Instrumente pentru fire

impactul asupra accelerației volantului mai ușor.

Am văzut toate anunțurile, înlocuim volantul de stoc de 4 lb cu „volantul de 0,5 lb _Cyclecat” și obținem performanțe semnificative. Reducerea greutății a ceva care se rotește, îmbunătățește semnificativ performanța pare a fi o regulă generală. Este adevărat? Dacă da, câtă îmbunătățire? Am vrut să răspund la aceste întrebări.

accelerației

Regula generală a iluminării unei volante are un efect dramatic de performanță datorită reducerii inerției de rotație provenită din lumea automobilelor. Motocicletele sunt dispozitive complicate în comparație cu mașinile. Ceea ce funcționează pentru o mașină nu se traduce neapărat la motociclete.

Există un avantaj cuantificabil la ușurarea volantului unei motociclete, chiar ușurând dramatic pentru a ajuta la accelerația liniară?

Cititorii rezumă răspunsul:-)
Creșterea performanței în accelerație -negligibilă în treptele inferioare ... nimic în treptele superioare. Pentru analiză am folosit o Ducati 851/888 cu o volantă mai ușoară de 3,5 lb din stoc. Analiza de mai jos arată că volanta ușoară reduce delta masă efectivă a bicicletei doar cu 4,5 lb în prima treaptă și 0,5 lb în treapta a 6-a. O deltă a masei efective de 4,5 lb pe un motorycle de 400 lb este un avantaj de masă cu puțin peste 1% față de o volantă mai grea de 3,5 lb,

Luați o mașină mică - un mini de la începutul anilor '70 fiind reconstruit de un prieten și reducând greutatea volantului cu 11 lbs peste volanta stoc (raza de 5,1 "). Acest lucru oferă un efectiv greutate totală de 200 lb sau un avantaj de masă în prima treaptă de viteză (pe un 1100 lb masina) - impresionant! Un delta cu un avantaj de masă de 18% față de o volantă mai grea de 11 kg

Pentru accelerație a = forță/masă și aici se află răspunsul, avantajul mașinii, viral, niciun avantaj pe motocicletă.

Raspuns lung.
Am trimis următorul mesaj mentorului meu de fizică, pentru verificare.
----- mesaj original -----
De la: Graham Pattison
Către: Chris

Trimis: luni, 19 decembrie 2005 17:39
Subiect: Re: efectul volantei asupra masei totale - prin urmare, accelerației

Chris, fă-mi o favoare și verifică din nou matematica și logica.
De asemenea, ce zici de efectul de masă rotativ mai ușor asupra cuplului/HP. A lucra peste program?
G
:

În primul rând, invoc regula 80/20. Precizie de 80% poate fi obținută cu un efort de 20%, în timp ce ultima precizie de 20% necesită 80% din efort ... Am putea intra într-o analiză detaliată excelentă - exact unde se elimină greutatea de pe volant (pe măsură ce vă deplasați spre centru, efect de rotație scade - avantaj de greutate statică mai puțin echiv) sau utilizați o formulă pentru a obține și determina relația exactă dintre greutatea de pe volant și greutatea motocicletei. Toate acestea necesită cunoașterea momentului de inerție și măsurarea, asta este dificil și nu se încadrează în regula mea 80/20 ... și.
Deoarece energia de rotație a volantului unei motociclete este direct legată de mișcarea înainte prin trenul de antrenare, „greutatea statică sau masa echivalentă” a volantului poate fi calculată cu următoarea formulă. Odată ce schimbarea „efectivă” a masei a fost calculată, impactul asupra accelerației poate fi ușor derivat.
We = (fw * 0,5) (ftx * gr * fd) ^ 2
(tr)
fw = modificarea greutății globale a volantului
ft = raza volantului
gr = raportul cutiei de viteze (care angrenaj a fost selectat)
fd = raportul de antrenare final
tr = raza anvelopei spate

Ducati 851. Economisirea greutății volantului este de 3,5 lbs cu o rază de 2,953 ". Raportul de transmisie este de 2,953: 1, acționarea finală este de 2,6: 1, raza anvelopei este de 11,8 inci. În prima treaptă de viteză, Ducati se simte mai ușoară de 4,5 lbs. și în treapta a 6-a (0,86: 1) mai puțin de 1 kg mai ușoară.
Prin urmare, nici nu merită să calculați beneficiile accelerației liniare pe un ciclu motor. Așa cum arată graficul de mai jos - pe o mașină cu volant mai mare mai mare este diferit, chiar și pe un mini de 1.100 lb cu o volantă de 10 "diam
Următoarele sunt date reale din lumea reală.
Graham


volant anvelopă finală angrenaj volant selectat
eGreutate greutate raport rază transmisie rază transmisie
economisiți pierderi centimetri
4,51 3,5 2,953 2,47 2,6 11,8 1ST
2,31 3,5 2,953 1,76 2,6 11,8 2ND
1,35 3,5 2,953 1,35 2,6 11,8 3RD
0,88 3,5 2,953 1,09 2,6 11,8 4TH
0,68 3,5 2,953 0,96 2,6 11,8 5TH
0,54 3,5 2,953 0,86 2,6 11,8 6TH
mini
253,39 12,5 5,5 3,67 3,82 12,1 1


RASPUNS-------------------------------------------------------------------------------
mesaj original --------
Subiect: Re: efectul volantei asupra masei totale și, prin urmare, a accelerației
Data: Luni, 19 decembrie 2005 19:04:29 -0500
De la: Chris
Către: Graham Pattison


De fapt, cu F = ma totul iese în spălare atunci când te uiți la energie . aceasta este frumusețea de a privi problemele dintr-o perspectivă energetică în loc de o perspectivă de forță.

Volanta mai ușoară necesită mai puțină energie pentru a rula. perioadă. Energia provine de la motor, care o obține din combustibil (cu o eficiență considerabilă). Schimbarea volantului nu ar trebui să schimbe eficiența arderii, astfel încât orice argument care sugerează că lipsești un element de cuplu al motorului ar fi greșit. (Schimbarea camerei de ardere sau a arborilor cu came pe de altă parte.)

Deci . pentru a vă verifica ecuația . Plec cu:
KEf = 1/2 * m (total bicicletă) * V ^ 2 + (suma tuturor corpurilor rotative energii cinetice individuale .) [1/2 * I * w ^ 2]

Ceea ce investigați în mod specific este schimbarea de masă * comparabilă * la cerințele de energie liniară dacă greutatea volantului se schimbă. Deci, vom compara energia cinetică liniară a sumei bicicletei, cu energia cinetică a volantului rotativ:

delta (1/2 * mbike * vbike ^ 2) = delta (1/2 * (I) * w ^ 2)

Acest lucru îmi permite să calculez masa delta echivalentă a bicicletei (presupunând că volanta * nu s-a schimbat) când schimb greutatea volantului. Aici nitpickerii vor spune că introduceți erori, deoarece schimbarea la volan schimbă și masa bicicletei și trebuie luată în considerare. Efectul liniar al eliminării greutății de 3,5 lb este, de fapt, neglijat pierderea efectivă în greutate pentru mișcare înainte.

Trecând peste.
1/2 (comparablyeltamassbike) * vbike ^ 2 = 1/2 * (1/2 * deltamassflywheel * rflywheel ^ 2) * wflywheel ^ 2
comparabledeltamassbike = (deltamassflywheel * rflywheel ^ 2 * wflywheel ^ 2)/(2 * vbike ^ 2)

Control mintal:
pe măsură ce variația masei volantului crește, masa comparabilă a bicicletei crește . VERIFICAȚI
pe măsură ce viteza volantului crește, masa comparabilă a bicicletei crește.VEZI
pe măsură ce viteza bicicletei scade, masa comparabilă a bicicletei crește. VERIFICA


Motorul se va roti pentru a redline sau ceva ceva mai puțin în fiecare treaptă, iar bicicleta va atinge o anumită viteză la linia roșie din fiecare treaptă de viteză. Acestea sunt numerele pe care ar trebui să le folosiți.

Din nou, este frumusețea analizei energetice - orice altceva iese în spălare. Sigur, există pierderi de energie la căldură și frecare . dar acestea nu contează pentru că doar comparați greutatea volantului cu greutatea masei bicicletei.

Pentru ceea ce merită, ați putea folosi o analiză similară pentru a arăta o „pierdere în greutate” echivalentă prin creșterea sau mai bună aerodinamica bicicletei. Dezvoltați ecuația lucrării pierdute prin frecare și apoi comparați-o cu ecuația dvs. de energie cinetică. Ați putea veni cu: „O reducere de 50% a CEf este aceeași cu o reducere a greutății de 20 lb la 40 mph”. sau ceva în acest sens ... Ați putea continua pentru tot felul de efecte.
Cred că înțeleg acum de ce ați folosit celelalte variabile în loc de viteză și viteză unghiulară.