{"id":1758,"date":"2013-02-02T22:43:40","date_gmt":"2013-02-02T21:43:40","guid":{"rendered":"http:\/\/svarthaletracing.se\/?p=1758"},"modified":"2013-02-03T12:09:39","modified_gmt":"2013-02-03T11:09:39","slug":"1758","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/svarthaletracing.se\/?p=1758","title":{"rendered":"FAQ: ”Hur m\u00e5nga h\u00e4stkrafter ger den?”"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Under den nya kategorin FAQ<\/strong> (Frequently Asked Questions) t\u00e4nkte jag att vi kunde besvara n\u00e5gra av de fr\u00e5gor som dyker upp oftast.<\/p>\n

Jag tror att L-E och Jim h\u00e5ller med om att en av dessa fr\u00e5gor \u00e4r; ”hur m\u00e5nga h\u00e4stkrafter ger den?”. Jag hoppas verkligen att jag inte strular till det h\u00e4r allt f\u00f6r mycket nu. Faktum \u00e4r att jag fick dra fram lite gamla b\u00f6cker fr\u00e5n h\u00f6gskoletiden. Jag sk\u00e4ms n\u00e4r jag inser hur mycket jag gl\u00f6mt. Ni f\u00f6rst\u00e5r s\u00e4kert att vissa detaljer kan vara utel\u00e4mnade, bortgl\u00f6mda, d\u00e5ligt formulerade eller till och med missuppfattade…<\/p>\n

H\u00e4stkrafter \u00e4r ett m\u00e5tt p\u00e5 effekt. Grundenheten f\u00f6r effekt \u00e4r watt (W), men som med s\u00e5 m\u00e5nga andra storheter s\u00e5 kan effekt anges p\u00e5 flera s\u00e4tt (l\u00e4ngdm\u00e5tt kan anges i meter och tum t.ex.).<\/p>\n

Effekt beskriver i vilken takt energi oms\u00e4tts fr\u00e5n en form till en annan. Som vi l\u00e4rde oss i grundskolefysiken s\u00e5 kan energi existera i olika former, t.ex v\u00e4rme-, l\u00e4ges- och r\u00f6relseenergi (kinetisk energi).<\/p>\n

Ett exempel<\/strong><\/p>\n

En gev\u00e4rskula som skjuts rakt upp\u00e5t har, n\u00e4r den l\u00e4mnar pipan, h\u00f6g hastighet, och f\u00f6ljaktligen h\u00f6g r\u00f6relseenergi. Ju l\u00e4ngre upp den kommer desto l\u00e5ngsammare f\u00e4rdas den. L\u00e4gesenergin \u00f6kar med h\u00f6jden och r\u00f6relseenergin avtar. Allts\u00e5 omvandlas r\u00f6relseenergi till l\u00e4gesenergi.<\/p>\n

Till slut har all r\u00f6relseenergi \u00f6verg\u00e5tt till l\u00e4gesenergi (faktiskt \u00e4ven en del v\u00e4rme pga friktionen mot luften), och tyngdkraften tar \u00f6ver. Kulan accelererar \u00e5ter igen. L\u00e4gesenergin avtar, r\u00f6relseenergin \u00f6kar.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

N\u00e4r kulan tr\u00e4ffar marken omvandlas den r\u00f6relseenergi den fortfarande har till v\u00e4rme vid tr\u00e4ffen.<\/p>\n

Arbete<\/strong><\/p>\n

Effekt kan ocks\u00e5 beskrivas som ett m\u00e5tt p\u00e5 hur mycket arbete som utf\u00f6rs p\u00e5 en viss tid. Att lyfta ett klot en meter kr\u00e4ver lika mycket energi (arbete) oavsett hur kort tid man g\u00f6r det p\u00e5. Dock kr\u00e4vs det dubbelt s\u00e5 mycket effekt f\u00f6r att g\u00f6ra det p\u00e5 h\u00e4lften s\u00e5 l\u00e5ng tid.<\/p>\n

Effekten i en bilmotor<\/strong><\/p>\n

N\u00e4r man anger effekten p\u00e5 en bilmotor s\u00e5 avser man den maximala effekt som man kan f\u00e5 ut fr\u00e5n motorns vevaxel. Man anger allts\u00e5 i vilken hastighet motorn kan omvandla kemisk energi (br\u00e4nslet) till r\u00f6relseenergi (som alla vet s\u00e5 avger bilmotorn \u00e4ven en hel del v\u00e4rme, och den effekten tar man inte h\u00e4nsyn till).
\nGenom att transportera ner kraften fr\u00e5n vevaxeln till marken genom v\u00e4xell\u00e5dan och d\u00e4cken kan man \u00f6ka hastigheten p\u00e5 bilen.
\nDet som i slut\u00e4ndan best\u00e4mmer bilens maxhastighet \u00e4r luftmotst\u00e5ndet och markfriktionen. Motorns effekt m\u00e5ste r\u00e4cka f\u00f6r att \u00f6vervinna dessa tv\u00e5 f\u00f6r att hastigheten ska forts\u00e4tta \u00f6ka. N\u00e4r hastigheten inte l\u00e4ngre \u00f6kar s\u00e5 inneb\u00e4r det att all r\u00f6relseenergi fr\u00e5n vevaxeln omvandlas till v\u00e4rmeenergi genom friktionen.<\/p>\n

F\u00f6rh\u00e5llandet mellan kraft (F), hastighet (v) och effekt (P) \u00e4r som f\u00f6ljer:
\nP = F * v<\/p>\n

Ponera att vi har en bil vars motor ger 100 h\u00e4stkrafter (~74570 watt) och att den har en maxhastighet p\u00e5 200 km\/h (~55.6 m\/s). Den kraft som luftmotst\u00e5nd och markfriktion ger upphov till \u00e4r d\u00e5
\nF = P \/ v = 74570 \/ 55.6 = ~1341 N (Newton).<\/p>\n

I en bil kan man ha ett ganska konstant effektuttag, d\u00e5 man vid l\u00e5g hastighet (l\u00e5g v\u00e4xel) har en h\u00f6g dragkraft och vid h\u00f6g hastighet (h\u00f6g v\u00e4xel) har en l\u00e5g dragkraft.<\/p>\n

Hur \u00e4r det med pulsjeten d\u00e5?<\/strong><\/p>\n

Framdrivningen med en jetmotor fungerar inte likadant som med en bilmotor. Ist\u00e4llet f\u00f6r att f\u00f6ra \u00f6ver kraft via hjulen s\u00e5 skapar jetmotorn drivkraft genom att accelerera materia.
\nT\u00e4nk er att ni av n\u00e5gon anledning tagit med er ett st\u00e4d ut p\u00e5 en skridskobana. Av n\u00e5gon \u00e4nnu mer outgrundlig anledning vill ni nu kasta st\u00e4det s\u00e5 l\u00e5ngt som m\u00f6jligt, d.v.s accelerera dess hastighet s\u00e5 att det flyger iv\u00e4g.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Ni m\u00e4rker ganska omg\u00e5ende att det inte \u00e4r bara st\u00e4det som f\u00e5r fart – utan \u00e4ven ni, fast i motsatt riktning.
\nDen kraft som anbringas p\u00e5 st\u00e4det resulterar i en precis lika stor kraft p\u00e5 er, vilket f\u00e5r \u00e4ven er att accelerera. Det \u00e4r denna kraft som man i jetmotorer kallar f\u00f6r dragkraft.<\/p>\n

I en pulsjet skapas denna kraft av de gaser som expanderar kraftigt under explosionsfasen i varje puls. Kraften varierar i samma takt som pulserna s\u00e5 den dragkraft vi angivit efter v\u00e5ra provk\u00f6rningar kan ses som ett medelv\u00e4rde av dessa variationer.<\/p>\n

Kan vi r\u00e4kna ut effekten fr\u00e5n pulsjetmotorn?<\/strong><\/p>\n

Enligt formeln ovan s\u00e5 f\u00e5r vi effekten genom att multiplicera hastighet med dragkraft. Den dragkraft vi uppm\u00e4tt vid stillest\u00e5nd ligger n\u00e5gonstans runt 1700 N. L\u00e5t s\u00e4ga att vi skulle n\u00e5 en maxhastighet p\u00e5 200 km\/h (~55.6 m\/s) s\u00e5 f\u00e5r vi d\u00e5 allts\u00e5 en effekt p\u00e5:
\nP = 55.6 * 1700 = 94444 watt = ~126.7 h\u00e4stkrafter.<\/p>\n

Inte s\u00e5 imponerande egentligen om man tar h\u00e4nsyn till den enorma m\u00e4ngd bensin som g\u00e5r \u00e5t…
\nTill skillnad fr\u00e5n bilen d\u00e4r man genom att v\u00e4lja v\u00e4xel kan \u00f6ka dragkraften vid l\u00e5g fart s\u00e5 g\u00e5r inte detta p\u00e5 pulsjeten. D\u00e4rf\u00f6r blir effekten proportionerlig mot hastigheten. Ju h\u00f6gre hastighet, desto h\u00f6gre effekt. D\u00e4rf\u00f6r har ocks\u00e5 ett jetdrivet fordon relativt l\u00e5g acceleration vid l\u00e5g hastighet.<\/p>\n

Faktum kvarst\u00e5r: Pulsjetmotorer \u00e4r vansinnigt ineffektiva n\u00e4r det g\u00e4ller att omvandla kemisk energi till r\u00f6relseenergi…<\/p>\n

V\u00e4rmeeffekt d\u00e5?<\/strong><\/p>\n

Pga motorns l\u00e5ga effektivitet omvandlas s\u00e5 gott som all energi till v\u00e4rme redan i motorn. Resterande energi omvandlas till v\u00e4rme genom friktionen mot luften och marken s\u00e5 snart man n\u00e5tt topphastighet.<\/p>\n

Energiinneh\u00e5llet i bensin ligger p\u00e5 runt 34,8 MJ (Megajoule) per liter och motorn drar n\u00e5gonstans runt 12 liter per minut. Detta ger en effekt p\u00e5 34,8 * 12 \/ 60 = 6,96 MJ\/s = 6.96 Megawatt. Ja ni l\u00e4ste r\u00e4tt. Megawatt! Inte undra p\u00e5 att man tycker det blir lite sm\u00e5varmt n\u00e4r man st\u00e5r och torrk\u00f6r maskineriet ute p\u00e5 g\u00e5rden.<\/p>\n

S\u00e4g att en villa har ett effektbehov p\u00e5 5kW. Med v\u00e4rmeeffekten ovan skulle vi kunna v\u00e4rma n\u00e4rmare 1400 villor. Inte undra p\u00e5 att de trodde att vi h\u00f6ll p\u00e5 med n\u00e5got fj\u00e4rrv\u00e4rmeverk n\u00e4r vi best\u00e4llde oljemunstycken!<\/p>\n

Verkningsgrad<\/strong><\/p>\n

Den v\u00e4rme som utvecklas i motorn \u00e4r ju ganska icke \u00f6nskv\u00e4rd n\u00e4r det fr\u00e4msta syftet med en jetmotor \u00e4r att driva ett fordon fram\u00e5t. Man brukar anv\u00e4nda ordet verkningsgrad f\u00f6r att beskriva hur stor del av den f\u00f6rbrukade energin som faktiskt \u00e5tg\u00e5r till det t\u00e4nkta \u00e4ndam\u00e5let. Alla siffror ovan \u00e4r ju h\u00f6gst godtyckliga, men det b\u00f6r i alla fall g\u00e5 att f\u00e5 n\u00e5gon slags uppfattning om effektiviteten p\u00e5 en pulsjet:<\/p>\n

Total energi per sekund: 69600000 J
\nEnergi som ger maskinen fart: 94444 J
\nVerkningsgrad = 94444\/69600000 = 0,0136 = 1,36 %<\/p>\n

Disclaimer<\/strong><\/p>\n

Ta inte allt f\u00f6r allvarligt p\u00e5 dessa v\u00e4rden nu. Det enda vi kan kalla f\u00f6r ”fakta” \u00e4r det vi faktiskt m\u00e4tt upp i verkligheten, d.v.s. dragkraften. Topphastigheten hoppas vi att f\u00e5 kontrollera en g\u00e5ng f\u00f6r alla under Speed Weekend och br\u00e4nslef\u00f6rbrukningen borde vi m\u00e4ta noggrannt s\u00e5 att vi faktiskt har n\u00e5got mer \u00e4n ett teoretiskt v\u00e4rde.<\/p>\n

En gammal mattel\u00e4rare sade att s\u00e5 l\u00e4nge man ligger inom r\u00e4tt tiopotens s\u00e5 har man lyckats skapligt. Tror att vi ska h\u00e5lla oss inom det i alla fall.<\/p>\n

Nu \u00e4r fr\u00e5gan hur vi sammanfattar detta i max tv\u00e5 meningar s\u00e5 att vi har n\u00e5got snabbt svar n\u00e4r denna fr\u00e5ga dyker upp g\u00e5ng p\u00e5 g\u00e5ng i Orsa…<\/p>\n

Dagen efter;
\nKort svar<\/strong><\/p>\n

Den teoretiska effekten k\u00e4nner vi inte till f\u00f6rr\u00e4n vi vet hur fort maskinen g\u00e5r, d\u00e5 den ber\u00e4knas fr\u00e5n dragkraft och hastighet.<\/em>
\nP\u00e5 grund av motorns oerh\u00f6rt l\u00e5ga verkningsgrad l\u00e4r inte ber\u00e4knad effekt vara lika imponerande som ljudet.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Under den nya kategorin FAQ (Frequently Asked Questions) t\u00e4nkte jag att vi kunde besvara n\u00e5gra av de fr\u00e5gor som dyker upp oftast. Jag tror att L-E och Jim h\u00e5ller med om att en av dessa fr\u00e5gor \u00e4r; ”hur m\u00e5nga h\u00e4stkrafter … Forts\u00e4tt l\u00e4sa →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[26,34],"tags":[],"class_list":["post-1758","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-faktarutorguider","category-faq"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1758","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1758"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1758\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1762,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1758\/revisions\/1762"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1758"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1758"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/svarthaletracing.se\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1758"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}