Często
zadawałem sobie pytanie. Czy lżejsze koło zamachowe nie powoduje zwiększenia
spalania i spadku mocy ? Ze 2 lata temu zmieniłem dwumas na lżejsze sztywne,
nieraz krąży myśl by wsadzić dwumas spowrotem bo benzyna znowu drożeje. Jak to
jest ? Pomyślałem że temat zbadam dogłębnie. Trochę teorii i faktów. Seryjne
koło dwumasowe z M50B25 to 12,6 kg. Zamontowane aktualnie koło sztywne z M20B20
to 8,5 kg. Co można znaleźć w internecie na temat lekkiego koła ?
a) powoduje
że wkręca się na obroty szybciej niż nadąży obrotomierz
b) z
lekkim kołem nie wjedzie pod górkę
c)
gorsza praca na biegu jałowym
d) zmniejszenie
momentu obrotowego
e)
zwiększone spalanie
f)
mniejsza prędkość maksymalna
Co
na to fizyka ? Nie będę się spuszczał nad konkretnymi wartościami, nad
warunkami początkowymi, przyjętymi uproszczeniami, bo liczyłem to akurat dla
swojego konkretnego pojazdu, a to nie jest praca magisterska gdzie muszę coś
udowadniać i przekonywać innych mądrych o słuszności swoich teorii. Na szybko
policzyłem energię pojazdu poruszającego się z prędkością 90 km/h na 5 biegu. Później
policzyłem energię koła zamachowego w dwóch wariantach - przy masie 8,5 kg i
12,6 kg. Porównałem energię zmagazynowaną w kole zamachowym do energii
zmagazynowanej w samochodzie. Bo koło zamachowe ni h*ja nie może oddać więcej
energii niż ma. Wyszły mi wartości 3% i 4,2%. Czyli różnica wpływu koła zamachowego o
masie ponad 4 kg mniej wynosi dokładnie 1,2% w czasie jazdy z regulaminową
prędkością po drodze krajowej. Bo skoro te 1,2% mniej energii jest w kole
zamachowym, to trzeba je uzupełnić. Tak, wiem że są opory, jest sprawność i
kupa innych paranormalnych zjawisk. W tej chwili nieistotnych, bo i ciężkie
koło i lżejsze tak samo im podlega. Zamiast chwilowego spalania 7 l/100km będę
miał 7,084. Przeżyję. Analogicznie do rozpędzenia lżejszego koła zamachowego potrzeba
mniej siły, co zresztą będzie opisane poniżej.
Jak
do tego ma się praktyka ? Kiedyś, jak miałem seryjne koło nagrałem przygazówkę
do odcinki - nie wiem po co. Teraz mi się to przyda - porównam jak szybko
spadają obroty silnika na biegu jałowym z 6000 obr/min do 2000 obr/min. Prosty
edytor wideło i jedziemy klatka po klatce. Koło cięższe - 2,43s. Koło lżejsze -
2,3s. Niecałe 6% różnicy. NIECAŁE 6%.
Czemu tylko tyle, jak koło jest lżejsze o
1/3 ? A no temu, że koło zamachowe nie jest jedynym magazynem energii w
pracującym silniku. Gdyby zdjął koło zamachowe całkowicie i depnął na luzie gaz
i puścił, to by się przecież w miejscu odrazu nie zatrzymał. Tam są tłoki,
korbowody, wał korbowy i kupa innego żelastwa. Wszystko ma swoją masę, swój pęd i swoją
bezwładność, o filmie olejowym nie wspominając.
Nadszedł
czas na wnioski - najpierw omówię internetowe teorie na przykładzie swojego
samochodu:
Ad.
a) Wkręca się szybciej, ale niewiele szybciej. U mnie o niecałe 6%.
Ad.
b) Z lekkim kołem wjedzie pod górkę wymagającą o 1,2% mniej energii na wjazd
niż z cięższym kołem.
Ad.
c) Nastąpi pogorszenie kultury pracy silnika o niecałe 6%.
Ad.
d) Nie wiem, ale zaraz do tego dojdę. Napewno szybciej się wkręca. Jak szybciej
się wkręca to szybciej przyspiesza. Jak szybciej przyspiesza to rozwija większą
moc. Jak ma większą moc to ma większy moment, chyba że wartość liczby pi ulega
zmianie. Więc moment się zwiększa. Maleje za to moment bezwładności na kole.
Ad.
e) Apetyt na paliwo wg obliczeń będzie większy o 1,2% przy jeździe 90 km/h na 5
biegu. Osobiście powiem że bardzo ciężkie do wychwycenia. Za to łatwiej silnik
będzie rozpędzić i szybciej spowolnić pojazd hamując silnikiem.
Ad.
f) Czemu ma być mniejsza prędkość maksymalna ? Zresztą, kto z taką jeździ. Na
moje proste rozumowanie: przy przyspieszaniu do prędkości maksymalnej
zwiększają się obroty silnika. A obroty chętniej się spadają na lekkim kole.
Jak chętniej spadają, to i chętniej wzrastają. U mnie prędkość maksymalna jest
osiągana przy dźwięku odcięcia zapłonu na V biegu, więc nie mam jak sprawdzić
czy wzrośnie.
Podsumowując
- największa różnica tych kół zamachowych to ich masa. Zamontowane zachowują
się niemal identycznie. Różnice sięgają kilku procent. Pomijam tu kwestie
tłumienia drgań skrętnych, bo teoretycznie dwumas tu jest liderem. Chociaż na
sztywnym czasem przyspieszam na 4 biegu już od 1000 obr/min i negatywnych
zjawisk brak. Jestem świadomy że zaraz znajdzie się wielu niby uczonych ze
swoimi magicznymi teoriami, bo znajomy znajomego, bo moja dupohamownia, bo na
lpg jest taniej. Cokolwiek. Ja przedstawiłem swoje teorie, które są tak banalne
że nie mogą być błędne.