Was sind die Vorteile eines leichten Schwungrads und warum sind sie nicht bereits leicht?


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Diese vorherige Frage erklärt, was ein Schwungrad macht und warum es benötigt wird. Diese Erklärung bedeutet, dass das Schwungrad eine bestimmte Menge Masse benötigt, um seine Arbeit zu erledigen. Ein "Upgrade" für viele Autos (wenn es um Leistungsverbesserungen geht) ist jedoch ein "leichtes" Schwungrad.

Das Abnehmen von Gewicht von einem Hochleistungsauto ist normal. Ein leichtes Schwungrad scheint also eine gute Wahl zu sein, aber braucht es diese Masse nicht? Was sind die anderen Vorteile als der Gewichtsverlust des verbesserten Schwungrads? Wenn es nur eine gute Sache wäre, wenn das OEM-Schwungrad bereits leicht wäre, was sind dann die Nachteile?

Gibt es so etwas wie ein schweres Schwungrad?

Ultraleichtes Schwungrad

Ultraleichtes Schwungrad für Honda Civic

Antworten:


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Der Hauptvorteil einer geringeren Schwungmasse bei Rennwagen besteht darin, dass der Motor durch die geringere Masse freier drehen kann. Der Gesamtgewichtsverlust des Autos ist wirklich nicht der Schlüssel, er lässt den Motor sehr schnell die Drehzahl variieren.

Die Möglichkeit, die Drehzahl schnell zu ändern, kann zu schnelleren Schaltvorgängen, einem schnelleren Erreichen eines Leistungsbereichs usw. usw. führen. Außerdem ist das Fahren des Fahrzeugs dadurch sehr viel unruhiger, da niedrige Drehzahlen nicht besonders beliebt sind. Bei niedrigen Drehzahlen bedeutet die geringere Masse des Schwungrads, dass Sie den Gashebel verwenden müssen, um die Drehzahl über dem Wert zu halten, über dem das Schwungrad keine Gegenstände mit sich führen kann. Für einen Rennwagen ist das keine große Sache. Für den Familienfahrer mit dem Schaltgetriebe ist das ein großes Problem.


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+1 für das Hervorheben, dass ein leichtes Schwungrad für einen täglichen Fahrer nicht ideal ist.
Ellesedil

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Es gibt kein Schwungrad im Automatikgetriebe, nur FYI.
Alexus

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Die Antwort von cdunn ist genau richtig.

Um das noch ein wenig zu verbessern (besonders für Autos), möchten Sie in einem Rennauto oft in Sekundenbruchteilen von etwa 7000 U / min auf etwa 5500 U / min (oder ein noch höheres Band, je nach Motor) abfallen, um ein Hochschalten durchzuführen. Besonders bei höheren Drehzahlen ist das eine Menge Energie zum Entlüften (und hängt vom Gewicht des Schwungrads ab).

Je leichter das Schwungrad ist, sobald Sie die Kupplung betätigen, desto schneller sinkt die Motordrehzahl. Dies ist ein zweischneidiges Schwert. Nicht nur , dass es lassen Sie schneller verschieben, Sie müssen schneller verschieben - und genauer. Die Zeit zwischen Kupplung und Schaltung (bei idealer Drehzahlanpassung) wird verkürzt, und das Zeitfenster für eine perfekte Schaltung wird ebenfalls verkürzt. Ihre Umdrehungen werden nicht einfach herumhängen und langsam nach unten rollen (was Ihnen viel Zeit lässt, mit dem Schalthebel zu fummeln) - sie sinken wie ein Stein und Sie müssen die Schaltung machen, bevor sie zu tief fallen (oder Sie bekommen einen unhöflichen Schock) wenn Sie die Kupplung wieder rauslassen).

Gleiches gilt für das Herunterschalten - eine Ferse-Toe-Schaltung sorgt für eine sehr schnelle Drehzahlerhöhung, aber Sie müssen die Schaltung auch in dem kurzen Fenster vornehmen, das sich anbietet.

Kupplungsfedern sind in der Regel auch bei Rennkupplungen steifer, so dass schlecht getimte Schaltvorgänge für Ihr Fahrzeug noch schwieriger sind. Eine nachlässige Schaltung kann nicht nur Ihre Rennzeit töten, sondern auch Ihr Auto schädigen.

Das geringe Gewicht eines Rennschwungrades erschwert auch das Anfahren (von einem Stopp). Wenn du Rennen fährst, machst du das nur einmal pro Rennen - manchmal gar nicht, wenn es ein rollender Start ist. Wenn du pendelst, machst du das den ganzen Tag. Ein schwereres Schwungrad bringt viel mehr Schwung mit - wenn Sie die Kupplung aus dem Stillstand herausdrehen, sorgt dieser Schwung dafür, dass der Motor mit einer konstanten Drehzahl läuft, während Sie die Last hinzufügen, und Sie haben mehr Spielraum bei der Gassteuerung, um das Auto in Gang zu halten und einzustellen reibungslos ab.

Mit einem Rennschwungrad bekommen Sie hier keine Hilfe - wenn Sie die Kupplung nach einem Stopp ausfedern, blockiert der Motor schnell (und blockiert), wenn Sie keinen Kraftstoff nachfüllen, um die Drehzahl aufrechtzuerhalten. Aber weil das Schwungrad so leicht ist, wird der Motor durch das Hinzufügen von nur ein bisschen Kraftstoff auf hohe Drehzahlen gebracht, wenn Sie die Waffe springen lassen, bevor die Kupplung einrastet. Dieser ganze Vorgang ist mit einem leichten Schwungrad (und einer steifen, griffigen Kupplung) viel empfindlicher. Tägliches Fahren wie dieses wäre ein Albtraum - Stop-and-Go-Verkehr wäre ein Ganzkörpertraining und eine konzentrierte mentale Übung.


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@nocomprende Nein, ich glaube, ich habe gesagt, dass das tägliche Fahren eines Rennwagens im Stop-and-Go-Verkehr eine mühsamere und stressigere Übung wäre, als es ein typischer Pendler tolerieren würde. Auch für einen Rennfahrer würde es wahrscheinlich keinen Spaß machen.
J ...

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@nocomprende Ja. Denn in der Post steht eindeutig, dass die Rennfahrer Bio-Ernährung und das tägliche Arbeitsregiment ein Schlüssel zum Erfolg sind. Vor allem mit dem Yoga und Spinning ausführlich in der Antwort.
DucatiKiller

+1 für wichtige Informationen darüber, was "Leistungsteile" eigentlich bedeuten. Wenn ich jeden Tag einen echten Rennwagen zur Arbeit fahre, ist das bestenfalls sehr ärgerlich, ich werde wahrscheinlich stehen bleiben und alle möglichen unangenehmen Erfahrungen machen, und es wird wahrscheinlich das Auto töten, um zu booten.
Nelson

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+1 für alle Kompromisse. Außerdem bin ich im Stop-and-Go-Verkehr ein rennbestimmtes Fahrzeug gefahren, da bei meinem Pendlerfahrzeug unglückliche Wartungsprobleme aufgetreten sind. Es ist ein Bär , wiederholt ohne die Hilfe eines schwereren Schwungrads aus dem Stillstand zu starten, um Dinge zu glätten. Es könnte sich als eine gute Übung erweisen, um genau zu lernen, wie sich Ihr Fahrzeug verhält, aber es ist mental anstrengend.
Cort Ammon

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@dotancohen Ich denke, wenn du Streifenreifen auf der Straße an ihre Grenzen treibst, dann versuchst du wahrscheinlich, ins Gefängnis zu gehen oder so. Wenn er mit dem Auto unterwegs ist, muss er sich an das Kupplungsgefühl und das Ansprechverhalten des Motors gewöhnen - nicht an das Handling bei hohen Geschwindigkeiten.
J ...

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Die Physik schreibt vor, dass die Trägheit der Rotation die Beschleunigung behindert ...

Aus diesem Grund wird ein leichteres Schwungrad als Leistungs-Mod angesehen

Weniger rotierende Masse = mehr Beschleunigung, wenn alles andere gleich ist

Die Rotationsträgheit hilft einem Motor jedoch, stabil im Leerlauf zu laufen

Das erklärt, warum Hersteller nicht von Anfang an auf leichtere Schwungräder setzen

Wenn sie sich für ein leichteres Schwungrad entscheiden, muss die Leerlaufdrehzahl höher sein, um die Motorstabilität aufrechtzuerhalten, was zu mehr Kraftstoffverbrauch und geringerem Kraftstoffverbrauch führt. Für ein durchschnittliches Fahrzeug, bei dem Leistung keine Priorität hat, ist es wirtschaftlich wenig sinnvoll, diesen Weg zu beschreiten.


Meistens müssen Leute, die im Namen der Leistung ein leichteres Schwungrad einbauen, ihre Leerlaufdrehzahl erhöhen, um den Motor am Laufen zu halten. Dies gilt insbesondere für Motoren mit weniger Zylindern und geringerem Hubraum.


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Eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs senkt also den Kraftstoffverbrauch?

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@nocomprende wo habe ich das gesagt?
Zaid

@nocomprende - Ich sehe Zaid auch nicht sagen ... Vermissen wir etwas Offensichtliches?
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

@ Pᴀᴜʟsᴀᴜʟ2 Ja, er sagte, dass das Anheben des Schwungrads (was das Fahrzeuggewicht und das Ansprechverhalten des Motors verbessert) das Anheben der Leerlaufdrehzahl erfordert. Viele physikalische Systeme können in Form von lokalen Gipfeln oder Tälern modelliert werden, je nachdem, wie Sie die Dinge auslegen. Außerdem gibt es einen Sweet Spot für zwei widersprüchliche Anforderungen. Das Gesamtgewicht des Autos basiert also auf allem, was es braucht, und auf nichts, was es nicht braucht. Wenn wir Autos 10 Pfund wiegen könnten, hätten wir es bis jetzt nicht getan? Ein "leichtes Schwungrad" ist einfach albern.

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@nocomprende - Nein, sagte er, "... bedeutet mehr Kraftstoffverbrauch und weniger Kraftstoffverbrauch ...", was genau richtig, wenn nicht sogar überflüssig ist. Er hat nie etwas über die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs gesagt.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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Das Schwungrad dreht Ihren Motor

Die Trägheit eines Schwungrades steht in direktem Verhältnis zur Masse des Schwungrades.

In Newtons erstem Bewegungsgesetz heißt es: "Ein ruhendes Objekt bleibt in Ruhe und ein sich bewegendes Objekt bleibt mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung in Bewegung, es sei denn, es wird von einer unausgeglichenen Kraft angegriffen."

In Anbetracht dessen haben Motorradmotoren typischerweise einen geringeren Widerstand gegen zu überwindende Trägheit als die meisten Automotoren, da sie weniger Zylinder haben, die Luft aufgrund von weniger Zylindern und (in vielen Fällen) geringerer Kompression komprimieren. Außerdem gibt es weniger Widerstandskräfte in Bezug auf Klimaanlagen und die verschiedenen mit einem Automotor verbundenen Zubehörteile.

Hier ist ein großartiger Beitrag zum Thema Schwungräder.

Schwungräder an Motorrädern werden häufig in einer Doppelhaus-Rolle verwendet, die auch die Rolle eines Wechselstromgenerators übernimmt.

Bildbeschreibung hier eingeben Bild von KTM und MotoUSA

Attribute

Ein Schwungrad mit geringerem Gewicht ermöglicht eine schnellere Reaktion auf die Kraftstoffzufuhr des Fahrers aufgrund seines geringeren Gewichts und Newtons erstem Bewegungsgesetz.

Attribute umfassen

  • Schneller schalten

  • Langlebigkeit der Übertragung

  • Höhere Drehzahlen erforderten das Einlegen des ersten Gangs für mehr PS aufgrund der geringeren Trägheitsmasse

Vorbehalte

Ein- und Zweizylindermotorräder haben häufig einen Ausgleich, um die Vibrationen und Unwuchten zu verringern, die weniger Zylindern in einem ICE eigen sind. Diese zusätzlichen Komponenten tragen dazu bei, die Trägheitsmasse zu erhöhen und damit die Notwendigkeit eines schwereren Schwungrads zu verringern, da die Summe der zusätzlichen Komponenten die gesamte Trägheitsmasse des ICE ergibt.


+1 für tolle Infos und natürlich für ein anschauliches Bild. Ich hätte nie gedacht, dass Motorrad-Schwungräder auch die Lichtmaschine sind. Sehr cleveres Design.
Cdunn

Haben Motorräder normalerweise kein höheres Kompressionsverhältnis als ein durchschnittliches Auto?
Scott Hillson

Ja, aber Autos haben normalerweise mehr Zylinder und jede Menge Zubehör zum Drehen. Wechselstrom, Servolenkung usw.
DucatiKiller

"Die Trägheit eines Schwungrades steht in direktem Verhältnis zur Masse des Schwungrades." - nicht genau. Dies gilt für zwei Schwungräder mit der gleichen Gesamtform und -größe, aber ein Schwungrad mit einem größeren Radius (oder dem größten Teil des Gewichts in der Nähe der Kante gegenüber der Mitte) hat mehr Trägheit, da es sich eher um eine Rotationsbewegung als um eine lineare Bewegung handelt.
Random832

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Eine Sache, die hier nicht erwähnt wurde, warum ein leichtes Schwungrad nicht unbedingt eine gute Sache für die Straße sein muss, ist, genau wie Bremsen, die Rotationsmasse eines Schwungrads mit normalem Gewicht, die eine bessere Wärmesteuerung ermöglicht, die durch das Einrücken verursacht wird. Ausrücken der Kupplung während des normalen Betriebs. Die Masse eines normalen Schwungrads ist thermisch stabiler als eine leichte. Dies sorgt für eine längere Lebensdauer des Schwungrads. Der Leichte wird mehr Probleme mit Überhitzung haben und nach solchen Ereignissen den Halt verlieren. Bei Rennteams ist dies normalerweise kein Problem, da dies ein geplanter Ersatzartikel ist und viel früher ersetzt wird als ein Straßenschwungrad.


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Um Einstein zu paraphrasieren: Alles sollte so leicht wie möglich gemacht werden, aber kein Feuerzeug.
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