Effekttap fra motor til drivverk.

Drivverkstap.

Med det menes den kraften som kreves for å drive en mekanisk innretning ved en bestemt belastning eller turtall. Tapet mellom drev og lagre kan noteres med en friksjonskoeffisient. For eksempel et tannhjulspar med skrå tanning kan ha en koeffisient på 0,96.Dette betyr energien som tilføres det ene tannhjulet er 4% høyere enn energien som kommer ut igjennom det andre tannhjulsparet. Energien tilført fordeler seg slik at 96% overføres til mekanisk energi og 4% overføres til varme.

Alle tannhjulspar og lagerdeler har en tapsfaktor. I tannhjulspar i girkasser og differensialer har vi noe som kalles hydrostatisk smøring.  Resultatet av dette er at friksjons faktoren avtar med kraften fordelt på tennene på grunn av oljefilmens egenskaper når den blir utsatt for trykk imellom tennene.
Når trykket øker avtar friksjons koeffisienten. Olje er som kjent en u-komprimenbar væske.

Derfor er ikke drivverkstapet en konstant faktor. For å beregne drivverkstapet i en girkasse når du øker effekten til motoren må vi først se på noe vi kan kalle tapsfunksjonen.
Hadde tapet vært konstant så hadde funksjonen vært lineær og vi hadde fått en lik økning i tap som effekt.

Eksempel bilde og eksempel tekst på et lineært drivverkstap.
Klikk på bildet.
Motor 150 hk, ~13,33% tap tilsvarer ca 20 hk tap = 130 hk på hjulene
Øker effekt til 300 hk, 40hk tap. 260 hk på hjulene
Øker til 600 hk, 80 hk tap. 520 hk på hjulene.

Slik fungerer det ikke.
Tapet øker, men graden av tapet avtar med effektøkningen.

En illustrasjon av hva som faktisk skjer med graden av tapet når effekten øker.
klikk på bildet:

Stigningstallet ∆y,avtar når x-verdien øker. Stigningen er funksjonen av drivverkstapet med hensyn på x. x er økningen av effekt. y er økningen av effekt tap.

Formel for drivverks tapet kan skrives:

For å beregne drivverkstap er løsningen å finne funksjonen av tapet.
Først må man finne forholdstallene. Når man legger de inn i og sammenligner med målte data så har vi funnet at tallene stemmer.

Dataene er 2 målinger av samme type girkasse, og dersom vi antar at dynoene er noenlunde korrekte, så kan vi si at standard effekt målt av en 160hk motor ga ca 120hk på nav, mens motor nr 2 var oppgitt målt til 299hk på veiv i USA, ble målt til 216 +/- hk på nav.

eksponenten aⁿ, fant vi ved å ta logaritmen av målte data og oppgitte effekttall fra produsenten, der  aⁿ*b = hp. Snur vi på formelen finner vi at n er logaritmen av a og b, faktoren for drivverktapet.
For å kvalitetskontrollere utregningene (hypotetisk deduktiv metode) gjorde vi den samme utregningen med flere motorer, og i flere type testbenker. Usikkerhetsmomentet ble løst ved å regne ut gjennomsnittet av eksponentene. Vi kom i dette tilfellet frem til faktoren 1,0604.

Så utifra funksjonen f(x)=ax+b
Ved å derivere deler av funksjonen a^x får vi: f`(x) = (a^x)` =1/Ln (a)*a^x, der b=k
Når vi legger inn potensverdien i stykket får vi:
f`(x)=(ax+b)`, der b er konstant.

Sånn at 120whp + (〖120〗^1,0604/(Ln 120)) = 153hk, der effekttapet er: ((〖120〗^1,0604/(Ln 120))/153hk)*100% = 21,8% tap,
Når man høyner effekten fra 120->400whp får man 400whp + (〖400〗^1,0604/(In 400)) = 400whp+95hk = 495hk på veiv, der effekttapet er: ((〖400〗^1,0604/(in 400))/495hk)*100% = 19% tap,

Formelen tar høyde for at stigningen av funksjonen f(x)= drivverkstap avtar jo høyere effekten blir.
I motsetning til en prosentvis stigning som stiger proporsjonalt med økningen av effekt.
Feilkilden kan være at dersom effekten går mot uendelig høy vil eksponentverdien mest sannsynlig blir lavere og lavere desto mer effekt man får.

Merk at tallet for eksponenten endrer seg etter hva slags type drivverk man beregner på, man må finne eksponenten av type bil på samme måte for å kunne gjøre en korrekt kalkulering av tap på en kalkulator.
Eksponenten kan finnes dersom du har en måling på navene av en helt standard bil. Og du vet hva fabrikken oppgir som motor effekt, eller du har gjort en måling på veiv i tillegg.