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Conica corta e cavalli - alex zanardi - 07-05-2014
ok riducendo la conica non aumento la potenza, il motore quello è, e quello resta...
ma di fatto la stesa potenza del motore che prima doveva spingere a 200km/h a 6500RPM ora spingerà a 180 km/h sempre a 6500RPM....
vuoi dirmi che non aumento l'accelerazione dai 100 ai 180? scusa ma non ti credo
Conica corta e cavalli - Gagio - 07-05-2014
la rapportatura del cambio va studiata perche' ad ogni cambio di marcia il motore si trovi nella zona di coppia ottimale, questo ti da' accelerazione e la marcia piu' alta con la stessa regola ti da anche la vel max
Conica corta e cavalli - smoke - 08-05-2014
spunto interessante.
Vedo che il punto centrale è la massa equivalente
come la calcoli?
essendo legata al momento di inerzia e ai giri se prendi un valore fisso è un'approssimazione, e anche abbastanza grossolana.
Per capirci:
Se sono fermo e quindi non gira una mazza, una mazza di giri ho e quindi massa equivalente uguale massa a fermo
se sono a 7000 giri il motore, volano, il cambio e l albero ( mozzi e ruote anche) girano e "si oppongono" anche loro all'accelerazione (non solo i kg nudi e puri)
tornando a concetti "semplici"
il momento di inerzia che vuoi trasformare in resistenza è I*alpha dove I tiene conto della geometria della roba che gira ( massa * R ^2) alpha è tiene conto di quanto accelera angolarmente.
quindi nell'arco di ogni marcia 0-7000 giri anche sto fardello che devo aggiungere ha un'andamento uguale all'accelerazione lineare (per ogni dato frullino è solo "/r").
quindi, stando ai tuoi conti, in 1^a dove "a" varia da (circa) 3 a 4.5m*s^2 ( variazione del 50%)
anche la massa volanica varierà nella stessa maniera.
se, stando ai tuoi conti, questa correzione è di ( circa) 800 kg su 1000kg vuol dire che se usi un valore fisso mi stai piazzando anche 270 kg di troppo su parte dell'integrazione.
in altre parole se consideri un valore fisso di massa equivalente fai un'errore in partenza molto più grande dell'effetto che vuoi andare a valutare ( i tempi delle due coniche differiscono di un cazzabubbolo a confronto).
Conica corta e cavalli - smoke - 08-05-2014
alex zanardi Ha scritto:ok riducendo la conica non aumento la potenza, il motore quello è, e quello resta...
ma di fatto la stesa potenza del motore che prima doveva spingere a 200km/h a 6500RPM ora spingerà a 180 km/h sempre a 6500RPM....
vuoi dirmi che non aumento l'accelerazione dai 100 ai 180? scusa ma non ti credo
Anche nel modello proposto il risultato non è così scontato
Se vedi nelle curve per la 5a e la 6a c è una netta prevalenza della conica corta...
nel modello immagino che la resistenza dell'aria inizi a farsi sentire in maniera ben maggiore e la maggior coppia della conica corta torna utile...
Conica corta e cavalli - Vitt - 08-05-2014
Come si fa ad inviare un foglio di calcolo EXCEL?
Conica corta e cavalli - Demios - 08-05-2014
alex zanardi Ha scritto:ok riducendo la conica non aumento la potenza, il motore quello è, e quello resta...
ma di fatto la stesa potenza del motore che prima doveva spingere a 200km/h a 6500RPM ora spingerà a 180 km/h sempre a 6500RPM....
vuoi dirmi che non aumento l'accelerazione dai 100 ai 180? scusa ma non ti credo
Lo puoi vedere tu stesso nel grafico di confronto delle curve di accelerazione: se con la conica da 3.727 fai il 100-180 partendo dalla 2° allora la conica lunga vince, perchè le curve sono più in alto.
Se fai una "ripresa da bassi" giri tutta in quinta vince la conica da 4.1, ovviamente.
Il discorso è uno: la bontà di un cambio dipende dallo spaziamento.
Più tardi prendo il grafico di un cambio super-ravvicinato che avevo fatto e ti faccio capire cosa intendo.
In ogni caso l'accorciamento deve essere adeguatamente distribuito su tutte le marce, accorciarle tutte della stessa quantità può essere anche inutile o deleterio.
smoke Ha scritto:spunto interessante.
Vedo che il punto centrale è la massa equivalente
come la calcoli?
essendo legata al momento di inerzia e ai giri se prendi un valore fisso è un'approssimazione, e anche abbastanza grossolana.
Per capirci:
Se sono fermo e quindi non gira una mazza, una mazza di giri ho e quindi massa equivalente uguale massa a fermo
se sono a 7000 giri il motore, volano, il cambio e l albero ( mozzi e ruote anche) girano e "si oppongono" anche loro all'accelerazione (non solo i kg nudi e puri)
tornando a concetti "semplici"
il momento di inerzia che vuoi trasformare in resistenza è I*alpha dove I tiene conto della geometria della roba che gira ( massa * R ^2) alpha è tiene conto di quanto accelera angolarmente.
quindi nell'arco di ogni marcia 0-7000 giri anche sto fardello che devo aggiungere ha un'andamento uguale all'accelerazione lineare (per ogni dato frullino è solo "/r").
quindi, stando ai tuoi conti, in 1^a dove "a" varia da (circa) 3 a 4.5m*s^2 ( variazione del 50%)
anche la massa volanica varierà nella stessa maniera.
se, stando ai tuoi conti, questa correzione è di ( circa) 800 kg su 1000kg vuol dire che se usi un valore fisso mi stai piazzando anche 270 kg di troppo su parte dell'integrazione.
in altre parole se consideri un valore fisso di massa equivalente fai un'errore in partenza molto più grande dell'effetto che vuoi andare a valutare ( i tempi delle due coniche differiscono di un cazzabubbolo a confronto).
No no no, aspetta un minuto!
La massa equivalente varia solo cambiando marcia!
In pratica funziona così:
se vado a 20 m/s (72 km/h), ho un raggio di rotolamento effettivo di 0,5m (enorme, solo per calcoli semplici), ho un FGR di 1/4 (ovvero "conica da 4") e sono in 5° (rapporto 1:1 su NC, ad esempio); allora colcolerò così l'energia cinetica:
1/2*massa del veicolo* 20^2 energia delle masse che traslano
1/2*momento di inerzia delle ruote* (20/0,5)^2 quindi le ruote girano a quella velocità, così come i dischi dei freni, i semiassi etc etc, e li metto tutti insieme
1/2*momento di inerzia del cambio* (20/0,5/0,25)^2 quindi cambio, albero di trasmissione etc etc
1/2*momento di inerzia del motore* (20/0,5/0,25/1)^2 tutto ciò che gira alla velocità del motore + l'inerzia dei servizi (cinghie etc) opportunamente corrette con lo stesso metodo della massa equivalente.
la massa equivalente dunque sarà: m+(inerzia delle ruote/raggio al quadrato)+(inerzia della trasmissione/(raggio*FGR)^2)+(inerzia del motore/(raggio*FGR*rapporto inserito)^2
Le inerzie, chiaramente, sono riferite a tutto ciò che gira con lo stesso rapporto rispetto alla velocità lineare.
Nell'accelerazione, poi, a me interessa la variazione di energia cinetica, ovvero la sua derivata: mi torna molto utile mettere tutto insieme in una massa equivalente in modo da poter moltiplicare questa per la velocità e ottenere la variazione di energia complessiva.
Questo significa che se parto in prima fornisco energia a ciò che si muove in rettilineo e a ciò che ruota, ma io considero un sistema equivalente, fatto di masse che traslano solamente, e che ha bisogno della stessa energia per accelerare. E' un artificio per rendere più veloce il calcolo, ma non introduce nessun errore perchè non c'è niente che cambia fin tanto che la stessa marcia è inserita. (del resto quando sposti il frigo non diventa più pesante appena lo muovi)
Chiaramente le masse equivalenti si calcolano per ogni marcia e nei calcoli si usa quella corrispondente alla marcia in esame.
Conica corta e cavalli - pierpower - 08-05-2014
Parliamo di conica per cui non parliamo di rapportatura delle marce ma solo di finale.
Rapportatura delle marce è un altro discorso
se dobbiamo occuparci solo di finale vuol dire dimensionare solo considerando la 5a se 5 marce o la 6a se 6
Demios Ha scritto:Nell'accelerazione, poi, a me interessa la variazione di energia cinetica, ovvero la sua derivata:
La variazione di energia cinetica è il lavoro, derivato (o diviso che è un termine più comprensibile, dato che non c'è esigenza di ragionare con gli infinitesimi) nel tempo è la potenza.
Cioè hai scritto in maniera poco comprensibile che va massimizzata la potenza.
Concordo, più cavalli si hanno meglio è.
Ma qui parliamo di trasmissione per cui la potenza è fissa.
Torniamo al concetto che ho già citato qualche post fa di motore e utilizzatore.
Il mio motore ha tot di potenza 110CV e voglio usarne il più possibile per il mio utilizzatore, il tempo sul giro.
Andiamo a vedere cosa c'è dentro un tempo sul giro:
- uno spazio --> la lunghezza del giro (se consideriamo un giro) oppure la lunghezza del rettilineo (se consideriamo da una uscita di curva alla staccata successiva) Imola, 4930m
- un tempo --> il tempo più basso è meglio è, ma diciamo che consideriamo un tempo di 2':20" (140secondi)
- la velocità della macchina. non considerando qui le velocità in curva che non ci interessano, vogliamo una coppia conica che ci dia le velocità maggiori nei rettilinei.
siccome il motore dà potenza è proprio la potenza che dobbiamo riuscire a ficcare dentro il tempo sul giro.
Scomponiamola:
Potenza = Lavoro fatto in un percorso entro un certo tempo
il lavoro è la forza che accelera una massa.
per cui
Potenza = forza che accelera una massa in un percorso entro un certo tempo
In matematica: P=m*a*s/t
il tempo è fissato --> 2'20"
il percorso è Imola --> fisso a 4900m
la massa del veicolo --> calcoliamo con inerzie ridotte o meno, ma quella è, per cui fissa
la potenza è quella che abbiamo a disposizione --> 110CV
l'unica cosa che possiamo aumentare (cioè massimizzare) è l'accelerazione
più la conica è corta più ho coppia
La coppia è proprio una forza, cioè un quualcosa che mi dia accelerazione
Per cui, senza tanti conti, derivate, momenti di inerzia e altre bruttissime cose abbiamo dimostrato (se ce n'era bisogno) che la coppia lle ruote deve essere la maggiore possibile.
Obiezione: ma allora mettiamo una conica 20:1 anzichè 4,78:1 e dovremmo girare ancor più veloci a Imola.
No
Domanda: e allora qual è il limite fino a cui si può accorciare?
l'ho già scritto qualche post fa: il rapporto che consente di arrivare a limitatore alla staccata del punto più veloce
Domanda: e perchè proprio quel valore di conica?
perchè come ho scritto qualche riga sopra lo scopo è prendere la potenza dal motore (110CV) e buttarne il più possibile dentro l'utilizzatore (il giro di imola). Se io arrivo a limitatore a metà rettilineo (mettiamo a 140kmh) col cavolo che il mio motore esprimerà 110CV.
Ne esprimerà 80-90CV e così io per metà rettilineo butto a terra 80-90CV anzichè 110, spreco di potenza che quindi fa crescere il mio tempo sul giro.
ricapitolando:
- devo buttare più potenza possibile nel giro (mai a limitatore o solo per qualche frazione)
- massimizzare l'accelerazione --> cioè la coppia --> cioè conica corta
NOTE:
- notare come contino i cavalli del motore, non la coppia del motore! nelle corse contano i cavalli, non la coppia! (e nomn venitemi a parlare di erogazione che è un altro discorso ancora)
- contano i cavalli del motore e la coppia delle ruote che nopn c'entra con la coppia del motore!
- non serve studiare attriti, masse (ovvio minori sono meglio è), fluidodinamica, basta una formula
- questo metodo spiega perchè a monaco si hanno marce corte e monza lunghe
Conica corta e cavalli - smoke - 08-05-2014
Demios Ha scritto:La massa equivalente varia solo cambiando marcia!
In pratica funziona così:
se vado a 20 m/s []
1/2*massa del veicolo* 20^2 energia delle masse che traslano
1/2*momento di inerzia delle ruote* (20/0,5)^2 quindi le ruote girano a quella velocità, così come i dischi dei freni, i semiassi etc etc, e li metto tutti insieme
1/2*momento di inerzia del cambio* (20/0,5/0,25)^2 quindi cambio, albero di trasmissione etc etc
1/2*momento di inerzia del motore* (20/0,5/0,25/1)^2 tutto ciò che gira alla velocità del motore + l'inerzia dei servizi (cinghie etc) opportunamente corrette con lo stesso metodo della massa equivalente.
.
Ok, raccogli 1/2*v^2 e trovi la m equivalente.
capito
Conica corta e cavalli - smoke - 08-05-2014
Occhio, qui nessuno sta parlando in generale.
è stato proposto un modello che ha girato per un caso specifico.
demios, ci faresti anche il grafico accelerazione su tempo?
quello sarebbe molto più vicino al culometro ( visto che noi viviamo nel tempo e non nella velocità)?
Conica corta e cavalli - Demios - 08-05-2014
@pierpower
1) Il discorso sulla derivata è per spiegare come torna ancora più utile ottenere una massa equivalente per semplificare i calcoli, che se c'è più potenza c'è più accelerazione mi pare lampante...
2) Il ragionamento sull'aumento di coppia è vero ma la conclusione a cui arrivi è infondata e, nel caso di NC 2.0l EU, anche sbagliata. E' vero che la coppia accelera, e più coppia c'è più accelerazione c'è, ma questo vale a parità di massa. Nel nostro caso il rapporto corto comporta un aumento contestuale sia della coppia che della massa apparente da accelerare, quindi non è possibile dire quale sia il caso a maggiore accelerazione a priori: è necessario un calcolo. E ancora, siccome la potenza deve essere minore o, al più, uguale al caso precedente, la "quantità di coppia fornita per l'intera durata della marcia" (chiaramente è un concetto molto terra terra, senza particolari pretese se non quelle esplicative) deve essere minore o, al più, uguale. In buona sostanza l'energia che sei in grado di fornire non aumenta e, siccome non sfrutti meglio l'erogazione di potenza del motore perchè la spaziatura non cambia, non puoi in nessun modo diminuire i tempi di accelerazione.
3) La tua analisi è molto semplicistica, ed è proprio questa a confondere le idee. Le auto sono apparati meccanici immersi in un mondo fisico: la fisica è l'unico modo per valutare e tanto più è complesso il modello, tanto più affidabile è il risultato.
4) La tua ipotesi non è dimostrata, è assunta come un dogma. Al contrario i miei calcoli la confutano nel caso specifico in analisi.
5) Il calcolo della massima accelerazione, nel caso reale, non può prescindere da quello del corretto regime di cambiata (che per l'appunto minimizza i tempi di accelerazione). Se non si considarano i corretti cambi si parla di ripresa, e non di accelerazione, nel qual caso la conica corta è quasi sempre favorita per ovvi motivi.
Notare, al contrario, l'evoluzione di queste curve:
![[Immagine: ravvicinato.jpg]](http://s29.postimg.org/5sh0zbm93/ravvicinato.jpg)
quelle in rosso rappresentano un cambio con la prima molto lunga e le altre marce scalate in modo proporzionale all'accorciamento complessivo della 6°. La conica è sempre da 3,727, in entrambi i casi, ma quello blu è il cambio 6 marce EU.
La logica per questo cambio è la seguente:
suppongo una velocità minima, sul giro di pista, di 50 km/h e voglio poter affrontare la corrispondente curva in prima
Suppongo un rettilineo lungo abbastanza da avere una punta massima prossima alla velocità massima del veicolo, che quindi sarà a circa 210 km/h in 6° a 6700 giri, in corrispondenza del picco di potenza
I tempi, in questo caso, saranno molto simili se non comunque superiori al cambio stock, ma le curve sono ottenute considerando un 3% di efficienza della trasmissione in meno, per via dei rapporti più corti (stima chiaramente per eccesso, per sottolineare l'effetto del cambio ravvicinato). La differenza di cavalli alla ruota, col 3% in meno di efficienza, corrisponde a circa 5,5 CV in più nel caso del cambio stock, quindi non più tanto irrisoria.
@smoke:
per il grafico accelerazione su tempo è una cosa più lunga perchè dovrei modificare i programmi che ho fatto.
In ogni caso, il culometro non sbaglia a preferire la conica corta e nel grafico dell'accelerazione sulla velocità è ben visibile:
la parte corrispondente alle velocità più basse (e quindi ai giri più bassi) è sempre a favore della conica corta.
Questo è consistente con la sensazione di maggior brio con un rapporto più corto ma, semplicemente, non è proficuo perchè quelle porzioni di curve non intervengono nel calcolo del minor tempo POSSIBILE per raggiungere una certa velocità. intervengono solo se diciamo: ok, del massimo della prestazione non me ne frega niente, voglio invece vedere che succede quando non sfrutto al 100% il motore che ho facendolo girare in rapporti "sbagliati".
@alex zanardi:
I cambi come questo nell'ultimo grafico sono i cambi che danno gli effetti che dicevi tu! Ma quello nel grafico ha la stessa identica conica, quello che cambia è che ho: una prima sfruttabile (che in realtà limita l'accelerazione teorica, non la favorisce) e una 6° che posso scaricare fino a poco meno del limitatore, il tutto spaziato nel modo ottimale per sfruttare il range di giri che mi da la massima performance (nel caso della curva di potenza approssimata come ho fatto io, poi usando la curva reale, che io non ho, probabilmente cambia qualcosa, ma la logica resta la stessa).
Tutto il discorso dei rapporti si traduce nello sfruttare al meglio la curva di potenza: se resto sempre in un'area molto vicina al picco di potenza e ho tantissime marce molto ravvicinate ottengo i risultati migliori. Se aumento il mio range di giri posso solo peggiorare. Ergo: l'unico modo proficuo per diminuire i tempi di accelerazione è ridurre il range di giri utilizzati a quello più vicino possibile al picco di potenza, pur mantenendo una sufficiente "estensione" per non stare sempre a cambiare.