de relatie tussen vermogen,acceleratie, brandstofverbruik?

[Anoniem: 107502]

Eerst even wat data. Ik heb wat auto's vergeleken in de carbase van autoweek.nl, omdat ik blijkbaar niet een directe link naar die vergelijking kan posten heb ik de data even in een tabel gezet:

Auto	Audi TT Coupé 2.0 TFSI	Mazda MX-5 Roadster Coupé 1.8 Exclusive	Daihatsu Copen Roadster 1.3 16V DVVT	Opel Tigra TwinTop 1.8 Temptation	Peugeot 307 CC 1.6 16V
Prijs	€ 45.625	€ 31.495	€ 23.130	€ 24.650	€ 30.000
kW's	147 kW	93 kW	64 kW	92 kW	80 kW
acceleratie*	6,6 s	9,6 s	9,0 s	9,4 s	12,6
massa leeg	1260 kg	1092 kg	850 kg	1165 kg	1413 kg
verbruik**	7,7 l/100 km	7,3 l/100 km	6,0 l/100 km	7,7 l/100 km	7,6 l/100 km

* van 0 naar 100 km/h
** gecombineerd

Mijn vraag is dus, wat is de relatie tussen de vier variabelen vermogen, acceleratie, de massa en het brandstofverbruik in auto's?

Ik denk namelijk dat:

Het vermogen en de massa bepalend zijn voor acceleratie.
Het vermogen en de massa bepalend zijn voor het brandstofverbruik

Dat lijkt hier niet helemaal te kloppen. Een Audi TT is op de 307 CC na de zwaarste auto, heeft het grootste vermogen en de snelste acceleratie, maar heeft toch een brandstofverbruik dat ongeveer hetzelfde is als de MX-5, Tigra Twintop en de 307 CC. Hoe kan dit, heeft Audi de TT nou uitgerust met een revolutionaire motor en lopen Mazda, Opel en Peugeot hopeloos achter? Ik neem dus aan dat Audi iets met de motor van de TT heeft gedaan wat mijn twee aannames ongeldig maakt, maar wat precies?

En dan de Daihatsu Copen. Deze heeft dan wel een wat lager gewicht, maar met relatief weinig vermogen accelereert deze auto op de Audi TT na het snelste. Waarom wordt het vermogen bij de MX-5, Tigra Twintop en de 307 CC, blijkbaar op de een of andere manier, 'weggegooid'? En hoe kan de Cophen zo'n laag brandstofverbruik halen in vergelijking met de MX-5, Tigra Twintop en 307 CC, waarbij het hogere verbruik ondanks het hogere gewicht en vermogen niet te verklaren lijkt? Als ik zo op de specs af ga lijkt die Copen een sportwagen met een wel erg goede bang for the buck, niet?

En wat is eigenlijk de invloed van de cylinderinhoud op het vermogen, acceleratie en het brandstofverbruik? Cylinderinhoud heb ik niet in de tabel gezet, maar als ik dus in de gegevens van de carbase kijk lijkt er niet echt een verband te zijn?

[ Voor 4% gewijzigd door Anoniem: 107502 op 24-07-2007 20:15 ]

[Femme]

Versnellingsbakverhoudingen spelen ook een rol, want die bepalen het koppel aan de aangedreven wielen.

[THIJZEL]

Gewicht speelt natuurlijk een grote rol, de energie die geinvesteerd moet worden om de auto op V snelheid te krijgen is E = 1/2 m*v^2 waarin M de massa van de auto is.
Verder speelt de efficientie van het proces waarin deze E wordt geleverd een rol. Dit is een omzetting van chemische energie(brandstof) in Kynetische(auto@V) energie. Van invloed op dit proces is onde andere de efficientie van de motor.

[Grrrrrene]

Gewicht, stroomlijn van de auto, koppel/toerenkromme (veel interessanter dan puur het maximale vermogen), versnellingsbakverhoudingen, type versnellingsbak (automaat/handbak/CVT...)...

En dan heb je nog zaken als efficientie van de motor die het brandstofverbruik bepalen. Een kleine motor moet meestal meer aan de bak, waardoor hij efficienter werkt. Een dikke 8-cilinder in een auto van 1200 kg zit meestal uit z'n neus te vreten, want hoelang accelereer je nu voluit?

[Anoniem: 107502]

Bedankt voor jullie replies, interessant dat jullie de koppel noemen. Op Wikipedia lees ik dat de koppel de beweging van de krukas is, en dus niet de beweging van de wielen. Ook lees ik hier en hier dat niet de koppel maar het vermogen de beste prestatieindicator is. Ik quote uit de eerste link:

Wanneer er over de prestaties van een auto wordt gesproken, komt al snel de discussie ‘koppel of vermogen’ op gang: wat is nu sneller, een turbodiesel met 100pk en 250Nm koppel of een gelijkwegende benzineauto met 100pk en slechts 150Nm koppel? Het antwoord is dat beiden ongeveer even snel zijn omdat ze hetzelfde vermogen hebben en hetzelfde wegen. Vermogen per kilogram, meer hoef je niet weten. Om dat te kunnen verklaren is echter wat theorie nodig. Want wat is nu koppel? En hoe verhoudt koppel zich tot vermogen?

...

Conclusie
Als we alle factoren naast elkaar leggen, blijkt het vermogen van een auto de beste ‘folderfactor’ te zijn om de prestaties van de auto mee in te schatten. Auto’s met veel vermogen hebben automatisch veel trekkracht aan de wielen, ongeacht het draaimoment van hun motor. Dat heeft te maken met de overbrengingsverhoudingen. Om twee auto’s op basis van de foldergegevens te vergelijk kan dus het beste worden gekeken naar het vermogen per kilo autogewicht. Het in de folder of op de rollenbankuitdraai vermelde draaimoment is nietszeggend in dit opzicht. Dat getal is alleen zinnig voor mensen die een motorblok kopen zonder auto eromheen…

En de koppel van de Copen is 120 Nm, de koppel van de MX-5 is 167 Nm, en de Copen accelereert net even iets sneller dan de MX-5. Dus ik vraag mij af waarom jullie toch geinteresseerd zijn in de koppel als variabele die van invloed is op de prestaties?

[RobertJ]

Was er laatst hier niet een vergelijking met een fietser? Je hebt een fietser die de pedalen erg snel kan laten ronddraaien (vermogen) en je had fietsers die heel erg veel kracht op de pedalen kunnen uitoefenen(koppel) en dus op kleinere tandwielen rijden?

Klok en klepel?

[Grrrrrene]

Ja, vermogen is ook belangijker, maar de cijfers die jij noemt zijn maximale vermogens. Die treden op 1 toerental op en zijn verder overal lager. Als je een motor hebt die z'n maximum koppel en vermogen in een vrij klein gebiedje haalt, heb je daar minder aan dan een auto die iets minder maximum koppel en vermogen heeft, maar dat over een groter toerengebied levert, snap je?

Ik heb een tijdje in een Alfa 145 1.9 TD gereden, die turbo kwam er bij zo'n 2500 rpm in, dan trok hij als een gek tot zo'n 3500 rpm en dan hield het ineens op. Dat koppel voelde heerlijk, maar onder 2500 rpm was het ding niet vooruit te branden en bij 4000 toeren kon je net zo goed schakelen, want alle trekkracht was dan wel op. Mijn Corolla 1.3 heeft een stuk minder koppel, maar meer vermogen en ik wed vind net op carbase dat hij een tikkeltje sneller is, ondanks dat de Alfa 2pk en 75Nm meer had (goed, hij was ook wat zwaarder).

Om een lang verhaal kort te maken: zonder vermogenskrommen (die direct uit de koppel/toerenkrommen volgen) kun je niet zoveel zeggen over de prestaties, omdat het maar getalletjes zijn die in de ideale situatie bij 1 specifiek toerengebied gelden, terwijl je bij maximale acceleratie allerlei toerengebieden doorloopt van 3k rpm tot waar het ongeveer ophoudt op de toerenteller. Om over dat hele toerengebied wat te kunnen zeggen heb je grafiekjes nodig, geen kale getalletjes van waar de piek ligt en hoe hoog die is, want daarmee kun je die grafiek echt niet tekenen

RobertJ schreef op dinsdag 24 juli 2007 @ 22:52:
Was er laatst hier niet een vergelijking met een fietser? Je hebt een fietser die de pedalen erg snel kan laten ronddraaien (vermogen) en je had fietsers die heel erg veel kracht op de pedalen kunnen uitoefenen(koppel) en dus op kleinere tandwielen rijden?

Klok en klepel?

Dat is opzich wel een aardige vergelijking. Het bewijs dat koppel ook belangrijk is, zijn de snelle diesels van Audi en BMW. Audi heeft er LeMans mee gewonnen en de BMW 335i is geen misselijke auto. Diesels hebben van nature vooral veel koppel, maar dat valt dus te compenseren door wat langere versnellingen in de bak te monteren, zodat het toerental wat lager blijft. Dat hogere koppel compenseert die overbrengingsverhouding dan wel weer

[ Voor 28% gewijzigd door Grrrrrene op 24-07-2007 23:00 ]

[Ricvdp]

Koppel is geen vaste variable. Wanneer een koppel genoemd wordt is dat de koppel (kracht die roterend uitgeoefend wordt) bij een bepaald toerental, meestal wordt de maximale koppel genoemd, die afhankelijk is van vermogen en toerental, en indirect ook wel met versnellingsverhoudingen zoals Femme zegt, omdat die de koppel zoals die uiteindelijk op de weg 'terecht komt'.

De koppel op de krukas (dan laat ik versnellingsbakken dus even buiten beschouwing) is afhankelijk van vermogen en toerental. Je zou kunnen zeggen:
koppel = vermogen * toerental
Hoewel dit niet in verhouding is geeft het een redelijk beeld van de relatie tussen deze 3 gegevens.

Edit: grr, dik een uur terug een reactie typen en vergeten te klikken op Verstuur

[ Voor 6% gewijzigd door Ricvdp op 24-07-2007 23:33 ]

[Grrrrrene]

Ricvdp schreef op dinsdag 24 juli 2007 @ 23:32:

[knip]

koppel = vermogen * toerental

Je bedoelt denk ik vermogen = koppel * toerental

Dit plaatje van Autoblog zegt meer dan 1000 woorden (artikel onder de link is ook wel interessant om te lezen BTW, maar wel erg lang en in Jip-en-Janneke taal):



De ene kromme heeft veel koppel al bij relatief lage toeren, maar valt vanaf zo'n 5500rpm af om de andere, bijna continu stijgende lijn voor te laten. Die laatste lijn loopt tot voorbij de 6k rpm op en scoort dus een hoger vermogen. Toch zal de vlakkere motor naar alle waarschijnlijkheid sneller zijn bij dezelfde auto met dezelfde versnellingsbak, omdat hij al die tijd tot 5500rpm meer koppel leverde dan die andere, terwijl die andere qua cijfertjes op papier het hoogst scoort, snappie?

[ Voor 127% gewijzigd door Grrrrrene op 24-07-2007 23:47 ]

[4x2]

Ricvdp schreef op dinsdag 24 juli 2007 @ 23:32:
De koppel op de krukas (dan laat ik versnellingsbakken dus even buiten beschouwing) is afhankelijk van vermogen en toerental. Je zou kunnen zeggen:
koppel = vermogen * toerental
Hoewel dit niet in verhouding is geeft het een redelijk beeld van de relatie tussen deze 3 gegevens.

Zoals al gezegd: vermogen is een produkt van koppel en het toerental
Koppel wordt grotendeels bepaald door de motorinhoud en de vullingsgraad (daarom kan een turbo motor zo'n hoog koppel halen, die hebben in weze een veel grotere cilinderinhoud door de drukvulling, ff simpel gezegd).

Wat betreft het massa/acceleratie verhaaltje:
Voor de acceleratie is de massa veruit het belangrijkste, zeker op lagere snelheden.
Of waarom denk je dat motoren met 50pk en 40nm in 5sec aan de 100 zitten
Vermogen begint op hogere snelheden steeds harder mee te tellen om de luchtweerstand te overwinnen.

[Anoniem: 399]

Maar, nou heeft iedereen uitgelegd dat vermogen een eenvoudig sommetje is koppel * toerental.
Dit zou dus inhouden dat, als ik het juist begrijp, het hebben van een koppel van 500 NM bij 1000 RPM twee maal zoveel pks oplevert als 250 NM bij 1000 RPM.
Nou heb ik de happy situation dat ik in één schuur twee motoren heb met een koppel van ongeveer 450 NM. De één is een 200 pk diesel en de ander een ongeblazen 350 pk benzine motor.
De diesel gaat tot 4200 rpm en de benzine tot 6500 rpm. dat klopt dus wiskundig redelijk.

Maar wat zégt dat nou over het verbruik, want daar waren we volgens mij om begonnen en daar weet ik dus nog niets over nu. De benzine zuipt als ik op de cruisecontrol 130 rij 1 op 12 (vierde versnelling, automaat), de diesel doet dan 1 op 15 (zesde versnelling, automaat). Waar zit dan dat verschil? Alleen in brandstof type? In verhoudingen van de versnellingen? In het aantal cilinders? In de turbo's? Het gewicht?

Voor wie zich geroepen voelt dit met wat reken en cijferwijs-werk uit te leggen:
benzine auto:
Corvette C5 uit 2000, 1600 kilogram, zeer goede stroomlijn, v8 benzine zonder turbos, 4 traps automaat. niet gechipt niet getuned.
diesel:
Peugeot 407 Coupe uit 2006, 1900 kilo, goede stroomlijn, v6 biturbo diesel, 6 traps automaat. nog niet gechipt, geen tuning.
De meting geschied op een vlakke A2 van Eindhoven naar Den Bosch, na Eindhoven heb je eerst een paar dorpjes en dan een stuk waar je een flink ein rechtuit hebt zonder afslagen. Dat stuk heb ik gemeten met de boordcomputers.

[ajhaverkamp]

Bij de verbranding van 1 liter diesel komt meer energie vrij dan bij de verbranding van 1 liter benzine.

diesel, 35.74 MJ/liter
benzine, 31 Mj/ liter

Bron

Dus in vergelijkbare situatie zal een dieselmotor zuiniger zijn dan een benzine. Zeker op een rollerbank omdat de motor van een diesel sterker moet zijn, is deze doorgaans zwaarder. (Hoewel die van mijn weer van volledig alumium is. Echter maar 61 PK & 140 Nm, dus dan zijn die krachten nog enigzins beperkt.

[Grrrrrene]

Anoniem: 399 schreef op woensdag 25 juli 2007 @ 11:54:
Maar, nou heeft iedereen uitgelegd dat vermogen een eenvoudig sommetje is koppel * toerental.
Dit zou dus inhouden dat, als ik het juist begrijp, het hebben van een koppel van 500 NM bij 1000 RPM twee maal zoveel pks oplevert als 250 NM bij 1000 RPM.

Ja, dat klopt. Maar jij hebt het weer over cijfertjes en doorgaans heb je je max vermogen niet op het punt waar je je maximum koppel hebt. Zo simpel kun je dat dus niet zeggen.

Nou heb ik de happy situation dat ik in één schuur twee motoren heb met een koppel van ongeveer 450 NM. De één is een 200 pk diesel en de ander een ongeblazen 350 pk benzine motor.
De diesel gaat tot 4200 rpm en de benzine tot 6500 rpm. dat klopt dus wiskundig redelijk.

Maar wat zégt dat nou over het verbruik, want daar waren we volgens mij om begonnen en daar weet ik dus nog niets over nu. De benzine zuipt als ik op de cruisecontrol 130 rij 1 op 12 (vierde versnelling, automaat), de diesel doet dan 1 op 15 (zesde versnelling, automaat). Waar zit dan dat verschil? Alleen in brandstof type? In verhoudingen van de versnellingen? In het aantal cilinders? In de turbo's? Het gewicht?

In jouw geval zal de diesel waarschijnlijk wat zuiniger zijn dan de benzinemotor, maar dat ligt aan veel zaken, bijvoorbeeld ook of de motor getuned is op zuinigheid of prestaties. Maar, zoals ajhaverkamp al zegt, een diesel is doorgaans zuiniger dan een vergelijkbare benzinemotor.

Voor wie zich geroepen voelt dit met wat reken en cijferwijs-werk uit te leggen:
benzine auto:
Corvette C5 uit 2000, 1600 kilogram, zeer goede stroomlijn, v8 benzine zonder turbos, 4 traps automaat. niet gechipt niet getuned.
diesel:
Peugeot 407 Coupe uit 2006, 1900 kilo, goede stroomlijn, v6 biturbo diesel, 6 traps automaat. nog niet gechipt, geen tuning.
De meting geschied op een vlakke A2 van Eindhoven naar Den Bosch, na Eindhoven heb je eerst een paar dorpjes en dan een stuk waar je een flink ein rechtuit hebt zonder afslagen. Dat stuk heb ik gemeten met de boordcomputers.

Tsja, ik weet niet wat je verwacht, maar daar kun je echt niet zomaar aan rekenen. Je kunt twee qua cijfertjes identieke auto's hebben die puur door de ecu al een verschil leveren in prestaties en verbruik. Ik denk dat in het geval van de TS die Audi TT gewoon een goede motor heeft die efficiënt werkt en bovendien zal de TT dus wat gestroomlijnder zijn dan de MX5 (?). Maar daarbij heb je nog te maken met fabrikanten die die cijfertjes manipuleren, dat is nml zo doodeenvoudig.

[Anoniem: 399]

Dus eigenlijk zeg je dat ondanks de voorgaande posts het verbuik afhankelijk is van van alles behalve de motor-specs, als ik het goed begrijp.
En dat je dus niet kan "uitrekenen" of een auto zuiniger wordt of niet dan een andere auto, of dat nou dezelfde is met een andere motor of een andere auto met een andere motor?
En dat derhalve, zoals de TS vraagt, een grote motor niet automatisch zuiniger of zuipender is dan een kleinere motor?

[Maasluip]

Er zijn erg veel variabelen die invloed hebben op het verbruik. Voor de officiele metingen is het alleen al de methode van meten. Ik heb ooit gelezen dat dat gaat met instructies als "accelereer volgas in de 3 van 50 naar 80 km/h". Dan wordt een auto met een sterke motor al gauw onzuinig, terwijl je bij normaal gebruik dat vermogen niet zo gebruikt.
Wat ook een grote invloed heeft is het toerental. Kijk bij een gelijke snelheid eens naar het verbruik in de 3e, de 4e en de 5e versnelling. Je zult zien dat in de 3 het verbruik veel hoger is terwijl je toch niet meer vermogen vraagt. Rara hoe kan dat.
Dit zie je nu ook bij die Audi TDIe versies. De A3 TDIe heeft bij een gelijk vermogen een lager verbruik maar een hogere topsnelheid. Mijn verklaring: langere 5e (of 6e) versnelling.
Iets wat in meer auto's gedaan mag worden. Vroeger was de 5e versnelling een overdrive, je haalde de top in de 4. Tegenwoordig zijn er zelfs auto's met een 6-bak zonder overdrive (goed, maar met een top van 250 is dat ook niet meer zo hard nodig).

Ik denk dat de enige relatie die je zeker kunt maken is: met meer vermogen kun je sneller accelereren maar dat kost ook meer brandstof.

[4x2]

Anoniem: 399 schreef op donderdag 26 juli 2007 @ 10:53:
En dat derhalve, zoals de TS vraagt, een grote motor niet automatisch zuiniger of zuipender is dan een kleinere motor?

Ding staat de helft van zn tijd uit zn neus te vreten, als de injectie daar op afgesteld is (erg arm zetten op deellast) en het ding looopt toevallig in een wat efficienter toerental, dan kan ie behoorlijk zuinig lopen.
Je ziet geregeld dat de auto met de lichtste motor gemiddeld meer of net zoveel verbruikt als een wat zwaardere variant (vooral bij wat zwaardere auto's zie je dat geregeld).

Mn E30 318i reed overigens met een kortere eindoverbrenging zuiniger dan met een langere op de snelweg (scheelde 10% in toeren ofzo, verbruik was 1:12 vs 1:13,5 zeg maar).
Blijkbaar zat ie toen net in een wat efficienter toerengebied waardoor je minder gas hoefde te geven.