Kuinka suuri sylinteri autossa pitäisi olla,, sekä vauhtipyörä, jotta riittäisi ajella vaikka 100km yhde3llä sylinterin räjäytyksellä, vauhtipyörän laittaisi vain pyörimään vimmattua vauhtia massallaan.
Eli kun käynnistäisi auton aamulla, niin poksauttaisi kerran vain yhden annoksen jasuurimassainen vaquhtipyörä tallentaisi sen liike-energian.'
Eli kun käynnistäisi auton aamulla, niin poksauttaisi kerran vain yhden annoksen jasuurimassainen vaquhtipyörä tallentaisi sen liike-energian.'
Vastaukset 15
Vanhimmat
Jos vaikka 5l/100km ja 13:1 suhde ja kone skaalautuu noin korkealle suoraviivaisesti sekä vauhtipyörä kestää räjähtämättä kaiken energian. Vähintään 70l kokoonpuristettuna. Sylinterin koko olisi varmasti satoja litroja.
Iso, nopeasti pyörivä vauhtipyörä antaa ajoneuvolle mielenkiintoiset ajo-ominaisuudet. Tästä on historiassa kokemusta varhaisten lentokoneiden pyörivistä tähtimoottoreista ja 1960-luvun sveitsiläisistä vauhtipyöräbusseista.
Autoissa vauhtipyörän akseli on tavallisesti pystyssä eikä vauhtipyörä vaikuta muuhun kuin kallistusominaisuuksiin.
Tietämäni mukaan sveitsiläisbussin matkustusmukavuus sikäläisessä mäkimaastossa on ollut hieman heikko. Tietysti asia on helppo ratkaista käyttämällä kahta, vastakkaisiin suuntiin pyörivää vauhtipyörää.
Tähän voisi vastata laskemalla vauhtipyörän pyörimisenergian ja ajattelemalla tämän muuttuvan auton (tuo vauhtipyörä ml.) lineaariseksi liike-energiaksi. Turhaa on kuitenkin tuota laskea, kyllä palstan "mekaanikot" sitten pommittaisivat lukuisilla kommenteilla joissa puhutaan eri hyötysuhteista, kitkoista jne.
Huimapyöräbussissa käytettiin noin 1,5 tonnin painoista pyörijää. Henkilöautoon välttänee pienempikin. https://www.amusingplanet.com/2019/02/gyrobus-flywheel-powered-public.html
En nyt ymmärrä, mikä etu ajoneuvossa olisi säilöä energia liike-energiana kemiallisen energian asemasta. Bensiinin lämpöarvo on 43 MJ/kg, josta ajoneuvokäytössä saadaan hyödyksi 20–25 prosenttia eli 8,5–11 MJ/kg. Akkuihin saadaan nykyisellään varastoiduksi energiaa 2–3 MJ/kg. Suurnopeuksistenkin vauhtipyöräsysteemien varastointikyky on nykyisin alle 1 MJ/kg.
Siis missä on pihvi?
Paljonko noissa on kierrosluvut tyypillisesti.
https://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel_energy_storage
Tyhjiössä voi paikallaan olevassa laitteistossa kierrosluku olla jopa 50000 kierrosta minuutissa eli yli 800 kierrosta sekunnissa.
Mikään mahti maailmassa ei saa kiihdytettyä ajoneuvoon mahtuvaa vauhtipyörää yhdellä iskulla täyteen vauhtiinsa, mikäli siihen pitäisi saada ladattua energiaa useamman bensalitran verran. Kiihdyttäminen vaatisi niin suuria voimia, että käytettävissä olevien materiaalien mekaaninen lujuus ja erityisesti vauhtipyörän kiinnitys ajoneuvoon ei niitä kestäisi.
Yhden iskun voimalla toimiva moottori päästäisi ulos kaikki pakokaasut yhdellä iskulla. Pakokaasujen määrä olisi vähintään yhtä suuri kuin mitä vapautuisi auton ajaessa tuon sadan kilometrin matkan tavanomaisella moottorilla. Tavanomaisen moottorin pakokaasu jäähtyy ja laimenee sekoittuessaan ilmaan. Yhden iskun moottorin pakokaasua muodostuisi kerralla niin paljon, ettei se ehdi jäähtyä eikä sekoittua mihinkään vaan muodostaisi ympäristönsä tuleen sytyttävän ja tukehduttavan pilven käynnistyvän auton ympärille.
Miksei autojen renkaiden sisällä voisi olla vauhtipyörät, joita sitten jollain rumpujarrujen tyylisellä kenkäratkaisulla sitten ohjailtaisiin antamaan vetoa. Esimerkiksi hidastusvaiheessa ne vapautettaisiin pyörimään vapaasti, ja sitten taas kiihdytysvaiheessa kitkapinnat ottaisivat kiinni ulkokehään ja siirtäisivät voimaa pyörälle.
Siksi, että sellaista rakennetta on nykyisellä ja lähitulevaisudessa näköpiirissä olevalla teknologialla mahdotonta rakentaa siten, että siitä olisi mitään hyötyä. Samalla tietenkin menetettäisiin ilmatäytteisten renkaiden joustava rakenne eli jonkun muun osan autosta olisi hoidettava tärinän vaimennus.
Yleensä suunnittelijan kannattaa pitää mielessään KISS - periaate. Mitä monimutkaisempi rakenne sitä enemmän siinä on vikaantumismahdollisuuksia.
https://en.wikipedia.org/wiki/KISS_principle
Käytännössä voisi tulla kyseeseen korkeintaan jarrutusenergian talteenotto ja sen käyttö sitten taas kiihdytyksessä.
Sähköautot jo tekevät kineettisen energian takaisinkierrätystä (KERS) ja paljon yksinkertaisemmalla systeemillä kuin vauhtipyöräviritelmät.
Satakiloiset renkaat toisivat omat ongelmansa mukanaan.
Tuollakin tavoin voi ajatella että koko maapallo on suuri vauhtipyörä josta ihmiset saavat mekaanisen vauhtinsa :D