Technische Stof & Onderhoud

Het maximale koppel en vermogen: Wat betekent het?

Wanneer men spreekt over de prestaties van een motor heeft men het al snel over het vermogen of koppel van de motor. Of men spreekt over het maximale koppel van de motor. Er zijn nogal wat zaken die het vermogen en het koppel bepalen van de motor, hoe verhouden koppel en vermogen zich tot elkaar en wat zijn de verschillen tussen deze begrippen?

Wat betekent koppel?

Koppel is een natuurkundige term en is een samenstel van twee tegengestelde krachten. Het koppel wordt berekend als de kracht maal de arm., wanneer de kracht wordt gemeten in Newton en de arm in meter, wordt het koppel dus uitgedrukt in Newtonmeter.

Als voorbeeld kunnen we hier spreken over het vastdraaien van een bout met een steeksleutel. Om de bout vast te draaien moet je koppel leveren en dus kracht op de andere kant van de steeksleutel zetten. Intuïtief weet je misschien al dat hoe langer de steeksleutel (arm) is, des te makkelijker dit lukt. Dit komt omdat zowel de kracht als de arm belangrijk is voor het koppel.

Zet je net zoveel kracht met een langere steeksleutel, dan lever je dus meer koppel. Wil je je koppel hetzelfde houden met een langere steeksleutel, dan zul je minder kracht moeten leveren.

En vermogen dan?

Het vermogen is in feite niets meer dan de kracht of energie gemeten in tijdseenheid. Om nog even op de steeksleutel terug te komen:

Laten we stellen dat je de bout twee keer vastdraait met een steeksleutel van dezelfde lengte. De eerste keer doe je hier 10 seconden over, de tweede keer doe je hier vijf seconden over. Nu zou je denken dat je meer kracht hebt gezet de tweede keer, en dit is slechts deels waar. De tweede keer heb je namelijk in totaal net zoveel kracht geleverd, echter deed je dit in de helft van de tijd. Je hebt daarom dus in feite het dubbele vermogen geleverd.

De eenheid voor vermogen binnen de techniek van de motorfiets wordt tegenwoordig aangegeven als kilowattuur (kWh). Een andere, maar verouderde, eenheid voor het meten van vermogen is de paardenkracht (pk). Meestal rekent men een pk als 0,736 kWh.

Leuk al die theorie..

Maar nu weten we nog steeds niet wat koppel of vermogen met een motor kan doen. Om dat uit te kunnen leggen dienen we eerst te begrijpen hoe een motor werkt, zie de animatie hieronder ter verduidelijking. We spreken hier van een viertaktmotor.

Voor de eenvoud kijken we hier slechts naar één cilinder. De zuiger gaat op en neer doordat het mengsel van lucht en benzine ontsteekt door de bougie, dit gaat met een bepaalde kracht. Aan de zuiger zit de drijfstang, welke vervolgens vastzit aan de kruk, welke vastzit aan de krukas.

Als je goed kijkt zie je dat de bevestiging tussen drijfstang en kruk niet gecentreerd ligt, maar dat er een afstand is tussen de daadwerkelijke as (middelpunt) en de drijfstang. De beweging die we hier hebben kunnen we vrij makkelijk vergelijken met het vastdraaien van een bout. De bout kan worden beschouwd als de as en de afstand tussen de as en de drijfstang als de steeksleutel. Het bewegen van de drijfstang is dan uiteraard de kracht die wordt geleverd.

Om het koppel van de motor te berekenen zul je dus moeten weten hoeveel kracht (Newton) de zuiger levert, vermenigvuldig dit met de arm in meters (afstand as – drijfstang) en je weet het aantal Nm wat wordt geleverd.

Maximaal of maximum Koppel

Bij veel specificaties van motorfietsen is een maximaal koppel aangeduid, en wordt tevens aangegeven bij hoeveel toeren per minuut (rpm) dit koppel wordt geleverd. Het toerental op je dashboard geeft dus aan hoevaak de krukas een volledige omwenteling maakt per minuut. Geef je meer gas, dan loopt je toerental op en zal je krukas meer omwentelingen per minuut maken.

Het koppel waar men over spreekt is het gemiddelde koppel over alle zuigers op een bepaald moment. Bij het toerental van het maximale koppel is de verbranding voor alle zuigers optimaal en wordt dus het meeste kracht geleverd. Het maximale koppel van de motor wordt dus behaald op een specifiek toerental.

Koppel- en Vermogenskromme

Het maximale koppel van de motor is echter minder interessant dan de koppel- en vermogenskromme, dit is een grafiek waarin het koppel en vermogen af te lezen is aan de hand van het toerental.

koppel motor

Zoals je in de grafiek kunt zien zijn staat op de horizontale as het toerental, en is op de verticale as zowel het koppel (Nm) als het vermogen (kW) aangegeven. De rode lijn duid hierbij het vermogen aan en de blauwe lijn het koppel. Zoals je ziet loopt het toerental vrijwel constant omhoog, totdat het koppel begint af te nemen. Het vermogen stijgt nog wel, maar minder hard. Dit komt omdat het stijgende toerental nog steeds meer vermogen met zich meeneemt ondanks het iets dalende koppel. Tenslotte zul je tegen een punt aan lopen waarbij de motor minder vermogen gaat leveren, dit is tevens vaak het ‘rode gebied’ op je toerenteller.

Liever vermogen of koppel?

Er kan verschil zitten in het vermogen of koppel van een motorfiets, of de verhoudingen daar tussen. Zo heeft een motor met weinig cilinderinhoud die veel vermogen moet nemen vaak maar een klein ‘werkgebied’. Hiermee wordt bedoeld dat het maximale koppel vaak alleen bij hoge toerentallen worden geleverd. Om deze motoren dus optimaal te laten presteren is het zaak deze hoger in de toeren te laten rijden. Denk hierbij aan motorfietsen die passen bij een A1- of A2 rijbewijs.

Er zijn echter ook motorfietsen die veel koppel leveren, ook bij een lager toerental. Hierdoor wordt automatisch vermogen ingeleverd, het maximum toerental van deze motorfietsen ligt namelijk veel lager. In deze gevallen wordt er vaak gekozen voor een grote cilinderinhoud. Er kan dan een hoge koppel geleverd worden zonder dat het al te veel ten koste gaat van vermogen. Denk bijvoorbeeld aan Harley’s met een cilinderinhoud van 1600cc, terwijl een 600cc racemotor vaak al meer vermogen (kW) levert.

Goed verhaal, lekker kort

We kunnen inderdaad stellen dat het geen makkelijke materie is, maar we hopen dat je inmiddels de verschillen begrijpt tussen vermogen en koppel en toch kunt zien dat deze twee onlosmakelijk verbonden met elkaar zijn. Het maximale koppel van een motorfiets zegt dus niet veel over het vermogen, maar zowel het vermogen als het koppel zeggen vrij veel over hoe een motor zich gedraagt en het best gereden kan worden.

Lees je toch liever wat minder technische posts? Lees hier dan bijvoorbeeld welke 5 items jij als motorrijder absoluut bij je moet hebben.

Love
0
Smile
0
Haha
0
Sad
0
Star
0
Weary
0

Altijd op de hoogte blijven van nieuwe content? Like ons dan op Facebook!

Altijd op de hoogte blijven van nieuwe content? Like ons dan op Facebook!

Abonneer
Laat het weten als er
guest
0 Reacties
Inline feedbacks
Bekijk alle reacties