Koppel:


Op deze pagina worden de volgende onderdelen beschreven:
-Koppel


Koppel:
Het motorkoppel is een combinatie van de verbrandingskracht op de zuiger met de afstand die van de krukstraal. Deze dienen met elkaar vermenigvuldigd te worden. Het hangt voornamelijk af van de kracht die op de zuiger uitgeoefend wordt, omdat deze altijd verandert (in een combinatie van vullingsgraad en brandstofhoeveelheid). De krukstraal heeft vaste waarden en is door de constructeur nauwkeurig bepaald.
Het motorkoppel kan geregeld worden door de gasklep meer of minder te openen (dus met het gas geven). Door het meer openen van de gasklep, wordt de vullingsgraad verbeter en wordt er dus een hoger koppel behaald.
Om beter te begrijpen hoe het koppel afhankelijk is van de verbrandingsdruk en de krukstraal, wordt het verduidelijkt met de onderstaande schematische afbeelding. In de afbeelding is de zuiger bezig met de arbeidsslag. De brandstof (diesel of benzine) is net tot ontbranding gekomen, waardoor de verbrandingsdruk (P) op de zuigerbodem drukt. Door deze verbrandingsdruk ontstaat kracht F, die de zuiger naar beneden duwt. De kracht wordt via de drijfstang (S) op de krukastap (r) doorgegeven, wat de tangentiaalkracht wordt genoemd. Het koppel wordt berekend met de formule Ft x r, en wordt uitgedrukt in Nm (Newtonmeter).


Legenda:
p = (Pressure), dit is de druk op de zuigerbodem
F = (Force), dit is de kracht op de zuiger
N = Lijbaankracht
S = Kracht op de drijfstang
r = Krukstraal
Ft = Tangentiaalkracht die de drijfstang op de krukas uitoefent

In technische gegevens van een auto wordt altijd een koppel gegeven bij een bepaald toerental. In dit toerentalgebied (bij volledig geopende gasklep) is de vullingsgraad optimaal. De auto zal dan de grootste trekkracht hebben. Bij een lager of een hoger toerental zal, omdat de vullingsgraad slechter is door veranderende gas snelheiden, het koppel lager zijn. Het is daarom altijd raadzaam om in het toerental gebied rond het bekende motorkoppel te rijden, omdat de auto dan de meeste trekkracht heeft. Daardoor heeft de motor ook de optimale vullingsgraad, waarmee deze ook nog eens het zuinigst is. Rijden met een erg laag toerental (met hogere belasting, zoals met veel personen en bagage in de auto) is dus slechter voor het gebruik, dan wanneer er een versnelling teruggeschakeld wordt om in het koppelgebied uit te komen.

In de onderstaande grafiek staat een koppelkromme, welke bij het ontwikkelen (of tunen) van een auto gemaakt wordt door de computer d.m.v. een vermogenstestbank. In deze grafiek is te zien dat er bij een opening van 25% van de gasklep (dus wanneer er maar een beetje gas gegeven wordt) een maximaal koppel van 200Nm bij 3000 omw/min. bereikt wordt. Bij volgas geven (en de gasklep 100% geopend is), wordt er een koppel van 400Nm bereikt.


Hiermee is goed te zien dat het draaimoment (koppel) van de motor sterk varieert bij meer, of minder gas geven (200 tot 400 Nm), maar het toerental waar het hoogste koppel behaald wordt, bij de verschillende gasklepstanden gelijk blijft (rond de 3000 3500 omw/min). Dat heeft te maken met de motorconstructie, waaronder hoofdzakelijk de krukasstraal (r) in de bovenste afbeelding. Constructeurs of tuners proberen de koppelkromme zo vlak mogelijk te houden, zodat het motorkoppel over zo veel mogelijk toeren gelijk blijft. Vooral motoren met drukvulling (turbo / compressor) die het koppel flink verhogen, kunnen op deze manier zo vlak mogelijk afgesteld worden. Ook door het toepassen van meerkleppenmotoren, variabele kleptiming of een variabele inlaatspruitstuk kan het koppelgebied zo vlak mogelijk gehouden worden.