Blog

Deze auto's verdwijnen van de markt.

1. ALFA ROMEO MITO
 
Het Milanese merk verlaat de stad en gaat niets meer bouwen kleiner dan de Giulietta. Er komt binnenkort nog een facelift, en daarna: ‘Arrividerci, MiTo’.
 
 
2. MERCEDES CLS SHOOTING BRAKE
 
Naar verluidt ging ook generatie 2 zo rank en bevallig zijn als ware het Jessica Michibata op wielen, maar de Mercedes-directie heeft het project desondanks het nekschot gegeven. Reden? De Aziatische en Amerikaanse markt geven geen moer om breaks.
 
 
 
3. MAZDA 5
 
De productie van de Mazda 5 is (voortijdig) al gestopt. Dat het nooit een succes werd, zie je zo aan het straatbeeld. Bovendien ligt de markt van de grote monovolumes uitgeteld in de lappenmand.
 
 
4. VOLKSWAGEN EOS
 
Hoe vernuftig de Eos ook in elkaar stak, hij zal een eendagsvlieg blijven. Immers, de trend van het stalen wegklapdak is volledig gaan liggen en met een Beetle Cabrio en een Golf Cabrio in de rangen heeft VW meer dan genoeg daklozen in zijn showroom.
 
 
5. CITROËN C3
 
De C3 zoals we hem als traditionele stadswagen kennen, verdwijnt. Zijn klantenbestand is opgevreten door de DS 3. Citroën belooft wel ‘iets anders’, iets speelser zoals in ‘een 2CV voor de moderne tijd’.
 
 
6. OPEL ASTRA GTC
 
Helemaal uit zwang, dat segment van de compacte driedeurs en de Astra GTC is er het slachtoffer van. Helaas, hij zag er appetijtelijk uit en reed ook lang niet slecht.
 
 
7. HONDA ACCORD
Opoksen tegen de Duitse gilde, ook voor Honda is het een onbegonnen strijd in de klassieke geledingen. In de VS rijdt al een nieuwe Accord rond, maar die komt niet naar Europa.
 
 
8. PEUGEOT RCZ
 
Hoe emotioneel geladen ook, coupés zijn niche. En nichewagens vragen disproportionele investeringen. Geld dat Peugeot niet bezit. Exit de RCZ, al gaat de huidige nog een paar jaar dienst doen.
 
 
9. MINI COUPE/ROADSTER
 
Geen verrassing uiteraard, deze verassing. Met zijn dak als een omgedraaide baseballpet kon de Coupé maar moeilijk klanten vinden en de Roadster was eigenlijk een Mini Cabrio, maar dan volgens onpraktische regels. Modellen die te dicht op elkaar zitten, verstikken elkaar.
 
 
10. Porsche Cayman
 
Toegegeven, dit is nog voorbarig. Buiten roddels is nog maar weinig geweten over de toekomstige Cayman, alleen dat zijn voortbestaan aan een zijden draadje hangt. ‘Worden de cijfers niet beter, dan gaat hij voor de bijl’, liet Porsche-baas Muller zich al ontglippen.
Lees meer

Hij is er de nieuwe alfa Romeo Giulia!!!

 
We hebben er lang, héél lang op moeten wachten. Nu is ‘ie er eindelijk: de nieuwe Alfa Romeo Giulia.
 
Om even een beeld te schetsen van hoe ontzettend Italiaans de nieuwe Alfa zojuist is onthuld: terwijl Andrea Bocelli Nesun Dorma ten gehore bracht werd de nieuwe Giulia onder luid applaus het podium op gereden in Milaan, waarna de nieuwe 3.0 V6 turbomotor – ontwikkeld met hulp van Ferrari – zijn keel mocht schrapen. Bellissimo.
 
De nieuwe Giulia heeft volgens Alfa de langste wielbasis in zijn klasse – al werden er geen concrete cijfers genoemd – en is de overhang aan de voorkant kort te noemen. De Italianen hebben gemikt op een 50/50 gewichtsverdeling, met aandrijving op de achterwielen. Er komen ook versies met vierwielaandrijving.
 
De enige motor waarover Alfa Romeo iets heeft losgelaten is de aluminium 3.0-liter zescilinder die in de QV-versie (Quadrifoglio Verde) wordt gelegd, door ingenieurs van Ferrari naar 510 pk getild, waarmee een sprint naar de 100 in 3,9 tellen mogelijk is. Op rustige momenten treedt de elektronische cilinderuitschakeling in, om het brandstofverbruik te drukken. Alfa claimt een prettige power to weight ratio van 3kg per pk. Inderdaad, het topmodel weegt niet meer dan 1530 kg.
 
Torque Vectoring
 
De Giulia beschikt over Torque Vectoring, waarmee het differentieel tussen de achterwielen middels een dubbele koppelingen de krachten per wiel kan verdelen. Een uitkomst in gladde omstandigheden. Alfa zegt dat het rijgedrag hiermee altijd ‘fun’ blijft, zonder tussenkomst van hinderlijke ESP’s. Bij de achteras heeft Alfa Romeo gebruikt gemaakt van een multilink ophanging. Vooraan is een constructie met double wishbones en een semi-virtuele stuuras toegepast, die een directe besturing garandeert.
 
Een andere noviteit is de Active Aero Splitter aan de voorkant, waarmee de downforce continu wordt gereguleerd, wat voor meer grip moet zorgen. Ook Alfa’s DNA Selector is aan boord (ditmaal is het een stuurknop, hoe Ferrari van ze) waarmee je de reguliere versies van de Giulia in de standen Dynamic, Natural, en Advanced Efficient kan zetten. Laatstgenoemde is een nieuwe stand waarmee de auto op z’n zuinigst rijdt. De QV-versie krijgen de leukste setting: Racing.
 
Carbon
 
De Giulia QV, die een slordige 80 pk meer heeft dan de BMW M3, maakt gebruik van een aantal lichtgewicht materialen. Voor de aandrijfas is koolstofvezel gebruikt, de motorkap en het dak zijn van aluminium. De remmen zijn van keramisch materiaal en om het gewicht verder te beperken is de achterste dwarsbalk composiet en kunststof gebruikt.
 
Wat we nog niet weten
 
Alfa liet vandaag, op de 105e verjaardag van het merk, veel info los, maar liet niet het achterste van zijn tong zien. Alles draaide namelijk om de QV-versie met 510 pk, en alleen daar is beeldmateriaal van. De standaard Giulia’a met een 1750 TBi-blok en minder heftig uiterlijk ontbreken nog. Evenals de interieurpics, overige motoreninfo en specs. Maar we klagen niet. Vandaag is het Alfa’s feestje, waarop ze de hunkerende Alfisti en overige petrolheads trakteerden op een powersedan met potentie. Hoera!
 
Alfa Romeo’s toekomst: acht nieuwe modellen
 
De Giulia had niet veel later moeten komen. De auto volgt immers de Alfa Romeo 159 op, die al sinds 2011 niet meer wordt gemaakt. Sindsdien schitterde het merk door afwezigheid in het D-segment. We kunnen de Giulia dus gerust zien als een omslagpunt binnen het merk, want topman Sergio Marchionne belooft dat de sedan het startschot is van een ambitieus modellenoffensief.
 
Met een budget van 5 miljard euro wil hij naast de Giulia ook een middelgrote SUV en een nieuw vlaggenschip maken, die zich in 2017 moeten aandienen. Gevolgd door een tweede SUV, een tweede middenklasser (wellicht een coupé-achtige Giulia), en nog twee compacte modellen alsook een nieuwe roadster in 2018. Een plan waarmee de jaarlijkse verkoop naar 400.000 auto’s moet worden getild, dat in 2013 nog op 73.000 stuks lag. Ofwel, dit is Alfa Romeo’s margin call: lukt het deze keer niet, dan is het merk klaar
Lees meer

Presidential state car (United States) The Beast

Wanneer de Amerikaanse president Barack Obama zich op de openbare weg waagt, doet hij dat met ‘The Beast’. Dat is niet zijn chauffeur, maar wel de luxueuze limousine waarin hij zich dan bevindt.
The Beast is het koosnaampje voor de limousine, gebouwd door General Motors, waarin Obama telkens rondrijdt. Hij wordt ook wel eens Cadillac One of Limo One genoemd, maar geen naam is terechter dan het beest. De limousine is dan ook indrukwekkend: versterkte carrosserie, met stalen, aluminum en titanium platen, kevlar banden die niet kapot te krijgen zijn, een 12 centimeter dikke staalplaat rond het chassis en portieren zo zwaar als die van een Boeing. Bovendien hebben de deuren geen klinken, maar lussen, en kunnen ze helemaal luchtdicht toe.
 
 
indrukwekkend, niet? En dan zijn we er nog niet eens. Wat je nog zoal kan aantreffen in de wagen, zijn vijf antennes, zuurstofmaskers en -cilinders en zakjes bloed, een alarmknop, vuurwapens, camera’s speciaal gemaakt om ’s nachts goed te kunnen zien en een sproei-installatie voor traangas.
 
De president moet ook niet vrezen voor eenzaamheid, want er is plaats voor zeven mensen in de wagen. Vooraan is plaats voor de - speciaal door de CIA opgeleide - chauffeur en het hoofd van Obama’s lijfwachten en achteraan kunnen vijf mensen zitten. Als hij alleen in die ruimte zit, kan hij zijn tijd vullen door telefoontjes te doen met de satelliettelefoon en allerlei nuttige zaken te doen op de presidentiële laptop.
 
Als je nu zo jaloers bent dat je zelf ook een The Beast wil aankopen, hebben we wel slechts nieuws. De limousine kost 300.000 euro, een enorme smak geld.
Lees meer

vliegtuig!!

Geschiedenis
 
-De mens is al eeuwen gefascineerd door het fenomeen vliegen. De Italiaanse alleskunner Leonardo da Vinci has in de 15e eeuw al ontwerpen voor verschillende vliegmachines. Hij had echter geen succes. De eerste keer dat een mens daadwerkelijk de lucht in kwam met een machine was in 1783, toen twee Franse broers een hetelucht-ballon hadden ontworpen. Hierna begon een opmars in vliegbouwkunde. Nadat door de ballon was vastgesteld dat de mens ook op hoogte kon overleven, probeerden vele uitvinders andere vliegmachines te maken. Meestal waren deze gebaseerd op vogels, met ‘klapmechanismen’, of een soort zweefvleugel waarna ze van een heuvel of afgrond naar beneden sprongen. Al deze experimenten mislukten, en soms werd het de vliegers/ontwerpers fataal. Pas 120 jaar na de eerste bemande ballonvlucht lukten het de gebroeders Wright met een gemotoriseerd vliegtuig van de grond te komen en gedurende 59 seconde in de lucht te blijven. Dit was een mijlpaal. De Amerikaanse broers hadden bewezen dat het mogelijk was om met een machine, zwaarder dan lucht, van de grond te komen. Hierna ging het snel met de luchtvaart. Waar het eerst 120 jaar duurde om uit te vinden hoe je een vliegtuig van 340kg in de lucht kreeg om 260 meter af te leggen, vliegen we weer 100 jaar later dagelijks met machines van een paar honderd ton naar alle uithoeken van de wereld!
 
De Wright Flyer, de eerste succesvolle vliegmachine
 
Lift
-Om de lucht in te komen moet je de zwaartekracht verslaan. Om dit te illustreren maken we gebruik van twee krachten; het gewicht [W van ‘weight’] (de massa keer de aantrekkingskracht van de aarde) wil het vliegtuig naar te aarde trekken. De vleugels genereren ‘lift’ [L], een opwaartse kracht. Pas als de liftkracht omhoog groter is dan de zwaartekracht omlaag kan een vliegtuig opstijgen. Tijdens kruisvlucht (midden in de vlucht, met een constante hoogte) zijn lift en gewicht in evenwicht (gelijk in grootte).
Illustratie van de liftkracht die omhoog duwt en het gewicht (zwaartekracht) die omlaag trekt (naar: TU Delft)
 
-Het fenomeen lift is een ontzettend complex iets. Het hangt van vele parameters af en het heeft wetenschappers veel moeite gekost om dit fenomeen in een algemene formule te beschrijven. Windtunnels waren hierin onmisbaar. Vandaar dat het pas echt snel is gegaan met de ontwikkeling van modernere vliegtuigen na de vinding van de windtunnel.
 
versimpeld gezegd hangt de liftkracht af van een aantal dingen:                            
                                                                                                                               De formule voor lift. Ik zal hier verder niet op ingaan.
De snelheid van de lucht die over de vleugel gaat                                     
De luchtdichtheid (hoeveel kg ‘weegt’ één kubieke meter lucht)
Het vleugeloppervlak
Een constante waarde afhankelijk van het soort vleugel
Als één of meer van deze waarden toenemen, neemt ook de lift toe.
 
Maar, hoe zorgt die liftkracht er nou voor dat je omhoog gaat? Als je naar een dwarsdoorsnede kijkt van een vleugel zie je een bepaalde vorm van de omtrek, het zogenaamde ‘vleugelprofiel’. Het valt op dat dit profiel voornamelijk aan de bovenkant is gekromd. Door deze kromming wordt de lucht die tegen de vleugel aankomt dichter op elkaar verder gestuwd over de vleugel. De snelheid van de lucht neemt hierdoor toe. Vergelijk het met een steen in een stroom water. Maak je het gebied waarlangs het water gaat kleiner, dan gaat het water sneller stromen.
 
                                  
                    Doorsnede van een vleugel met de kromming merkbaar (let maar niet op de naamgevingen)
 
Volgens een natuurkundige wet neemt de luchtdruk (de kracht die de lucht uitoefent op een bepaald oppervlakte) af naarmate de snelheid toeneemt. Aangezien de snelheid van de lucht over de bovenkant het meest toeneemt, ontstaat er dus een drukverschil; aan de onderkant van de vleugel is een hogere druk dan bovenop de vleugel. Door dit drukverschil ontstaat de liftkracht. Druk is namelijk kracht per oppervlak. Als de druk aan de bovenkant lager is dan aan de onderkant en de oppervlakten (nagenoeg) hetzelfde zijn, ontstaat er dus een nettokracht naar boven. Het is deze kracht die er voor zorgt dat een vliegtuig de lucht in komt. De nettokracht ‘duwt’ de vleugel, en daarmee het hele vliegtuig, omhoog.
 
                                                                
                                                                   Illustratie van de drukverschillen.
                                                                    Hoge druk onder en lage druk boven zorgt voor een liftkracht
                                                                    die de vleugel naar boven duwt.
 
-Deze kracht moet zoals eerder gezegd groter zijn dan het gewicht van het vliegtuig. Bij een A380 van 560 ton (maximum startgewicht) moet er dus een immense hoeveelheid lift genereerd worden. De toename in lift bij grotere toestellen wordt voornamelijk veroorzaakt door een (veel) groter vleugeloppervlak en een hogere snelheid. Zo is het vleugeloppervlak van de Boeing 737-800 125 vierkante meter en die van de A380 maar liefst 845 vierkante meter om al die extra kilo’s ook mee te nemen!
 
Opstijgen, kruisvlucht en landen
 
Wie ooit een raamplaats heeft gehad zal het wel opgevallen zijn dat er voor opstijgen wat platen naar beneden komen. Deze ‘slats’ voor op de vleugel en ‘flaps’, of kleppen, achter op de vleugel zorgen voor extra lift tijdens het opstijgen. Ze vergroten tijdelijk het oppervlak van de vleugels zodat er minder snelheid nodig is om genoeg liftkracht te verkrijgen om van de grond te komen. Zo is er minder landingsbaan nodig en hoeven ook de motoren niet op volle toeren te draaien, wat weer brandstof scheelt.
 
Na het opstijgen zal een vliegtuig op een medium tot longhaul vlucht zo hoog mogelijk klimmen, vaak tot rond de 10-12km hoogte. Dit gebeurt omdat de luchtdichtheid op die hoogtes veel kleiner is dan op zeeniveau, tot wel een factor 4 minder. Dit zorgt voor een lagere weerstand waardoor er minder motorkracht nodig is. Ook dit zorgt voor een brandstofbesparing. De lagere luchtdichtheid heeft ook effect op de liftkracht. Zouden alle parameters hetzelfde blijven, dan zou een vliegtuig op steeds hogere hoogte lift verliezen en uiteindelijk uit de lucht vallen. Om dit te compenseren wordt de snelheid verhoogd. Natuurlijk fijn want dan ben je ook sneller op je bestemming. Tijdens de kruisvlucht is de snelheid vaak rond 85% van de geluidssnelheid; zo’n 900 km/h (A380). Snel op grote hoogte vliegen is dus een efficiënte aanpak.
 
Ben je eenmaal dichtbij je luchthaven van bestemming, dan zal je merken dat de kleppen weer omlaag komen. Dit zorgt voor het afremmen van het vliegtuig en meer lift bij lagere snelheid. Dichtbij de landing zal de hoek van de flaps (en het oppervlak van de vleugel) steeds groter worden omdat er steeds langzamer gevlogen moet worden voor een veilige landing. Landingssnelheden liggen zo rond de 240 km/h terwijl de opstijgsnelheid 280 km/h bedraagt (voorbeeld van een typische A380)
                                                               
                                         De ‘flaps’ zijn volledig uitgeklapt. Het extra oppervlakte en de grotere hoek zorgen voor meer lift

 

Na het aantikken van de grond worden de ‘spoilers’ omhoog gezet. Deze ‘luchtremmen’ aan de bovenkant van de vleugel zorgen ervoor dat de luchtstroom wordt verstoord. Zo kan het vliegtuig niet weer de lucht in gaan en wordt het afgeremd.

                                                  

           Normale vleugelconfiguratie (boven) en vleugel waarbij de luchtremmen (spoilers) omhoog staan na landing (onder)

         Dit is het principe achter elke vlucht. Ik hoop dat ik het begrijpelijk over heb gebracht. :-)

 

 

Lees meer

Wat zijn de functies van een ruimtestation.

Wat zijn de functies van een ruimtestation.
 
-Een ruimtestation is een ruimtevaartuig met bemanning. Deze bemanning wordt hierheen gebracht met raketten en worden weer terug op de aarde gebracht met landingscapsules. Het ruimtestation blijft rond de aarde cirkelen. Op het moment is het ISS (International Space Station) het belangrijkste ruimtestation. Het ISS draait met een  grote snelheid een baan rond de aarde, en wordt door meerdere landen gebouwd.
 
Dat klink allemaal leuk en aardig, maar daar gaat natuurlijk veel geld in zitten. Daarnaast heb je veel astronauten nodig, en die moeten allemaal training krijgen. Daarnaast is het lanceren en in stand houden van een ruimtestation een aardige klus. Maar het is allemaal voor het wetenschap. Maar wat kan een ruimtestation allemaal, en hoe ziet het er van binnen uit?
 
Geschiedenis van het ruimtestation.
-In het begin van de ruimtevaart in de jaren 50 worden er al plannen gemaakt om ruimtestations te bouwen en te lanceren. Er was al eerder sprake van ruimtestations in sciencefictionverhalen, dus waarom ook niet in het echt? Sommige mensen hadden zelfs ideeën voor complete ruimtebeschavingen, maar dit is nog niet werkelijkheid. Rusland schoot een aantal ruimtestations de lucht in en in 1998 werd het ISS gelanceerd. Het ISS werd in modules gelanceerd, eerst werd de basis de lucht in geschoten en later kwamen er allemaal ‘uitbreidingspakketten’ voor het ruimtestation, bijgenaamd modules.
 
Ruimtestation worden altijd pas achteraf bemand, maar technisch gezien is het mogelijk om een ruimteschip met bemanning en al te lanceren. Ze zitten maximaal op een hoogte van 440 kilometer van de aarde. Aan het eind van hun levensduur vallen ze in de atmosfeer, en vallen daar kapot. Soms gebeurt dat gecontroleerd, zodat de brokstukken in de oceaan vallen en nergens in een bewoond gebied vallen, maar in de praktijk wil dat nog wel eens misgaan.
ruimtestation iss 
 
Condities en voorraden in een ruimtestation
In een ruimtestation wordt er goed gebruik gemaakt van de gewichtloosheid. Gewichtloosheid is irritant, het is net alsof je in een zwembad aan het zwemmen bent, maar dan is het moeilijker om te ‘zwemmen’ omdat je jezelf niet zo goed af kan zetten in lucht. Aan de andere kant kan je alle muren gebruiken. Zo staan er op de muren laptops, terwijl er boven je voorraden zweven. Dit is handig, want dan heb je minder ruimte nodig om al het meubilair te kunnen plaatsen. Een nadeel van gewichtloosheid is ook, dat alles wat je loslaat per direct wegzweeft. Daarom zit vrijwel alles met touwtjes vast. Ook zit er aan vrijwel ieder apparaat klittenband, zodat je het vast kunt zetten op een tafel.
 
Natuurlijk heb je ook in de ruimte zuurstof nodig. Echter, de ruimte is vacuüm. Dat betekent dat er geen enkel gas aanwezig is. Dus ook geen zuurstof. De zuurstof moet dus van aarde komen. En er moet ook steeds zuurstof aangevoerd worden. Want de mens ademt zuurstof in, en ademt weer koolstofdioxide uit. Daardoor is luchtcirculatie ook belangrijk. Luchtcirculatie is namelijk dat de lucht rond blijft stromen. Als de lucht in een ruimtestation steeds op dezelfde plek bleef staan, dan zou de koolstofdioxide zich op een plek verzamelen waardoor iemand zou kunnen stikken.
 
Je moet ook kunnen drinken en eten, en daarnaast heb je ook materialen nodig als er bijvoorbeeld apparatuur vervangen of gerepareerd moet worden. Deze moet ook vanaf de aarde worden aangeleverd. Ook in het ruimtestation zijn zelf ook veel voorraden opgeslagen. In het ISS kun je bijna overal extra voorraden vinden.
 
En je moet ook de baan van het ruimtestation in de gaten houden. Voor je het weet, knal je tegen een ander object in de ruimte aan. Veiligheid is een van de belangrijkste zaken in het ruimtestation. Zo zit er in het ISS bij sluizen, ramen, en bijna alles waar lucht zou kunnen weglekken een alarm. Als de lucht hier weglekt, gaat het alarm af. De sluis kan daarna worden gerepareerd door een aanwezig bemanningslid. Ook zijn er brandblussers aanwezig.
 
Er zijn ook ruimtepakken en luchtsluizen, waarmee je een ruimtewandeling zou kunnen maken, bijvoorbeeld als er iets kapot is aan de buitenkant van het ruimteschip. Natuurlijk is het buiten  het ruimtestation gevaarlijker dan binnen in het ruimtestation. Je zit dan ook (meestal) aan het ruimteschip vast, anders zou je van het ruimtestation wegzweven. Of er zitten raketboosters in je pak. Je zou ruimtepakken ‘een ruimtestation in het klein’ kunnen noemen.
 
Op het ISS zit ook een robotarm gebruikt kan worden voor bijvoorbeeld reparaties. In het ISS zit ook een module genaamd de ‘Cupola’. ‘Cupola’ is een observatieonderdeel, en hiermee kunnen de bewoners van het ruimtestation de werkzaamheden aan de buitenkant van het station bekijken, wat ook handig is bij het besturen van de robotarm.
 
Hoe wint een ruimtestation energie? Ten eerste zitten er grote, maar dan ook heel grote zonnepanelen op het station. Je hebt geen last van wolken, dus zonne-energie is een betrouwbare bron van energie.
 
Op het ISS is recycling van grondstoffen een belangrijke zaak. Als je grondstoffen recycled, hoef je minder te laten aanvoeren vanaf de aarde. Op het ISS wordt urine weer omgezet in water. Als je urine neemt en de afvalstoffen eruit filtert, heb je weer gewoon water.
 
Onderzoek in de ruimte
Foto
Het hoofddoel van het ISS, en van de meeste andere ruimtestations, is dat er vooral veel onderzoek gedaan wordt. Alles wordt onderzocht, je kunt het zo gek nog niet verzinnen of het wordt getest. Bloed, spierweefsel, hersenactiviteit, zijn enkele van de voorbeelden. Nu André Kuipers op aarde is geland, gaat het onderzoek vrolijk door en moet hij nog meer proeven doen. 
 
Bijvoorbeeld, als je in de ruimte in aansteker aansteekt, verschijnt er een blauwe ‘cirkel’ om de plek waar de vlam hoort te zijn, omdat er geen zwaartekracht is die de vlam naar beneden trekt. (Zie afbeelding. ‘Microgravity’ is ‘in gewichtsloze toestand’.)
 
Waarom wordt dit juist in de ruimte getest? Wetenschappers willen graag weten wat de gewichtsloosheid voor een gevolgen heeft. Dit is omdat er in de toekomst misschien verblijfplaatsen voor mensen in de ruimte worden gebouwd. Of als er naar andere planeten wordt gereisd.
 
Als er geen/weinig zwaartekracht is, gaat bijvoorbeeld de bloedsomloop anders doen dan normaal. Een ander effect is desoriëntatie. Kosmonauten merken vaak dat ze niet weten waar hun ledematen zich bevinden, en ook niet waar ze zich in het ruimtestation bevinden.
 
Een van de experimenten die Kuipers heeft uitgevoerd in het ISS, zou een uitkomst kunnen zijn voor dit probleem. Het experiment genaamd SUIT heeft een aantal trilsensoren, die de persoon helpt zich te oriënteren in gewichtloze toestand.
 
Ander onderzoek gaat over het gedrag van bacteriën bij langer verblijf in de ruimte. De bacteriën vermenigvuldigen zich sneller in de ruimte dan op aarde. Ook het gedrag van de micro-levensvormen wordt onderzocht in het ISS.
 
En in de ruimte word echt niet alleen maar onderzoek gedaan wat bedoeld is voor de ruimtevaart. Ruimteonderzoeken naar botontkalking heeft ook nut voor de gezondheidszorg op aarde. Daarnaast is ruimteonderzoek belangrijk voor de ontwikkeling van technologie. Philips (de lampen- en tv-fabrikant) heeft ook een experiment de ruimte in gestuurd. Het gedrag van lichtgevend plasma in in hogedruklampen moest onderzocht worden. Het onderzoek wordt gebruikt voor de ontwikkeling van zuinigere plasmalampen waar Philips momenteel mee bezig is. De ontlading in de lamp is mogelijk gevoelig voor twee dingen: zwaartekracht en magnetische eigenschappen. Om die tweede goed te kunnen onderzoeken, moet je de eerste uitschakelen, en dat kan in de ruimte! Dit experiment wordt zowel op aarde als in het ISS uitgevoerd. Met het experiment zijn goede gegevens verkregen voor meer onderzoek.
 
Samenvatting
Een ruimtestation heeft als hoofddoel, het antwoord vinden op vragen die met zwaartekracht niet beantwoord kunnen worden. De bemanning doet dan ook veel proefjes en testjes. De resultaten van het onderzoek worden gebruikt voor de toekomst van de ruimtevaart, maar ook voor gebruik op aarde.
 
Een ruimtestation lijkt van buiten een ijzer, best wel kil bouwwerk. Binnen zijn er iets meer kleurtjes, zit alles met touwtjes vast zodat het niet wegzweeft, en zijn er veel laboratoria. In het ISS zit ook de zogenoemde ‘Cupola’, dat is een uitkijkraam. Zo kun je vanuit het ruimtestation naar buiten kijken. De Nederlandse astronaut André Kuipers heeft hier veel foto’s genomen.
ruimtestation  mir 
 
 
 
 
 
Lees meer

iedereen kent het, een helikopter! maar hoe werkt het ?

 
Hoe werkt een helikopter?
 
Een helikopter werkt met luchtdruk. Ik kom daar later op terug. De rotorbladen hebben een speciale vorm om de lucht erlangs te laten stromen.   ze kunnen de rotorbladen veranderen met een pitch.  Je hebt ook een andere pitch dat staat voor achterover hellen. Maar je hebt ook roll dat betekent voorover hellen. Je hebt verschillende rotor ontwerpen. En daar wil ik wat over vertellen. Je hebt niet verschillende rotors wat de rotor is de naam want de rotor is een stuk dat rondraai als een elektromotor of een andere motor aan staat en daar op komen de rotorbladen.  Om de helikopter naar voren te laten gaan beweeg je de stuurknuppel naar voren. Om naar achter te gaan houdt je de knuppel naar achteren en om de helikopter naar links te laten gaan hou je de knuppel naar links. En naar rechts door de knuppel naar rechts te houden. om naar voren of naar recht  links en achter moeten de rotor bladen worden veranderd. Als je de knuppel beweegt dan veranderd de stand van de rotor.
 
 Rotor.
 
De rotor is een draaiende vleugel van de helikopter. Hoe kleiner de hoek waarin de aangetrokken lucht op het rotorblad gericht is, hoe hoger de aerodynamische(bewegende gassen) invalshoek en hoe hoger de liftkracht zal zijn. Wanneer de helikopter versneld, zal de aangetrokken lucht nagenoeg recht op het rotorblad komen en is er (bijna) geen nadelig effect op de aerodynamische invalshoek, maar juist een positief effect. We kunnen hier eigenlijk niet meer spreken van aangetrokken lucht, maar van ongestoorde lucht. Dit positieve effect zal optreden bij een snelheid van ongeveer 12 tot 15 knoop en toenemen tot de een bepaalde snelheid, we spreken dan van effectieve translatie lift.
 
De rotor is een  draaiende vleugel van de helikopter. Hoe kleiner de hoek is waarin aan getrokken lucht op de rotorblad is gericht. Hoe hoger bewegende gassen hoe hoger hoe hoger de liftkracht. Waarneer de helikopter versneld zal de aangetrokken lucht op de rotor gericht zijn. Er is daar geen effect voor. We kunnen niet van aangetrokken lucht spreken. Bij ongeveer een snelheid van 12 tot 15 knopen en nog meer toenemen tot een bepaalde snelheid en dan spreken we over een effectieve translatie lift.
 
Een helikopter is één van de weinige, of misschien zelfs het enige voertuig dat minder vermogen nodig heeft naarmate de snelheid toeneemt. Dit geldt echter tot een bepaalde snelheid, waarna de aerodynamische weerstand dermate begint toe te nemen dat er meer vermogen ingezet zal moeten worden als de snelheid stijgt. Wanneer de helikopter vanuit nul knoop horizontaal accelereert met een vaste collectieve stand en verticale klim, zal de verticale snelheid vanaf ongeveer 12 knoop toenemen terwijl de collectieve in dezelfde stand blijft.
 
Een helikopter is een van de weinige voertuigen die minder vermogen nodig heeft op snelheid te maken. Dit geld tot een bepaalde snelheid. Tot waar de bewegende gassen beginnen toe te nemen dan komt er meer vermogen. Als de helikopter op stijgt dan zal de snelheid toenemen met 12 knopen.
 
De collectieve stand kan nu ook verlaagt worden en de helikopter zal met een zelfde verticale snelheid en minder benodigd vermogen klimmen. De translatie lift kan benut worden wanneer er niet genoeg vermogen beschikbaar is om vanuit een hover (boven de grond hangende toestand) te starten, bijvoorbeeld op grote hoogte of met een hoge nuttige lading. Door middel van een zogenoemde 'running take-off'. Hierbij wordt de helikopter eerst al glijdend over de grond (op het ondersteld of wielen) op snelheid gebracht. Wanneer de helikopter op translatie snelheid is, kan de collectieve stand verhoogt worden en kan er begonnen worden aan de klim. Ook bij de landing is de translatie lift soms merkbaar. De helikopter zal trillen, hierdoor weet de piloot dat de helikopter translatielift verkrijgt en de maximale lift benut wordt.
 
De translate lift kan worden benut waarneer er geen genoeg vermogen. Door middel van een running take-off. Hierbij wordt de helikopter glijdend over de grond op onderstel of op de wielen daar word de helikopter op snelheid gebracht door over de grond te rijden. Als die dan op snelheid is kan hij beginnen met de klim.
 
Low RPM Rotor Stall
 
Dit is een Engelse term voor het fenomeen waarbij het toerental van het hoofdrotor systeem onder een kritische waarde komt en de helikopter uit de lucht valt. De Nederlandse term overtrek is niet hetzelfde fenomeen. Het rotorblad van een helikopter heeft net als de vleugel van een vliegtuig een bepaalde snelheid nodig heeft om liftkracht op te wekken. Een vliegtuig verkrijgt dit door voorwaartse snelheid, een helikopter verkrijgt dit door zijn 'vleugels' rond te laten draaien. Dit gebeurt op een vast toerental, welke varieert per type helikopter. Wanneer dit toerental onder een bepaalde waarde zakt, hebben de rotorbladen te weinig 'voorwaartse snelheid' en kunnen niet genoeg liftkracht opwekken om de helikopter in de lucht te houden. Robinson Helikopters heeft voor hun helikopters bepaald dat het rotor toerental niet onder de 80% mag komen, dit kan ook weer variëren per type helikopter.
 
Low RPM rotor is een Engelse term voor dat de hoofdrotor uitvalt. Het rotorbladen. hebben het zelfde als bij de vleugel van het vliegtuig ze moeten eerst  vaart maken voor dat ze omhoog kunnen. Bij een helikopter doen ze dat door vooruit te rijden en bij de helikopter doen ze dat door de rotor te laten draaien. het rondraaien gebeurt op een vast toerental en dat toerental verschild per helikopter. Als de toerental onder een de snelheid komt dan kunnen ze niet opstijgen.
 
Wanneer het rotor toerental op 80% ligt, ligt het motor toerental ook op 80% en dit betekent dat slechts 80% van het totale vermogen beschikbaar is. Dit is vaak te weinig vermogen om het rotor toerental weer naar een veilige waarde te brengen, waardoor beide toerentallen (rotor en motor) nog verder zullen zakken met mogelijk een dodelijke afloop. Vaak is de rotor volledig tot stilstand gekomen wanneer de helikopter de grond raakt. De meest voorkomende situatie waarbij dit fenomeen optreed is tijdens het opstijgen of landen.
 
Als 80%  van de motor vermogen is te weinig als ze daar niks aan doen dan kan dat dodelijk worden. Als ze er niks aan doen dan stopt de motor. Dit komt heel vaak voor bij het opstijgen en landen.
 
Wanneer er een grote invalshoek wordt gevraagd door middel van de collective en de motor niet genoeg vermogen kan leveren, zullen beide toerentallen dalen. Wanneer hier niet tijdig op gereageerd wordt, door het verlagen van de collective stand, kan het toerental onder de kritische waarde komen. Doordat de liftkracht afneemt zal de helikopter dalen, een natuurlijke reactie van voornamelijk onervaren piloten, is de collective stand vergroten om het dalen te compenseren. Dit verlaagt echter het toerental nog drastischer en de helikopter zal alsmaar sneller dalen en op een bepaald punt recht uit de lucht vallen. Situaties waarbij dit hoofdzakelijk voorkomt, is tijdens de start en landing met eventueel een (te) hoge nuttige lading, autorotaties of de motorstoring daar aan vooraf wanneer er niet tijdig gereageerd wordt.
 
Als er een grote invalshoek moet zijn en dat kan niet door dat de motor geen genoeg vermogen kan leveren. Dan zullen beide toerentallen omlaag. Als er niet op gereageerd op wordt dan wordt de toerental kritiek. Doordat de lift kracht afneemt zal de helikopter dalen als je dan de collective stand vergroten om het dalen tegen te gaan maar dan wordt het toerental nog lager. Als het dan nog doorgaat dan valt de helikopter uit de lucht. Het komt voor met landen en opstijgen.
 
Recirculatie in krappe plaatsen
 
Lucht welke van bovenaf (verticaal) door het rotorblad komt, zal de aerodynamische invalshoek verkleinen. Wanneer de helikopter laag boven de grond hangt, zal een groot gedeelte van de lucht van bovenaf komen en is er dus over het algemeen meer vermogen nodig om de helikopter in de lucht te houden dan in een voorwaartse vlucht, waarbij de lucht horizontaal in het rotorblad komt.
 
als de helikopter laag boven de grond hangt  zal groten deels van de lucht van boven komen en dus is er meer vermogen nodig om de helikopter in de lucht te houden. om de helikopter in de lucht te houden dan in een voorwaartse vlucht, waar bij de lucht horizontaal tegen de rotor bladen aan komt.
 
Normaal gesproken zal de lucht die het rotorblad aan de onderkant verlaat zich verspreiden over de omgeving. Maar wanneer de helikopter zich in een krappe plaats begeeft, bijvoorbeeld tussen gebouwen of tussen bomen, zal de lucht die het rotorblad verlaat omhoog geblazen worden tegen de objecten en het rotorblad van bovenaf weer binnenkomen. Dit zorgt voor meer lucht van bovenaf en hoe langer deze situatie zich voordoet, hoe meer deze recirculerende lucht zich zal versnellen. Naarmate deze recirculerende lucht toeneemt en versneld, zal de aerodynamische invalshoek afnemen. Hierdoor zal er een grotere mechanische invalshoek ingezet moeten worden om in de lucht te blijven.
 
Normaal laat de lucht zich onder de rotor bladen verspreiden door de hele omgeving. Maar waarneer de helikopter zich op een krappe plaats bevind dan zal de lucht omhoog geblazen worden tegen de objecten en het rotorblad van boven af weer binnen komen. Door dat kan  de helikopter in  de problemen komen en om dat tegen te gaan moet er een grotere mechanische invalshoek worden ingezet om in de lucht te blijven.
 
De beste oplossing is om door middel van de collectieve, de mechanische invalshoek te verlagen en de helikopter dichter bij de grond te brengen. Het grootste gevaar schuilt in een object aan één kant van de helikopter. Door recirculatie aan één kant, zal de helikopter zich in de richting van het object gaan bewegen. Wanneer de piloot de helikopter in de tegenoverstelde richting wil bewegen, zal hij meer lift vermogen aan de kant van het object moeten creëren, waarmee de recirculatie toeneemt en de helikopter alleen nog maar sneller richting het object zal bewegen. Ook hier zal eerst de totale mechanische invalshoek hoek verlaagt moeten worden met de collectieve om dichter bij de grond te komen en de recirculatie te verkleinen totdat de helikopter weer onder controle is.
 
Je moet de mechanische invalshoek te verlagen  en de helikopter dicht bij de grond te brengen. Maar er is een probleem als er een object aan de ene kant van de helikopter bevind dan gaat de helikopter richting het object. Als de piloot de andere kant op wil dan moet de lift vermogen omhoog.
Lees meer

Windturbine!!!!

Windturbines zijn er in verschillende soorten en maten. maar de veruit meest voorkomende soort is de horizontale windturbine, ook wel de zogenaamde HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) genoemd. Maar hoe werkt zo’n windturbine nu eigenlijk en uit welke onderdelen bestaat hij?
 
Een windturbine is simpel gezegd een grote omgekeerde ventilator; in plaats van elektriciteit om te zetten in wind, wordt wind omgezet in elektriciteit. De wind grijpt de bladen aan een duwt ze weg, waardoor de molen gaat draaien. Via een set tandwielen wordt deze draaiing versneld overgezet op een stang, die verbonden staat met een dynamo. Deze dynamo wekt net als bij een fiets een wisselstroom op met behulp van draaiende magneten. Omdat de frequentie van deze stroom afhankelijk is van de windsnelheid en het stroomnet niet kan omgaan met variabele wisselstroom, wordt deze stroom eerst omgezet in gelijkstroom (zogenaamde rectificatie). Deze gelijkstroom wordt vervolgens weer omgezet in wisselstroom, maar dan met een vooraf bekende frequentie die compatibel is met het stroomnet. Nadeel van dit hele AC-DC-AC proces is dat het relatief duur is en dat er door de conversie energie verloren gaat.
 
De onderdelen van een windturbine
 
In onderstaand diagram vind je de Engelse naam van alle onderdelen van een windturbine. In de beschrijving geven we ook de Nederlandse naam.
Een diagram van de onderdelen van een windturbine
 
Anemometer (windmeter):
meet de windsnelheid en stuurt deze gegevens door aan de controller.
 
Blades (rotorbladen):
De meeste turbines hebben twee of drie bladen. Wind die over de bladen heen waait, zorgt ervoor dat deze opgetild worden en gaan draaien.
 
Brake (rem):
Een schijfrem die zowel mechanisch, elektrisch als hydraulisch ingezet kan worden om de rotor in een noodgeval te stoppen.
 
Controller:
De controller zet de machine aan bij windsnelheden rond de 12 kilometer per uur en zet hem uit bij windsnelheden van rond de 90 kilometer per uur. Dit laatste om schade te voorkomen.
 
Gear box (tandwielkast, overbrenging):
Tandwielen dragen de langzame draaiing van de rotorstang versneld over op een andere stang. Hierbij wordt de draaisnelheid verhoogd van 30 tot 60 per minuut naar 1000 tot 1800 per minuut. De tandwielkast is een zwaar en duur onderdeel van de windturbine.
 
Generator (dynamo):
Een standaard inductie-dynamo.
 
High-speed shaft (snelle stang):
Drijft de generator aan.
 
Low-speed shaft (langzame stang):
Wordt aangedreven door de rotor.
 
Nacelle:
De nacelle is de behuizing die zich bovenop de toren bevindt. In de nacelle vinden we de stangen, de controller, de generator en de rem.
 
Pitch:
De pitch-motoren draaien de rotorbladen in of uit de wind, om zo de draaisnelheid optimaal te houden.
 
Rotor:
De bladen bij elkaar worden rotor genoemd.
 
Tower (toren):
De toren wordt gemaakt van buisvormig staal, beton of een raamwerk van staal. Omdat de windsnelheid met hoogte toeneemt, hebben hogere windturbines een grotere opbgrengst.
 
Wind direction (windrichting):
De afgebeelde turbine is een zogenaamde ‘upwind’-turbine, die zijn werk doet terwijl de rotor in de wind gekeerd staat. Andere turbines opereren ‘downwind’ en zijn dus van de windrichting afgekeerd.
 
Wind vane (windvaan):
Meet de windrichting en communiceert met de aandrijving of de turbine anders geörienteerd moet worden.
 
Yaw drive (aandrijving verticale as):
Deze aandrijving wordt gebruikt om de windturbine altijd zo goed mogelijk in de wind te draaien. Turbines die downwind werken, hebben geen aandrijving nodig, omdat de wind ze automatisch in deze positie draait.
 
Yaw motor (aandrijfmotor):
De motor van de aandrijving.
Lees meer

Vermogen of koppel ????

vermogen of koppel ???
 
De eeuwige vraag, vehicle of machine legt uit hoe dat nu precies zit. Het perfecte leesvoer voor die luie vrijdagochtend op kantoor.
 
Borrelpraat. Vooral IT-ers zijn er goed in. Welke auto is er sneller? En dan komen de cijfertjes. Koppel, vermogen, ze begrijpen er de ballen van. Net als 99% van de autojournalisten. Laat mij het daarom voor eens en voor altijd even strak uitleggen *kuch*. Als er nog vragen zijn, hoor ik het wel…
 
In dit artikel zullen we deze theorie doornemen en antwoord geven op de vraag wat nu de beste ‘folderfactor’ is om de prestaties van auto’s mee te vergelijken. Want daar gaat het om, op basis van een paar nietszeggende getalletjes uit de folder beredeneren welke auto er nu sneller is. Een verhaal over kilowatts, Newtonmeters en kilogrammen.
 
Management summary (voor de luie IT-er)
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?
 
 
Koppel en vermogen
Een koppel is een tweetal krachten die in precies de tegengestelde richting werkzaam zijn en op een bepaalde afstand van elkaar ingrijpen. Een koppel heeft een bepaalde rotatiekracht, het voorwerp waarop het koppel werkzaam is, zal namelijk willen roteren. Makkelijker is daarom om te spreken van het draaimoment dat het koppel in kwestie levert (hetzelfde draaimoment als in de ‘momentsleutel’ waarmee de monteur een moer met een bepaalde kracht vastdraait). De fabrikant van de auto gebruikt namelijk ook de term draaimoment in zijn folders. Als een autofabrikant over draaimoment praat dan bedoelt hij de kracht waarmee de motor de krukas laat ronddraaien. Het woord ‘ koppel’ zal in dit artikel niet meer worden gebruikt, in plaats daarvan wordt ‘ draaimoment’ gebruikt.
 
Vermogen & koppel
 
Een draaimoment bestaat uit twee factoren: kracht en lastarm. Beide factoren bepalen de grootte van de rotatiekracht . Als u een vastzittende wielmoer wilt losdraaien dan kunt u óf heel veel kracht leveren, óf gewoon een langere sleutel pakken, waardoor dezelfde kracht effectiever wordt gebruikt. In beide gevallen zet u meer kracht op de wielmoer. Plat gezegd is draaimoment dus ‘hefboomwerking’. In veel gevallen mogen draaimoment en kracht als gelijke begrippen worden gebruikt, in dit artikel zullen we dat in ieder geval doen.
 
Vermogen & koppel
 
Dan vermogen, vermogen is de hoeveelheid werk die een kracht in een bepaalde tijd verricht. Hoe meer afstand een voorwerp onder invloed van een bepaalde kracht in een bepaalde tijd afleg, hoe groter het vermogen. Als u een gewicht van 100kg in 1 seconde 1 meter omhoog tilt, dan levert u een vermogen van 1kW, dat is ongeveer 1.33pk.
 
Een motor die de krukas met een bepaalde kracht laat ronddraaien, levert ook een bepaald vermogen. Gaat de motor meer toeren draaien, met ongeveer dezelfde kracht, dan gaat de motor meer vermogen leveren, dit is een belangrijke constatering die we straks weer nodig hebben: als een bepaalde kracht in kortere tijd hetzelfde gewicht verplaatst, levert de dezelfde kracht een groter vermogen! Hoe vaker een bepaald draaimoment zorgt voor een omwenteling, hoe meer vermogen datzelfde moment levert.
 
In formule:
vermogen = toerental * draaimoment * 6.28 / 60
 
Vermogen & koppel
 
Als we het draaimoment van de motor kennen en we weten ook bij welk toerental de motor dat levert, kunnen we het vermogen op dat toerental uitrekenen. Draaimoment, toerental en vermogen zijn dus direct gerelateerde grootheden, vermogen is afhankelijk van draaimoment en het toerental. De volgende stap is beredeneren welke van de twee getallen het meeste zegt over de prestaties van een auto, draaimoment of vermogen, Newtonmeters of kilowatts.
 
Wat geeft de auto zijn topsnelheid en acceleratie?
De auto versnelt omdat de motor de wielen met een bepaalde kracht laat ronddraaien. De auto heeft een bepaalde topsnelheid omdat de motor de wielen met een genoeg kracht kan laten ronddraaien om een bepaalde hoeveelheid wrijvingskrachten te overwinnen. Uiteindelijk is kracht (draaimoment) dus de enige factor die telt, zowel voor versnelling als voor topsnelheid. Met één van de wetten van Newton kan gemakkelijk worden berekend hoe krachtig de auto gaat versnellen:
 
versnelling van de auto = draaimoment aan de wielen / (straal wiel * massa van de auto)
 
Dat is voor de hand liggend maar in tegenspraak met de stelling waarmee dit artikel opende. Die stelling was dat het draaimoment juist niets zei over de prestaties van de auto en dat juist het vermogen van de motor bepalend was. De stelling klopt maar de formule ook. De oplossing van deze tegenstelling is wat flauw maar wel essentieel in alle discussies over ‘koppel en vermogen’. Als twee fanaten het over de prestaties van hun auto’s hebben, dan is het draaimoment dat ze in de folder van hun auto lezen, of zelfs van een rollenbankuitdraai, nietszeggend. Dit getal zegt niets over de prestatie van hun auto. Dit getal is namelijk de kracht waarmee de motor de krukas laat ronddraaien, niet de kracht waarmee de motor de wielen laat ronddraaien. Tussen de krukas en de wielen zit nog een versnellingsbak en die heeft als eigenschap dat hij het draaimoment verandert. In de eerste versnelling heeft een auto meer trekkracht dan in de zesde versnelling terwijl de motor zelf in elke versnelling dezelfde kracht levert.
 
In de folder van de auto staat dus het draaimoment van de motor vermeld en hoe krachtig een auto versnelt of wat voor topsnelheid hij haalt, is daar niet aan af te lezen. Daarvoor moet naar het draaimoment aan de wielen worden gekeken en daarvoor moet er met versnellingsbakverhoudingen worden gerekend. Dat is niet moeilijk maar om u die moeite te besparen, vermelden fabrikanten ook het vermogen van de motor. Dat getal zegt indirect wel wat over het koppel aan de wielen.
 
Auto’s met veel vermogen kunnen veel draaimoment aan de wielen leveren, ongeacht het draaimoment (het ‘koppel’ ) van hun motor!
 
Een formule 1 motor heeft minder draaimoment dan een beetje 1.9 Tdi, toch zal u na montage van het Renault F1 motorblok in uw Renault Espace de meeste Lamborghini’s het nakijken geven. Iets dergelijks is al wel eens geprobeerd…
 
Het zijn uiteindelijk toch de kW’s die tellen, niet de Nm’s
Laten we het eens niet hebben over auto’s maar over fietsers. Ik ken twee fietsers. De éne fietser heeft hele dikke benen, hij kan de pedalen met heel veel kracht laten ronddraaien. Door die dikke benen kan hij echter niet zo’n hoog tempo draaien. In onze vriendenkring noemen we hem ‘Turbo-tedje’. De andere fietser heeft hele slanke, atletische benen die hij weliswaar met een heel hoog tempo kan laten ronddraaien, maar met veel minder kracht. Hem noemen we altijd gekscherend ‘Vtec Edje’. Beiden zijn vreemd genoeg even snel op de sprint, het is echt geen gezicht, Turbo-ted met z’n dikke dijen zij aan zij met Vtec-Edje met z’n naaimachinebeentjes. Turbo-ted moet het hebben van een flink zwaar verzet zodat hij met een laag beentempo toch veel meters maakt. Vtec-ed moet het hebben van een klein verzet omdat hij niet zoveel kracht heeft. Om toch veel meters te maken, trapt hij gewoon wat sneller. Beiden leveren door het verschil in beentempo en het omgekeerd evenredige verschil in overbrenging toch evenveel kracht aan het wiel en gaan altijd neus aan neus over de finish.
 
Wat heeft dit met auto’s te maken? Een auto kan een motor met nog zoveel Nm’s hebben, als de motor maar weinig toeren kan maken, gaat al dat draaimoment verloren in de lange overbrenging die nodig is om de auto toch nog wat snelheid te geven. Als een auto daarentegen weinig Nm’s levert maar heel veel toeren kan maken, kan hij het gebrek aan draaimoment compenseren met een korte overbrenging. Immers, als de motor veel harder draait, kan de overbrenging korter worden gehouden voor dezelfde wagensnelheid.
 
Toeren zijn te ruilen voor draaimoment aan de wielen omdat een kortere overbrenging kan worden gebruikt (daarom proberen de formule 1 teams hun motoren zoveel mogelijk toeren te laten maken.)
 
Vtec’s met slechts 200Nm motorkracht kunnen de wielen met evenveel kracht laten ronddraaien als turbomotoren met 300Nm omdat ze meer toeren kunnen maken en dus een gunstigere overbrengingsverhouding (een kortere eindreductie) kunnen krijgen. Laten we dit eens controleren met een praktijkvoorbeeld.
 
De Subaru Impreza GTT en de Honda Integra Type-R zijn in de praktijk qua acceleratie van 0 naar 230 km/u ongeveer even snel. Beide auto’s wegen ook ongeveer evenveel. En nu moeten we niet gaan muggenziften over enkele meters, tienden van seconden of wat kilo’s verschil, het gaat om het idee. Hoe kunnen nou beide auto’s even snel zijn als de motor van de Honda minder dan 200Nm draaimoment levert volgens de folder en die van de Subaru bijna 300Nm? Het antwoord ligt besloten in de maximale toerentallen die beide motoren kunnen draaien en de consequentie die dat heeft voor de overbrengingsverhoudingen. De Hondamotor levert 200Nm koppel en draait 9000 toeren. De Subarumotor levert 300Nm maar draait maar 6000 toeren. Nogmaals, de getallen zijn wat afgerond om het rekenen wat makkelijk te maken, de echte getallen vallen wat gunstiger uit voor de Subaru. In ieder geval, de Subarumotor levert dus maar liefst 50% meer koppel. De Hondamotor maakt echter 50% meer toeren. Dat compenseert elkaar precies omdat de Honda een evenredig kortere overbrenging kan krijgen zodat hij uiteindelijk aan de wielen net zoveel kracht kan leveren als de Subaru.
 
We hadden dit al meteen kunnen zien aan het vermogen van de auto’s. Beide hebben ongeveer hetzelfde vermogen. De Honda haalt zijn kracht uit hoge toerentallen en een bijpassend korte overbrengingen en de Subaru zuiver uit een hoog draaimoment. Het nettoresultaat aan de wielen is hetzelfde. In de berekening van het vermogen zitten draaimoment en toerental als gelijkwaardige factoren zodat met beide effecten wordt rekening gehouden. Vermogen is dus een soort wondergetal dat kan vertellen of een auto veel of weinig draaimoment aan de wielen kan brengen zonder daarvoor de overbrengingsverhoudingen te hoeven kennen!
 
Honda S2000
 
En toch is de turbodiesel sneller…
De grote lijnen van het verhaal zijn nu duidelijk. Om auto’s vanuit de folder te kunnen vergelijken, moet er worden gekeken naar de kW / gewichtsverhouding. Draaimoment van de motor, de Nm’s, is onbelangrijk omdat het ‘motorkracht’ is, niet ‘wielkracht’. Een 1.9Tdi met 150pk is echter in de praktijk toch wat sneller dan een benzinemotor met hetzelfde vermogen. Hoe kan dat dan?
 
Er zijn hiervoor verschillende redenen. De belangrijkste reden is dat als beide auto’s niet op dezelfde topsnelheid zijn afgeregeld, de auto met de laagste topsnelheid een kortere overbrenging heeft en dus daaruit meer kracht op de wielen kan halen. Een dikke Porsche zal op gemiddelde snelheden best wat moeite hebben met een goed getunede Subaru WRX. De Porsche is echter afgeregeld op 280, 290 km/u topsnelheid en de Subaru op slechts 230km/u. Een slechte vergelijking dus want geef de Porsche een kortere overbrenging en de Subaru is volkomen kansloos op elk denkbare tussensprint…
 
De motorkarakteristiek
De andere reden is het krachtverloop van de motor. Een motor levert niet op elk toerental hetzelfde draaimoment. De motor levert zijn kracht doordat de explosie van het mengsel de zuiger naar buiten duwt. De zuiger duwt dan met een bepaalde kracht op de krukas die vervolgens gaat ronddraaien. Een motor kan veel kracht leveren als de explosies heel krachtig zijn (turbomotoren) óf als ze een hele grote slag kunnen maken (dieselmotoren). Voor een grote slag is namelijk een grote krukasdiameter nodig en dat zorgt ervoor dat de zuiger een grotere hefboomwerking kan uitoefenen op de krukas. Een grote krukasdiameter betekent echter weer hoge zuigersnelheden en daardoor weer een kleiner toerenbereik, waardoor weer een langere overbrenging nodig is zodat er uiteindelijk aan de wielen weer niets aan kracht wordt gewonnen. Diesel zijn niet voorbestemd voor snelle auto’s. Al was het maar door de langzame ontbranding van het dieselmengsel. Het komt uit de lengte of de breedte, dat hebben we zojuist aangetoond. Het leven van een motorontwikkelaar is niet gemakkelijk…
 
In ieder geval, een motor heeft niet op elk toerental een even goede verbranding en levert daardoor niet op elk toerental hetzelfde draaimoment. Vooral turbomotoren hebben vaak slechts een klein toerentalbereik waarin ze maximale kracht kunnen leveren. Een motor die vooral bij hoge toeren veel kracht kan leveren, is in het voordeel op de lange sprint of de Duitse snelwegen, waar alles bij 5000 toeren en hoger gebeurt. Een motor die vooral bij lage en middentoeren veel kracht kan leveren is in het voordeel op bergweggen waar regelmatig in de middentoeren moet worden geaccelereerd. Een motor met veel kracht bij lage toeren is een goede caravantrekker, omdat het bij het wegrijden allemaal wat soepeler gaat. Wederom is de hoeveelheid draaimoment die in de folder wordt vermeld nietszeggend over de kwaliteiten van een auto als caravantrekker, het gaat puur om de motorkarakteristiek. Het verloop van het draaimoment over het toerenbereik.
 
De beste (meest-allround) motor heeft een vlak krachtverloop zodat op elk toerental dezelfde kracht beschikbaar is. En daarin zijn Vtec motoren heer en meester. Onderstaande grafiek laat zien dat de Honda Accord-R van 1700 tot ver boven 7000 toeren evenveel trekkracht levert (de horizontale lijn, de verticale is het daaruit berekende vermogen). Het verhaal dat vtec motoren toerenmotoren zijn die geen trekkracht leveren bij lage toeren is dus niet correct. Een beter verloop van trekkracht dan deze motor laat zien is nauwelijks denkbaar: de auto heeft op elk toerental dezelfde trekkracht. Kanttekening is wel dat de getoonde meting wel erg ideaal lijkt, maargoed, het gaat om het idee.
 
Vermogen & koppel
 
De meest spectaculaire motoren om mee te rijden zijn motoren met een duidelijke stijging in het draaimoment, daarin zijn turbomotoren uitblinkers. De onderstaande grafiek laat zien dat een Subaru Impreza GTT vooral in het middengebied veel trekkracht heeft maar minder in de hoge toeren. Onder de 2700 toeren geeft de auto zelfs helemaal niet thuis. Ongeschikt om schakellui in te rijden. De manier waarop de trekkracht stijgt vanaf 2700 toeren maakt van deze auto echter wel een echte schop-in-de-rug auto.
 
Vermogen & koppel
 
De versnellingsbak
Om nog wat te kunnen toevoegen aan de foldervergelijkingen van auto’s moet er nog iets worden verteld over de versnellingsbak. De versnellingsbak heeft namelijk een grote invloed op het draaimoment aan de wielen. Daarom is het zinnig om te kijken of de auto een vier, vijf of zesversnellingsbak heeft. Hoe meer versnellingen, hoe meer draaimoment de auto aan de wielen kan leveren bij een bepaalde rijsnelheid en hoe beter zijn prestaties. De meest ultieme overbrenging is zonder twijfel de CVT (continu variabele transmissie) of de variotronic zoals Audi dit noemt. Dit is een vrijwel traploze overbrenging die bij een gegeven motor veel en veel meer kracht aan de wielen brengt dan een normale versnellingsbak. Met dezelfde motor meer prestaties alleen maar door een andere versnellingsbak. Voorzie een M3 van een CVT en de auto heeft geen peperdure, kwetsbare SMG-II meer nodig en is absoluut onverslaanbaar voor zijn normaal of sequentieel geschakelde soortgenoten. En nog zuiniger ook.
 
Het totaalplaatje
Als de basisbegrippen eenmaal allemaal duidelijk zijn, is het allemaal vrij eenvoudig in een enkel plaatje te brengen. Belangrijkste conclusie van dit artikel is dat het gaat om wieldraaimoment, dat is wat de auto doet versnellen en z’n topsnelheid geeft. Zonder kennis van de versnellingsbak is motorvermogen een betere prestatie-indicator dan motordraaimoment. Motordraaimoment is eigenlijk een onbruikbare waarde om de prestaties van auto’s mee te vergelijken.
 
Een andere conclusie is dat het verloop van het motordraaimoment over het toerenbereik ook meetelt. Het totaaloverzicht ontstaat zodra we al deze factoren in een enkele grafiek onderbrengen. Hiervoor moeten de volgende gegevens bekend zijn:
* het gewicht van de auto
* het motordraaimomentverloop ofwel motorkarakteristiek
* de versnellingsbakverhoudingen
* de wielomtrek
 
Door nu voor elke versnelling het motortoerental via het wieltoerental en de wielomtrek om te rekenen naar een wagensnelheid en dan het motordraaimomentverloop uit te zetten tegen de rijsnelheid ontstaat de volgende grafiek:
 
Vermogen & koppel
 
De gekleurde lijnen tonen allemaal dezelfde motorkarakteristiek maar omdat de auto in een hogere versnelling een hogere snelheid heeft op een gegeven toerental, zijn ze voor elke versnelling meer uitgerekt. En omdat de auto in elke hogere versnelling minder draaimoment aan de wielen kan leveren, zijn ze voor elke hogere versnelling ook wat lager. Uit deze grafiek is af te lezen hoeveel wieldraaimoment de auto kan leveren in een bepaalde versnelling.
 
Dit plaatje is alleszeggend. Als we een vloeiende lijn trekken over de toppen van de vijf deelgrafieken (voor elke versnelling een grafiek) dan hebben we het maximale draaimoment dat de betreffende auto aan wielen kan brengen. Dat is de werkelijke aandrijfkracht, hier gaat het om.
 
Als we dan vervolgens de y-as ook nog eens delen door het gewicht van de auto, hebben we de werkelijke versnelling van de auto. Door voor verschillende auto’s een dergelijke grafiek op te stellen, kunnen we de betreffende auto’s zonder heel veel voorbehoud direct vergelijken, voor elk relevant snelheidsbereik. De auto met de ‘ hoogste’ grafiek is de snelste (in het gekozen snelheidsbereik). In deze grafiek is nog niet de invloed van diverse weerstanden (lucht-, rol-) meegenomen maar de afwijking van de grafiek ten opzichte van de werkelijkheid is pas bij hele hoge snelheden significant. Ook eventuele invloeden van tractie, gewichtsverdeling of slechte chauffeurs zijn hierin natuurlijk niet meegenomen, maar die spelen ook alleen een rol bij de eerste meters van een sprint..
 
In de getoonde grafiek is ook aangegeven wat de ideale toerentallen zijn om te schakelen. Zodra het wieldraaimoment van de lage versnelling voor de gegeven rijsnelheid lager is geworden dan die van de hogere versnelling moet worden doorgeschakeld. Dit is aangegeven met de verticale lijnen vanuit de grafiek naar beneden (de sterren). De terugval in toeren is ook af te lezen.
 
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…
Lees meer