Niet alleen motorrijders zelf pochen graag over het aantal pk en Nm van hun geliefde tweewieler, ook de fabrikanten doen daar braaf aan mee. Hoewel ze het nooit gaan toegeven, kijken zij ook goed naar de concurrentie en proberen die af te troeven door net even een paar pk meer in hun meest sportieve motor te stoppen.
Maar, hoe belangrijk is het eigenlijk om heel veel pk in je motorblok te hebben zitten? Betekent dat automatisch dat ie sneller (hogere topsnelheid) is dan een motor met minder paardenkrachten? En wat is nu precies de functie van die andere veelgebruikte term, newtonmeter? We geven je in het kort even een uitleg.
Natuurkundig bekeken
Om de begrippen volledig uit te pluizen, moet je je vooral bezig gaan houden met natuurkunde. We duiken er niet al te diep in, maar het is wel goed om te weten dat we vooral veel te danken hebben aan twee beroemde personen. Hun achternamen gebruiken we nog altijd als het gaat om de verschillende termen die iets prijsgeven over de prestatie van een motor. Zo is Isaac Newton nog altijd verbonden aan het ‘moment’, oftewel koppel. In de folder van een motorfiets vind je vaak het maximale koppel terug, met de bekende twee letters Nm. Zoals je weet staan die voor Newtonmeter. Waarschijnlijk weet je ook dat dit cijfer iets zegt over de prestaties van de motor, maar wat precies…
Laten we eerst teruggaan naar Isaac, die een formule bedacht om kracht te bepalen. 1 Newton betekent dat er een kracht is die een bepaalde massa van 1 kilogram een versnelling van 1 meter per seconde weet te geven. Bij het koppel van een motor spreken we echter van newtonmeter, omdat we hier te maken hebben met rotatiekracht van een krukas. Hierbij komt ook de natuurkundige ‘arm’ om de hoek kijken. Deze lengte zorgt dus voor de meter in de afkorting Nm. Maar het draaimoment in het motorblok zegt nog niets over de daadwerkelijke prestaties van de motor, want al deze krachten moeten nog richting het achterwiel. En daar tussenin zit nog een versnellingsbak. Die zorgt voor verandering van het draaimoment. Bij een langere overbrenging ga je draaimoment verliezen, waardoor je ook meer trekkracht ontvangt in je eerste versnelling dan bijvoorbeeld in ‘z’n vijf’.
Lees ook: De charme van cilinders. Wat kies jij?
Watt??
Om de prestatie van een motor beter in te kunnen schatten, is het vooral ook zinvol om te kijken naar het vermogen. We komen dan uit bij die andere beroemdheid, en wel James Watt. Hij was het die in 1770 aan de slag ging met paardenkracht. Hij wist een formule te bedenken voor het vermogen van een trekpaard. In een minuut tijd moest het paard 150 kilo zien op te tillen tot een hoogte van 30 meter. Hij bedacht deze berekening vanwege de introductie van zijn stoommachine. Op die manier kon hij bepalen hoe krachtig deze apparaten waren ten opzichte van werkpaarden. Hier komt dus ook onze huidige pk vandaan, al moeten we wettelijk spreken over (kilo)Watt als het gaat om vermogen. Dit is de officiële eenheid als we spreken over een hoeveelheid werk die een kracht in een bepaalde tijd weet te verrichten.
Doordat we twee eenheden (kW en pk) gebruiken, is het vrij verwarrend. Zeker als je ook nog eens weet dat bijvoorbeeld het Engelse horsepower (hp) niet eens gelijk is aan ‘onze’ pk. Wat dat betreft kunnen we dus ook beter spreken over kW, om die verwarring te voorkomen. Alleen blijkt dat nog niet echt in ons systeem te zitten. Als jij iemand vertelt hoeveel vermogen jouw motor heeft, dan zal je altijd teruggrijpen op het aantal pk. Wil je weten hoeveel kiloWatt je motor levert, dan kun je dat uiteraard uitrekenen op basis van de pk’s. Zo staat 1 paardenkracht gelijk aan 0,734 kW en 1 kiloWatt is dan weer 1,362 pk.
Een samenspel
Het is een hoop informatie om tot je te nemen, maar we proberen nu beide termen aan elkaar te koppelen als het gaat om de prestatie van je motor. Om het vermogen namelijk te kunnen bepalen, heb je twee getallen nodig. Naast het draaimoment (koppel dus) is het toerental van belang. Hoeveel koppel je ook tot je beschikking hebt, als je geen toeren kunt draaien, gaat de topsnelheid alsnog tegenvallen. Het is daarom ook dat raceteams veelal bezig zijn om hun motorblokken zoveel mogelijk toeren te kunnen laten draaien. Want hoe meer toeren je kunt draaien met ongeveer dezelfde kracht, des te meer vermogen levert de motor. Zodoende kun je op basis van het maximale vermogen veel beter inschatten hoe snel een motor is.
Let wel op, er zijn natuurlijk meer factoren die invloed hebben op de snelheid. Zo speelt gewicht een belangrijke rol, maar bijvoorbeeld ook aerodynamica en interne frictie. Ook dat kun je precies uitrekenen, maar misschien is het net zo leuk om in de praktijk te ervaren hoe krachtig en snel je motor is.
Onze tip, boek een circuitdag als je je rijbewijs niet gelijk kwijt wilt zijn bij de eerste de beste poging om de ultieme snelheid van je motor te ervaren.
“In een minuut (dus 60 seconden) tijd moest het paard 150 kilo zien op te tillen tot een hoogte van 30 meter.” Ja, ik zie het alweer : zo van internet geplukt. Sprekender is het om hetzelfde makkelijker zeggen (en zo was het oorspronkelijk, maar dan in oude Engelse massa-ponden): “Een massa van 75 kg in 1 sec 1 meter optillen”. Maar dan niet dat die massa nog stil stond op de grond, want het op snelheid van 1 m/s brengen (“versnellen”) kost eerst ook arbeid en vermogen. Nee, die massa van 75 kg heeft al een snelheid van 1 m/s, en om die zo in gang te houden heb je 1 pk nodig. Dus 1 pk is: “Het vermogen om een massa van 75 kg constant met 1 meter per seconde omhoog te verplaatsen”.
1) Waarom worden de massatraagheden van de roterende delen niet genoemd die ook koppel vragen om te versnellen. Beschouw hierbij ook de wijzigende overbrengingsverhoudingen tussen krukas en achterwiel tijdens het opschakelen.
2) Het maximale vermogen wordt geleverd bij een toerental dat zelden gelijk is aan het toerental waarbij de geleverde kracht (motorkoppel) op dat moment precies gelijk is aan de optredende rijweerstand. Dit is een unieke toestand. Er is dan geen overschotkoppel meer beschikbaar voor acceleratie waardoor de snelheid stationair wordt. Aandrijftechnisch is het maximum vermogen derhalve minder interessant.
3) De maximum snelheid van de motor vindt meestal plaats bij een hoger toerental dan dat van het maximum vermogen. Dit is afhankelijk van de ondervonden rijweerstand. Deze is voornamelijk de windweerstand die kwadratisch met de snelheid toeneemt met de kracht (lees motorkoppel). Bij beschouwing van het vermogen betreft het de derde macht van de motorsnelheid.
4) Slechts bij een elektrische aandrijving met een synchrone motor treden maximum koppel en vermogen op bij hetzelfde toerental.
Overigens Jarno, een leuk artikel!!
Exact.
Koppel x RPM / 5252 = PK
Een motor die de helft minder koppel heeft maar 2 keer zoveel toeren maakt dan de andere motor heeft hetzelfde vermogen (PK)
Deze formule kan de prullenbak in hoor 🙂 Mijn motorfiets zou dan 231 pk hebben. Overigens is er (naar mijn weten) geen motor die de maximale pk’s produceert bij Max rpm.
Het is heel simpel..koppel is een emmer optillen van de grond en op tafel zetten, vermogen is hoe vaak je dat kunt doen per tijdseenheid…zo ook met een motor..hoeveel kracht per ontbranding, en hoe vaak per tijdseenheid kun je dat doen is vermogen
In het kort,
Nm = trek kracht
Pk = eindsnelheid
Voorbeeld:
Motor 1. Motor 2.
200kg. 200kg
85nm. 65nm
65pk 100pk
Motor 1 3500 rpm
zal in de zelfde rpm sneller op trekken, maar kan niet langer door trekken. Mss rond 8000 al verzadigd. Zie bv Yamaha 1100 buldog
Motor 2
Kun je dus beter in hogere rpm door trekken omdat hij met 3500 bijna niet door trekt. Zijn rpm schiet Mss wel door tot 10.000
Nm of pk. Wil je onder in trekken of door janken.
Duidelijk verteld. Zo begrjp je meer hoe je moet kijken naar technische geg ve motor
Leuk en duidelijk