Varför behöver en förbränningsmotor höga varv för att bli stark?

En sak jag funderat på är varför en förbränningsmotor tex bensin eller diesel behöver ett visst varvtal för att bli stark, medan en elmotor ger max vridmoment redan från start? Varför är det så?

Min kvalificerade gissning skulle vara att det har med att en förbränningsmotor faktiskt drivs av explosioner att göra. Kraften man kan ta till vara på från dessa explosioner är nog helt enkelt inte speciellt optimal vid låga kolvhastigheter. När kolven tillåts tugga på i ordentlig fart matchar den explosionshastigheten bättre?

Funktionerna som får en elmotor att gå är alla 'linjära', medan explosion->kolv inte är det.

Du menar att högre varv=fler explosioner per sekund och därmed mera kraft? Medan en elmotor då alltså ger konstant samma kraft och inte ett visst antal "explosioner" per sekund? Förstår hur du menar (tror jag) men kan du utveckla vad du menar med att en elmotors funktioner är "linjära"?

Jag menar inte direkt "fler explosioner" även om det är sant. Jag menar att EN explosion i sig (varje explosion), inte är effektiv vid en viss kolvhastighet och en del energi går förlorad.

Med "linjära" elmotorer menar jag att det inte finns någon del (som explosionen ovan) som kraftmässigt är oberoende av resten av mekaniken. Jag menar alltså att vid en explosion i en förbränningsmotor, tas den resulterande kraften till vara olika mycket beroende på hur snabbt kolven rör sig. Vid en viss kolvhastighet är kraftverkan från explosionen "optimal". Förstår du?

Det man vill ha ut ur en motor är effekt, vilket definieras som arbete (eller energiomvandling) per tidsenhet.
En encylindrig fyrtaktsmotor utför en förbränning vartannat varv den snurrar. Förbränningen är det som ger kraften, så om motorn går med 1.000 varv i minuten så får vi 500 "krafter per minut".
Ökar vi varvtalet till 2.000 rpm så får vi 1.000 "krafter per minut" - alltså det dubbla.
I teorin är det såhär det fungerar - dubbla varvtalet ger dubbla effekten, eftersom vi hinner med dubbelt så många förbränningar på lika lång tid.
I praktiken är det en hel del andra faktorer som spelar in (t.ex. friktion och pumpförluster) vilket gör att "dubbla varvet=dubbla effekten" inte riktigt stämmer, men detta är iaf grunden till varför en förbränningsmotor ger högre effekt vid högre varv.

Men det som händer när man varvar motorn mer är väl att man får fler "explosioner" eller kolvrörelser per sekund och inte att varje "explosion" i sig blir kraftigare? Jag förstår inte hur eller varför kraften skulle tas tillvara bättre för att kolven rör sig snabbare, bara att mer arbete per tidsenhet utförs ju snabbare kolven rör sig. Varför skulle kraftverkan vara optimal vid en viss hastighet?

Ja men du frågar på ett sätt som inte stämmer med vad jag påstått heller. Klart det blir fler explosioner - jag har inte disputerat det (trodde det framgick i förra inlägget?).

Din andra fråga (den jag diskuterat): Om du har tillgång till en explosion som låter dig skjuta en kula i en hastighet av 100m/s och bara skjuter kulan i 10m/s - har du tagit tillvara på all kraft i explosionen då? Nu är ju en modern motor långt mer avancerad med bränsleinsprutning etc, men principen borde stå klar från exemplet ovan.

En kolv rör sig EN cykel per explosion. Jag talar alltså inte om antalet cyklar, utan om hastigheten för varje cykel. En explosion - olika önskade hastigheter på kolven. Inte flera explosioner - en explosion och den önskade hastigheten på kolven från denna explosion.

en modern förbränningsmotor behöver inte höga varvtal för att bli stark.

De flesta välbyggda motorer idag leverar vridmoment redan vid låga varvtal.

Ett exempel är Mercedes Benz SL65, som ger vid 1000varv 570Nm, 1500varv 830Nm, och 2000varv 1000Nm, som är elektroniskt begränsad upp till 4000varv där kraften börjar avta.

Men ja, mot en Elmotor får väl 1000rpm räknas som höga varv, där elmotorn ger mer kraft direkt.

Okej tack, då förstår jag principen för förbränningsmotorn tror jag och varför maximalt vrid inte kan ges från start. Men frågan är då varför en elmotor ger maximalt vridmoment redan från start?

Förstår inte vad du menar. Ska man avgöra ett objekts hastighet (i detta fallet kolven) så måste man ju ha någon tidsenhet att relatera till. I det här fallet antalet cyklar per minut. Om hastigheten i varje cykel ökar så innebär det ju att antalet cyklar per minut också ökar. Och detta leder till att större arbete utförs per tidsenhet. Det är ju inte så att varje explosion i sig blir kraftigare. Ok?

Jag har tänkt det ofta. Några tankar.
Tändningen (insprutning) är tidigt (före kolvens höhsta punkt), om motor går med låga varv, hinner gaserna expandera redan, när kolven är på väg uppåt. Kraften är år fel håll och motarbetar. Stor del av värmen har redan försvunnit till kylning, när arbetstakt äntligen börjar.

För att motemkn är beroende av varvtalet på elmotorn ger den högre moment än förbränningsmotorn vid start och låga varvtal.