Teho

Fysiikassa teho (tunnus P) on tehdyn työn tai käytetyn energian määrä jossakin aikamäärässä. Tehon SI-yksikkö on watti (W), joka vastaa joulen energiamäärää sekunnissa.

Mekaaninen teho

Mekaaninen teho saadaan voiman F ja nopeuden v tulona:

P = F·v

Teho on myös energian E kulutus (tai tuotto) aikaa t kohti:

P = E/t

Moottoreissa teho mitataan voiman ja nopeuden tulona, jolloin teho on moottorin pyörimisnopeus kertaa moottorin vääntö.

Tehon ja väännön suhde

Jos voiman annetaan vaikuttaa jonkin määrän aikaa, se tekee mekaanista työtä. Samalla tavalla, jos väännön annetaan vaikuttaa pyörivällä matkalla, se tekee työtä. Teho on tehty työ jaettuna ajalla. Kuitenkin aika ja pyöritty matka liittyvät toisiinsa kulmanopeudella missä jokainen kierros on tuotosta ympyrän ympärysmitasta, joka on liikuttu voiman vaikutuksesta, joka tuottaa väännön (onko tässä mitään järkeä, kysyy suomentaja?). Tämä tarkoittaa, että vääntö, joka aiheuttaa kulmanopeuden kasvamisen, tekee työtä ja saatu teho voidaan laskea seuraavalla tavalla:

Teho = Vääntö x Kulmanopeus

Matemaattisesti yhtälö voidaan järjestää uudestaan, jotta vääntö voidaan laskea annetusta tehomäärästä. Käytännössä ei ole mitään suoraa tapaa mitata tehoa kun vääntö ja pyörimisnopeus voidaan mitata suoraan.

Johdonmukaisia mittayksiköitä pitää käyttää. SI-järjestelmässä tehon yksikkö on watti, väännön newtonmetri, kierrosnopeuden kierroksia/minuutissa ja kulmanopeuden radiaaneja sekunnissa.

Autot ja teho

Tämän artikkelin tai osion paikkansapitävyys on kyseenalaistettu, ja artikkeli tarvitsee tarkistamista. Artikkelin keskustelusivulla voi keskustella epäselvyyksistä. Kaikki tarkistettavat sivut

Autovalmistajat ilmoittavat malliensa moottorien tehon suurimpana tehona. Suurin teho saavutetaan vain tietyllä moottorin kierrosluvulla, joka on polttomoottorissa poikkeuksetta korkea. Normaalissa ajossa suurinta tehoa ei saavuteta koskaan. Suurin teho voidaan saada esimerkiksi vain äärimmäisen nopeassa kiihdytyksessä ja vain hetkellisesti juuri ennen kuin vaihdetaan vaihdetta suuremmalle.

Auton käytännön suorituskyky ei ole riippuvainen sen ilmoitetusta teholukemasta. Kuten sanottu, se on vain suurin teho, joka saavutetaan hetkellisesti tietyllä moottorin kierrosluvulla. Suurin teho ei kerro sitä, millainen auton suorituskyky on silloin kun tiettyä kierroslukua ei voida käyttää.

Kiihdytettäessä vaihdetta vaihtamatta suurin hetkellinen kiihtyvyys on sillä nopeudella, jolla moottori tuottaa suurimman vääntömomentin. Kuitenkin samalla nopeudella voitaisiin ajaa alemmalla vaihteella suuremman tehon kierroksilla, jolloin vaihteiston välitysten jälkeen renkaita pyörittäisi suurempi vääntömomentti joten tiehen kohdistuisi suurempi voima ja kiihtyvyys olisi suurempi. Kiihtyvyys on siksi suurin moottorin toimiessa suurimman tehon kierrosluvulla, koska silloin myös renkaiden tiehen välittämä voima on suurin mahdollinen auton senhetkisellä nopeudella. Kaikilla nopeuksilla paras kiihtyvyys saadaan pienimmällä kyseiselle nopeudelle mahdollisella vaihteella, jolla moottorin teho on suurin mahdollinen. Samalla renkaiden vääntömomentti on suurin, vaikka moottorin ei olekaan.

Arkiajossa lehtien kehuma suuri vääntö alhaisilla kierroksilla on sikäli hyvä ominaisuus, että silloin myös tehokäyrä on tehon määritelmästä johtuen leveähuippuinen ja suuremmillakin vaihteilla saavutetaan riittävä kiihtyvyys.

Tehokäyrä

Kuvassa tehokäyrä on merkitty vihreällä

Mittayksiköt

Autoissa käytettäviä tehon mittayksiköitä ovat kilowatti ja hevosvoima. Kilowatin käyttäminen on suositeltavaa, sillä se on SI-järjestelmän mukainen.

Lähde

• Artikkeli käyttää sisältöä Wikipedian Teho-artikkelista. Wikipediasta voi ottaa tekstiä tietyin ehdoin, koska Wikipedia on GFDL-lisenssillä.