Сила на аеродинамично триене в автомобила - Практически съвети

Мощността, необходима за поддържане на превозното средство с постоянна скорост на равен терен, се изчислява, като се вземат предвид две сили на триене: аеродинамично триене и твърдо триене. Тези две сили се противопоставят на изместването и двигателят трябва да ги компенсира.

Останалата част от статията приема стабилизирана скорост на равна земя. Силите, за които говорим, са тези, необходими за поддържане на превозното средство на стабилизирана скорост: следователно това е мощността „на волана“. Следователно не вземаме предвид загубите в скоростната кутия и други трансмисионни елементи.

Мощност, сила и скорост

Ако има сила F (в Нютон), която е в същата посока и в посока, обратна на изместването (скорост в m/s), мощността P (във вата) на тази сила се записва:

P = F.v.cos (F, v) = - F.v (косинусът на ъгъла 180 ° между F и v е -1)

За да компенсира тази загуба на енергия (ние забавяме спонтанно поради триене!), Следователно двигателят осигурява същата мощност, но с положителен знак:

P = F.v

Чрез злоупотреба с език, ние също ще наречем "сила на силата" тази положителна стойност F.v.

Аеродинамична сила на триене (Fa)

Аеродинамичното триене се появява особено при висока скорост: силен вятър тласка повече от слаб вятър. В автомобилната област скоростите и аеродинамиката означават, че аеродинамичното триене е пропорционално на квадрата на скоростта v. Те също са пропорционални на плътността на въздуха ρ, на предната повърхност S на превозното средство и на специфичната му аеродинамика Cx.

аеродинамично

По този начин имаме отношението:

Fa = 1/2.ρ.S.Cx.v²

Стойност на ρ (буква rho)

M = моларна маса на въздуха (0,029kg/mol)

P = атмосферно налягане (101300Pa)

R = идеална газова константа (8.314 J/mol/K)

T = температура в K (298K за 25 ° C, 273K за 0 ° C)

При тези условия: ρ = 0,029 x 101300/(8,31 x 298)

ρ = 1,186 kg/m 3 (при 25 ° C) и 1,295 kg/m 3 (при 0 ° C)

Стойност на S и Cx

S е челната повърхност в m² (наричана още главен въртящ момент): повърхност, проектирана във вертикална равнина, ортогонална на вектора на скоростта. Cx описва присъщата аеродинамика (коефициент на съпротивление). Продуктът SCx определя силата за дадено превозно средство. Тази стойност се предоставя от производителите и варира за автомобилите като цяло между 0,6 и 0,9 м².