Sürüş torku ve gücü — sabit hızda sürekli yük
Sabit hızda seyrederken hava direnci, yuvarlanma ve eğimi yenmek için gereken sürekli motor torkunu ve gücünü hesaplar.
Örnek değerler
Girdiler
Değerleri girince sonuç burada görünür.
Nasıl hesaplanır
Sabit hızda giden bir araç hızlanmadığı için ivme kuvveti sıfırdır; motorun ürettiği kuvvet yalnızca yol dirençlerini dengeler. Düşük hızlarda bu direncin büyük kısmı lastiklerin yuvarlanma direncidir ve hızdan neredeyse bağımsızdır. Hava direnci ise hızın karesiyle büyür, dolayısıyla belirli bir hızın üzerinde yuvarlanma direncini geçer. Bu eşik yalnız iki bileşeni kıyaslar: yokuş varsa eğim kuvveti çoğu zaman ikisinden de büyüktür, o yüzden eşiğin üstünde olmak düz yol dışında 'en büyük direnç hava' anlamına gelmez.
Hava direncini yenmek için gereken güç hızın küpüyle büyür: kuvvet hızın karesiyle artar, güç kuvvet çarpı hız olduğu için bir hız katı daha eklenir. Toplam güç yine de tam küpsel değildir, çünkü yuvarlanma direnci hızdan neredeyse bağımsızdır ve toplamın altında sabit bir taban bırakır. Varsayılan otomobilde 90 km/s'te 12,9 kW olan güç 130 km/s'te 30,1 kW'a, yani 2,3 katına çıkar; saf küpsel büyüme 3,0 kat olurdu. Menzil hesaplarında yüksek hızın bu kadar pahalı olmasının nedeni budur.
Buradaki değer motorun sürekli (S1) çalışma noktasıdır — motorun ısınmadan saatlerce verebilmesi gereken güç. Kalkış, hızlanma ve sollama için gereken tepe gücü bunun birkaç katıdır ve kısa süreli verilir. Motor seçiminde iki değeri birlikte değerlendirmek gerekir.
Formül
- F = m·g·sinα + m·g·cosα·Crr + ½·ρ·Cd·A·v²
- T_tekerlek = F · r T_motor = T_tekerlek / (i·η)
- P_motor = F · v / η (v: m/s, P: W)
- n_motor = v / (2π·r) · 60 · i
- kWh/100 km = P (kW) / hız (km/s) · 100
- v_eşit = √( m·g·cosα·Crr / (½·ρ·Cd·A) ) (hava = yuvarlanma)
Sık sorulanlar
Cd ve alın alanını bilmiyorum, ne girmeliyim?
Binek otomobil için Cd 0,30 ve alan 2,2 m² makul bir başlangıçtır. SUV'da Cd 0,38 ve alan 2,7 m², panelvanda Cd 0,45 ve alan 3,5 m² civarıdır. İkisinin çarpımı (CdA) sonucu belirler; ayrı ayrı değil bu çarpım önemlidir.
Hesaplanan güç ile aracın etiket gücü neden çok farklı?
Etiket gücü tepe gücüdür ve hızlanma ile azami hız için gerekir. Sabit 90 km/s'te seyreden bir otomobil genellikle 10–15 kW harcar; 100 kW'lık motorun geri kalanı hızlanma rezervidir.
kWh/100 km değeri gerçek tüketimi verir mi?
Hayır, alt sınırını verir. Hesap yalnızca yol dirençlerini kapsar; motor ve sürücü verimi, klima, ısıtma, frenlemede kaybedilen enerji ve rejeneratif kazanım dahil değildir. Gerçek tüketim tipik olarak bu değerin %20–40 üzerindedir.
Bunu da dene
Kalkış torku
N·mAraç ağırlığı, yol eğimi ve lastik ölçüsünden yokuşta kalkış için gereken tekerlek ve motor torkunu hesaplar.
Hız ve devir
km/sLastik ölçüsü, redüksiyon oranı ve motor devrinden aracın ulaşacağı hızı; ya da hedef hız için gereken devri bulur.
Motor güç–tork
N·mMotor gücü ile devir sayısından torku, ya da tork ile devirden gücü hesaplar; açısal hız ve beygir karşılıklarını da verir.
Elektrik & Motor