Postitused: 122
Teemad: 12
Liitus: Apr 2008
Maine:
5
Mootori võimsuse ja auto kiiruse vahel on X3, ehk kuupjuureline sõltuvus.
Kui mootori võimsus suureneb 8 korda, siis auto maksimaalne kiirus tõuseb 2 korda ( 2 astmel 3 on 8).
Kui mootori võimsus langeb 64 korda, siis auto maksimaalne kiirus langeb 4 korda (4 astmel 3 on 64).
Näide 1999 aasta VW Passati kohta:
1) 66 KWh mootoriga on maksimaalne kiirus 184 km/h.
2) 142 KWh mootoriga on maksimaalne kiirus 238 km/h.
Mootori võimsuste erinevus 142/66 = 2,15 korda .... kuupjuur 2,15 = 1,2909 .... 184 km/h x 1,2909 = 238 km/h, ehk arvutustest tuleb täpselt nii nagu tehnilistes andmetes kirjas on.
Kui 66 Kwh mootori asemele panna 16.5 KWh mootor (4 silindriline 1.9 tdi lõigata neljaks ja jääks järgi 0.475 liitriline 1 silindriline 16.5 Kwh mootor), siis oleks mootor 4 korda nõrgem ja kuupjuur 4 = 1,5874 .... ning auto sõidaks 184 / 1,5874 = 116 km/h ja rohkem poleks Eesti oludes vajagi.
Kui aga panna 66 Kwh mootori asemele 3 KWh mootorsae/punnvõrri mootor (nagu oli I ms aegsetel autodel), siis oleks mootor 22 korda nõrgem ja kuupjuur 22 = 2,802 .... ning auto sõidaks 184 km/h / 2,802 = 65.66 km/h.
Seetõttu said kunagi nõrkade mootoritega autod kuidagi 60 km/h sõidetud.
Tuleb rõhutada, et see oleks maksimaallne kiirus, mis saavutatakse mitme minutilise kiirendamise jooksul .... kuid sellisel autol poleks praktiliselt üldse kiirendust (uimane penskar oma tossava Ziguliga saaks ka kiiremini kohalt minema).
Kiirendus on võrdeline mootori võimsuste suhtega.
Kui panna 3 korda nõrgem mootor, siis auto kiirendub 3 korda aeglasemalt.
Kui panna 2 korda võimsam mootor, siis auto kiirendub 2 korda paremini.
Näiteks 66 Kwh Passat kiirendub 0-st 100ni 13.5 sekundiga.
Kuid 1 silindriline 16.5 KWh passat kiirenduks 4 korda aeglasemalt, ehk 54 sekundiga (hõreda mootoriga gaz 51-le teeks isegi ära kiirendusega).
Kui veelgi vähendada mootori võimsust, siis kuluks mõistliku kiiruse saavutamiseks mitu minutit.
Seni, kuni auto "headust" hinnatakse tippkiiruse ja tõmbe põhjal pole loota väikese töömahuga ökonoomseid autosid.
Põhimõtteliselt suudaks Eesti oludes igat sõiduautot edasi viia 1 silindriline diiselmootor (mis on saadud R4 tükeldamise teel) võimsusega 16 Kwh ja tagada autole maksimaalse kiiruse 110 km/h.
Vajaliku kiirenduse saaks tagada elektrimootoriga, mida laetakse pidurdusenergia ja mootori tühikäigu arvelt.
Kuid kõik hübriidid kasutavad olemasolevaid "ülivõimsaid" mootoreid.
Hübriididest oleks reaalne kasu siis, kui neil oleks "ülinõrgad" 1 silindrilised 16 KWh diiselmootorid - nii oleks linnasõidus kütusekulu ülimalt väike.
Samuti ka auto hind, kuna mootor moodustab väga suure osa auto hinnast.
Aga odavat ja kütusesäästliku autot pole ju kasulik toota.
Postitused: 687
Teemad: 72
Liitus: Apr 2005
Maine:
6
Nagu eelpool juba mainitud, siis tegemist maksuhobujõududega. Autod polnud ikka 3 hj mootoritega.
Aga teooreetilist poolt on samuti huvitav lugeda.
Postitused: 420
Teemad: 4
Liitus: Jul 2007
Maine:
0
Kahjuks või õnneks küll, kui see toimub vaid sama taustsüsteemi suhtes
Postitused: 420
Teemad: 4
Liitus: Jul 2007
Maine:
0
Okei, Jesper. Mõtle siis vastupidisele protsessile, pidurdamisele. Seal tuleb see sama, sulle paradoks, tegelikult aga lihtne füüsika välja pidurdusteekonnas
Postitused: 420
Teemad: 4
Liitus: Jul 2007
Maine:
0
24-09-2008, 18:45 PM
(Seda postitust muudeti viimati: 24-09-2008, 18:46 PM ja muutjaks oli
via.)
Eks ilmselt segaduse põhjus on mõlemapoolne. Minul jäi esmapostituses lisamata, et jutt on auto kiirendusvõime ja kiiruse vahelisest seosest...mitte kiiruse ja kiirenduse.
Aga kuuldavasti olla tänapäevase sõiduauto disaini juures umbes kuni 80kmh oluliseim tegija veeretakistus, edasi hüppab juhtpositsioonile õhutakistus.. Kineetiline energia astub esile vaid kiiruse muutudes
Postitused: 3,135
Teemad: 69
Liitus: Sep 2002
Maine:
60
Jah, ma saan nüüd täpselt aru mis tingimustel see lause mõeldud oli, ma tegelikult justkui omaarust tean seda asja, kasutaja 13piisab tagus ükskord pika vaidluse käigus peakolu sisse. Lihtsalt mingi lubjatükk oli ees vahepeal ilmselt, et sellist jaburdust kirjutama kukkusin.
Postitused: 122
Teemad: 12
Liitus: Apr 2008
Maine:
5
Auto reaalse võimsuse mõõtmiseks tuleks videokaamerasse salvestada kiiruse kadu vabakäiguga liikudes.
Pardaarvuti paned näitama läbitud teepikkust (0.1 km täpsusega).
Videokaamera zoomid nii ära, et korraga oleks näha nii spidomeetrit, kui pardaarvuti teepikkuse näitu.
Vaatad sirge tee, kus ei puhu tuul ja pole tõuse-langusi, ning kiirendad auto lubatud piirkiiruseni, mis on kiirteedel 110 km/h.
Paned kaamera käima, hoiad 110 km/h ja kui läbitud teepikkus teeb 0.1 km hüppe, siis lahutad siduri, ning võtad paari minuti jooksul linti kiiruse kuni seisma jäämiseni.
Hiljem kirjutad videokaamerast üles andmed läbitud teepikkse 0.1km hüpete korral koos ajavahedega eelmisest teepikkuse hüppest.
Tüüpilise 1200 kg kaaluva harju keskmise auto andmed oleksid sellised:
110 km/h 0.0km 0 sec
104 km/h 0.1km 3 sec
98 km/h 0.2km 3 sec
92 km/h 0.3km 4 sec
86 km/h 0.4km 4.5 sec
...
58 km/h 0.9km 6 sec
53 km/h 1.0km 7 sec
48 km/h 1.1km 8 sec
....
20 km/h 1.6km 7 sec
15 km/h 1.6km 7 sec
10 km/h 1.6km 6 sec
Liikuv auto omab energiat E= mv2 / 2, kus m on auto mass kilodes ja v auto kiirus meetrites sekundis.
Kui valemis kasutada m/s asemel km/h, siis oleks valem E= mv2 / (2 x 3,6 2).
110 km/h liikuv 1200kg auto omab energiat 110 x 110 x 1200 / ( 3,6 x 3,6 x 2) = 560185 dzauli.
104 km/h liikuv 1200kg auto omab energiat 104 x 104 x 1200 / ( 3,6 x 3,6 x 2) = 500740 dzauli.
Ehk 3 sekundit kestnud 100 meetrise vabakäiguga liikumisega kaotas auto 59445 J energiat (560185 - 500740 = 59445).
Kuna 59445 dzauli kulutatakse 3 sec jooksul, siis sekundis kulutatakse 19815 vatti (59445 /3 = 19815), ehk 19,8 KW energiat.
100 km (1000 korda 0,1 km) läbimiseks kulub 59445 x 1000 = 59 MJ energiat, ehk 16.5 KWh energiat.
Kui aga sõita aeglasemalt, siis piisab palju väiksemast võimsusest:
53 km/h liikuv 1200kg auto omab energiat 53 x 53 x 1200 / (3,6 x 3,6 x 2) = 130046 dzauli.
48 km/h liikuv 1200kg auto omab ebergiat 48 x 48 x 1200 / (3,6 x 3,6 x 2) = 106666 dzauli.
Ehk 8 sekundit kestnud 100 meetrise vabakäiguga liikumisega kaotas auto 23380 dzauli energiat ( 130046 - 106666 = 23380).
Kuna 23380 dzauli kulutati 8 sekundi jooksul, siis sekundis kulutatakse 2922 vatti (23380 / 8 = 2922), ehk 2,9 KW energiat.
100 km (1000 korda 0.1 km) läbimiseks kulub 23380 x 1000 = 23 MJ energiat, ehk 6.5 Kwh energiat.
Kui teha vastav arvutus läbi 10 km/h liikuva auto kohta, siis piisaks 0.5 KW mootorist - see ühtib praktikast tuntud faktiga, et kaks tugevat meest jõuavad
autot käima lükamiseks sörkjooksu kiiruseni (10 km/h) ajada. Inimese võimsus on rasket tööd tehs 0.3 KW - kahel inimesel kokku 0.6 KW.
Seega on olemas "puust ja punaseks" näide, et auto suudab 3 kW mootoriga sõita ühtlase kiirusega 50 Km/h.
See pole mingi "väljaimetud stendikatse", vaid harju keskmise auto reaalne energiakulu reaalsel liikumisel.
Seega võisid I ms aegsed autod tõesti liikuda 3 KW mootoritega 50 km/h.
Kes ei usu, võtke videokaamera kätte ja salvestage auto vabajooks kiiruste vahemikus 60 kuni 30 km/h ja tehke vastav analüüs ise läbi.
Postitused: 420
Teemad: 4
Liitus: Jul 2007
Maine:
0
xyzwt, ära unusta, et arvutustes tuleks kasutada SI ühikuid.
See tähendab, et kiirus peab olema m/s (meetrit sekundis) mitte km/h.
Ideepoolest saab sinu meetodil täpsed tulemused vaid siis kui ajavahemik, millal määrad kiiruse muutust lähebneb 0-le
Postitused: 122
Teemad: 12
Liitus: Apr 2008
Maine:
5
Kui m/s asemel kasutada km/h, siis tuleb kasutada koefitsenti 3,6 (see tuleneb sellest, et kui liikuda 1 m/s, siis tunni ehk 60 minuti x 60 sekundiga = 3600 sekundiga läbib 3600 meetrit, ehk 3,6 km .... ehk 1 m/s = 3,6 km/h).
Kõik need parandusliikmed on ilusti kineetilise energia valemis sees.
Kuna spidokas näitab km/h, mitte aga m/s, siis on arvutusliku lihtsuse mõttes kasulik valemites kasutada km/h ja lisada parandus koefitsendid - sisuliselt on ikkagi tegu SI süsteemi kasutamisega.
Kiiruse muutusi (ehk tuletise võtmist) võib praktikas teha nii lihtsalt, nagu ma eelnevalt tegin - kuna kiirus muutub suhteliselt ühtlaselt, siis ongi tegemist "piisavalt väikeste vahedega" ja võrreldes matemaatilise ideaalarvutusega eksib paar protsenti.
Pigem tuleks täpsuse tõstmiseks videokaamerast üritada aega kümnendik sekundi täpsusega kätte saada.
Aga algsele küsimusele "kas auto saab 3 kw mootoriga sõita" sai antud ammendav selgitus - jah saab küll 50 km/h sõita.
Paljud ei suuda megadzaule ja kilovattunde diiselkütuse kuluks arvutada.
1 kg diisli kütteväärtus on 44 MJ, ehk 12.22 KWh. Kuna mootori kasutegur on ligi 40% ja diisli tihedus ligi 0.8, siis saab diiselmootoris 1 liitri diisli põlemisest ligi 3,9 KWh energiat.
Ehk kui 110-ga sõites kulus 100 km läbimiseks 16.5 Kwh, siis see on 4,23 liitrit diislit 100 km kohta (paljud autod suudavad nii maantel ka sõita).
Kui aga 50-ga ühtlaselt sõita, siis kulub 100 km läbimiseks 6.5 KWh energiat, ehk 1,67 liitrit diislit 100 km kohta. Kahjuks ei suuda ükski mootor nii vähesega hakkama saada, kuna väikese võimsuse korral on mootori sisemised hõõrdekaod väga suured ja sealt see suur kütusekulu aeglasel sõidul tuleb.
Mida vähem silindreid, seda väiksem kütusekulu aeglasel sõidul.
Näiteks V12 mootoriga sõiduauto kulutab 50-ga venides ligi 12 liitrit 100-le .... R4 mootoriga auto aga 4 liitrit 100-le ... kuid 2 silindriga diiselmootor peaks 2 liitriga hakkama sama aeglasel sõidul.
Näiteks 3 silindriga VW Lupo/Audi A2 1.2 TDI kulutab maanteel 2.7 liitrit sajale.
Kuna 3 silindrilise diiselmootori kütusekulu osutus nii röögatult väikeseks, siis lõpetati selliste tootmine kiiresti ära - muidu poleks hübriidid konkurentsivõimelised olnud.
Näiteks väikese mootoriga VW Lupo/Polo teeb kütusekulu ja CO2 saastega ära Toyota Prius hübriidile.
Postitused: 441
Teemad: 45
Liitus: Jan 2004
Maine:
5
xyzwt teoreetilised arvutuskäigud (esimeses postis) on iseenesest huvitavad, aga nende realiseerimine autoehituses suhteliselt probleemne. Asi takerduks füüsikas levinud lihtsustuste al la "lehm on füüsikas punkt" taha.
Mõningad mõtted:
- 16,5 KW mootor töötaks pidevalt ebasoodsas täiskoormusreþiimis, kütusekulu oleks osakoormusega võrreldes 2-3x suurem. Mida heitgaas teeb, sellest pole mõtet lähemalt rääkidagi ...
- 16,5 KW mootori eluiga oleks võrdlemisi lühike. Näitena võiks tuua 80-ndate BMW-tsiklite bokserid, mis kerivad tavakasutuses ilma probleemideta 300T km ette, lendavad aga stendis täiskoormusel töötades juba 150-200 töötunniga pilbasteks.
- 4T-R1 mootor töötaks väga ebaühtlaselt, mis tähendaks hooratta massi mitmekordset suurendamist - lisakaal.
- Selline R1 annaks piisavalt vähe heitgaasirõhku ja -kogust, et asjalikku turbot ringi ajada. Ülelaadimisefekti kasutegur väheneks tunduvalt, koos sellega oleks küsitav ka ülelaadimise mõttekus - tuues kaasa võimsuse ja pöördemomendi vähenemise probleemi.
- Elektrimootorite jaoks läheks tarvis akusid, mille tootmistehnoloogia, utiliseerimine/käitlemine on piisavalt mürgised, kaal suur ja eluiga ebasoodsal reþiimil (pidev tugeva laadimise/voolutoite vaheldumine) töötades suhteliselt lühike.
- Mootori võimsus kuulub nn. aktiivse sõiduohutuse alla. Jällegi tekiks lisaprobleem.
- Elektrimootorite/sisepõlemismootori koostöö nõuaks juhtsüsteeme ja võimsuselektroonikat - jällegi lisakulu.
- Tootmiskulude analüüs: kui palju/millise suurusjärgu võrra oleks sellise mootoriga/lisatehnikaga auto tavalisest 4-silindrilisest odavam?
- Ökonoomsus pole autoehituses prioriteetne tegur, vaid ainult üks paljudest.
Kui aus olla, siis välismaised netisaidid on levivast autovaenulikkuse ja keskkonnasäästlikkuse mainstreamist lähtuvalt sarnaseid jaantatikalikke ideid täis. Lugematutes kogustes isehakanud maailmaparandajaid ja muidumehi arvab suutvat automaailma oma leiutistega ümber korraldada ning süüdistab suuri tehaseid vaenulikes vandenõudes ...
P.S. Mulle meeldivad ka kütusesäästlikud autod, aga et nüüd sellega koonerdama hakkama peaks?
P.P.S. Võimsuse ühik KWh???