Subyek:
- Mengemudi resistensi
- Tahan berguling
- Ketahanan lereng
- Tahan udara
- Resistensi berkendara total
Resistensi mengemudi:
Saat berkendara, mobil menghadapi berbagai hambatan:
- Tahan berguling
- Ketahanan lereng
- Tahan udara
Hambatan ini harus diatasi untuk mempertahankan kecepatan. Kami menyebut gaya yang diperlukan untuk Jumat ini; ini semua mendorong resistensi yang dijumlahkan.
Hambatan gelinding tidak bergantung pada kecepatan (hambatan gelinding kira-kira sama pada kecepatan rendah dan kecepatan tinggi), hambatan gelinding hanya berlaku jika terdapat kemiringan (jadi pada jalan datar adalah 0), hambatan udara adalah sebesar kecepatan rendah sangat rendah. Dengan meningkatnya kecepatan berkendara, hambatan udara meningkat secara kuadrat.
Pada halaman ini hambatan penggerak dihitung hingga hambatan penggerak total (Frij).
Tahan berguling:
Hambatan gelinding disebabkan oleh berbagai faktor seperti deformasi ban, penampang ban dan jenis permukaan jalan. Jenis permukaan jalan berkaitan dengan koefisien hambatan berkendara. Semakin “lancar” ban dapat menggelinding di permukaan jalan (yaitu menghadapi hambatan sesedikit mungkin), semakin sedikit gaya yang dibutuhkan untuk menjaga roda tetap bergerak dan semakin rendah pula gaya yang dibutuhkan. Konsumsi bahan bakar akan.
Pada tabel di bawah kita melihat bahwa koefisien tahanan gelinding rendah (0,010) untuk aspal kering dan tinggi (hingga 0,3) untuk pasir.
Jika koefisien hambatan gelinding dan berat kendaraan diketahui, maka hambatan gelinding dapat dihitung. Informasi berikut diketahui:
- BMW X3 dengan massa (m) 1700 kg;
- Percepatan gravitasi (g) adalah: 9,81 m/s^2;
- Koefisien gesekan (μ) adalah: 0,010;
- Permukaan jalan mendatar.
Pertama kita kalikan massa kendaraan dengan percepatan gravitasi (kecepatan gravitasi) untuk menghitung gaya normal (Fn):
Kami kemudian mengalikan gaya normal dengan koefisien hambatan gelinding untuk mendapatkan hambatan gelinding:
Ketahanan lereng:
Saat kendaraan melaju di atas bukit, ada yang disebut hambatan lereng. Tenaga tambahan dari mesin diperlukan untuk mempercepat kendaraan. Saat berkendara menanjak, tidak ada gaya yang diterapkan tegak lurus terhadap permukaan jalan. Jadi kita harus memperhitungkan hal ini.
Kendaraan melaju sejauh 100 meter dengan jarak 5 meter (lihat gambar). Artinya kemiringannya 5%. Kami menghitung sudut kemiringan dengan tanges (tan).
hitung tan α:
tan ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (Pada kalkulator, tekan shift lalu tombol tan untuk mendapatkan tan ̄ ¹, dan jangan lupa masukkan 5/100 dalam tanda kurung).
Hambatan gelinding berkurang saat kendaraan melaju di tanjakan. Dalam rumus Frol kita mengalikan sudut kemiringan dengan gaya normal dan koefisien gesekan. Sudut tersebut kita sebut cosinus (cos) alpha.
Perbedaan tahanan gelinding (0,21 N pada contoh ini) biasanya diabaikan.
Kita dapat menghitung gaya kemiringan (F kemiringan) dengan mengalikan gaya normal (Fn) dengan sudut kemiringan. Sudut tersebut kita sebut sinus (sin) alfa.
Dibutuhkan gaya lebih dari 832 Newton + hambatan gelinding sebesar 166,56 N untuk menaikkan lereng. Kita juga dapat menggabungkan rumus ketahanan gelinding dan kemiringan. Perlu diketahui, ini belum termasuk hambatan udara, jadi ini belum merupakan hambatan berkendara total!
Tahan udara:
Saat melaju, kendaraan mengalami hambatan akibat angin sakal. Ini disebut hambatan udara. Ketika kecepatan meningkat, hambatan udara meningkat secara kuadrat. Misalnya, akselerasi kendaraan akan semakin berkurang seiring bertambahnya kecepatan kendaraan.
Saat berkendara di jalan provinsi, perbedaan konsumsi bahan bakar antara 60 dan 80 km/jam akan sangat kecil. Perbedaan konsumsi antara 120 dan 140 km/jam jauh lebih besar karena meningkatnya hambatan udara. Konsumsi seringkali paling disukai sekitar 90 km/jam karena kisaran kecepatan ideal di gigi tertinggi, lihat halaman tentang konsumsi bahan bakar spesifik.
Rumus untuk menghitung hambatan udara adalah sebagai berikut:
Penjelasan rumusnya:
½ = setengah, yang dapat dimasukkan ke dalam kalkulator sebagai 0,5;
ρ = Rho. Hal ini menunjukkan berat jenisnya. Dalam hal ini massa jenis udara;
Cw = koefisien hambatan udara;
A = luas bagian depan mobil (ditentukan di terowongan angin);
V² = kecepatan kendaraan dikuadratkan (yaitu kecepatan x kecepatan);
Untuk perhitungan ini kami menggunakan data berikut:
- ρ = 1,28kg/m³
- Cw = 0,35
- SEBUAH = 1,8 m²
- V² = 100 km/jam = (100 / 3,6) = 27,78 m/s² (meter per detik kuadrat karena merupakan percepatan):
Kami menggunakan data yang diketahui untuk mengisi rumus Flucht:
Jadi diperlukan gaya sebesar 311,11 N untuk mengatasi hambatan udara tersebut.
Hambatan berkendara total:
Hambatan penggerak total (Frij) adalah semua hambatan yang disebutkan sebelumnya dijumlahkan. Hambatan gelinding + hambatan kemiringan + hambatan udara bersama-sama menjadi Frij:
Untuk berkendara pada kemiringan 5% dengan kecepatan 100 km/jam dengan kecepatan konstan saat tidak ada angin (0 BFT), diperlukan gaya pada roda sebesar 1.309,78 Newton.
Tidak hanya hambatan berkendara, tetapi juga efisiensi dan pengurangan gearbox penting untuk diperhitungkan terlebih dahulu oleh pabrikan.
Rasio girboks dan transmisi disesuaikan dengan karakteristik mesin. Ini dijelaskan di halaman rasio roda gigi.
