科目：
- 走行抵抗
- 転がり抵抗
- 傾斜抵抗
- 空気抵抗
- 総走行抵抗
走行抵抗:
運転中、車はさまざまな抵抗に遭遇します。
- 転がり抵抗
- 傾斜抵抗
- 空気抵抗
速度を維持するには、これらの抵抗を克服する必要があります。 このために必要な力をフリジと呼びます。 これらはすべて走行抵抗を合計したものです。
転がり抵抗は速度に依存しません (転がり抵抗は低速でも高速でもほぼ同じです)。 勾配抵抗は傾斜がある場合にのみ適用されます (平坦な道路では 0 になります)。 空気抵抗は次のとおりです。低速は非常に低速です。 走行速度が増加すると、空気抵抗は二次関数的に増加します。
このページでは、総走行抵抗（Frij）までの走行抵抗を計算します。
転がり抵抗:
転がり抵抗は、タイヤの変形、タイヤの断面、路面の種類などのさまざまな要因によって発生します。 路面の種類は走行抵抗係数に関係します。 タイヤが路面上をより「スムーズに」転がることができる（つまり、抵抗ができるだけ少ない）ほど、ホイールを動かし続けるために必要な力が少なくなり、タイヤの回転速度が低くなります。 燃費 になります。
下の表では、転がり抵抗係数が乾燥アスファルトでは低く (0,010)、砂では高い (最大 0,3) ことがわかります。
転がり抵抗係数と車両重量が分かれば、転がり抵抗を計算することができます。 次の情報が知られています。
- BMW X3 の質量 (m) は 1700 kg。
- 重力加速度 (g) は次のとおりです: 9,81 m/s^2;
- 摩擦係数 (μ) は: 0,010;
- 水平な路面。
まず、車両の質量に重力加速度 (重力速度) を乗算して、垂直抗力 (Fn) を計算します。
次に、垂直抗力に転がり抵抗係数を乗算して、転がり抵抗を求めます。
傾斜抵抗:
車両が坂道を登るとき、いわゆる坂道抵抗が発生します。 車両を加速するには、エンジンからの追加の出力が必要です。 上り坂を走行する場合、路面に対して垂直方向の力はかかりません。 したがって、これを考慮する必要があります。
車両は100メートルの距離を5メートル上昇した（画像を参照）。 つまり勾配は5%ということになります。 接線 (tan) を使用して傾斜角を計算します。
Tanαを計算する：
Tan ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (電卓で、Shift キーを押してから Tan ボタンを押して Tan ̄ ¹ を取得します。括弧内に 5/100 を入れることを忘れないでください)。
坂道走行時の転がり抵抗が減少します。 フロルの公式では、傾斜角に垂直抗力と摩擦係数を掛けます。 角度の余弦 (cos) をアルファと呼びます。
転がり抵抗の違い (この例では 0,21 N) は通常無視されます。
垂直抗力 (Fn) に傾斜角度を乗算することで、傾斜力 (F 傾斜) を計算できます。 この角度をサイン（sin）アルファと呼びます。
坂道を登るには、832 ニュートン以上の力と 166,56 N の転がり抵抗が必要です。 転がり抵抗と傾斜抵抗の計算式を組み合わせることもできます。 これにはまだ空気抵抗が含まれていないため、合計の走行抵抗ではないことに注意してください。
空気抵抗:
走行中、車両は向かい風による抵抗を受けます。 これを空気抵抗といいます。 速度が増加すると、空気抵抗は二次関数的に増加します。 たとえば、車両の速度が増加するにつれて、車両の加速はますます少なくなります。
地方道を走行する場合、60 km/h と 80 km/h の間の燃費の差は最小限です。 空気抵抗が増加するため、120 km/h と 140 km/h の間の消費量の差ははるかに大きくなります。 最も高いギアでの理想的な速度範囲により、消費は 90 km/h 付近で最も有利になることがよくあります。についてのページを参照してください。 特定の燃料消費量。
空気抵抗の計算式は次のようになります。
式の説明:
0,5/XNUMX = 半分。計算機に XNUMX と入力できます。
ρ = ロー。 比重を表します。 この場合、空気の比質量。
Cw = 空気抵抗係数;
A = 車の前面面積（これは風洞で決定されます）。
V² = 車両の速度の XNUMX 乗 (つまり、速度 x 速度)。
この計算には次のデータを使用します。
- ρ = 1,28 kg/mXNUMX
- CW = 0,35
- A = 1,8 平方メートル
- V² = 100 km/h = (100 / 3,6) = 27,78 m/s² (加速度なのでメートル/秒の二乗):
既知のデータを使用して Flucht の式を満たします。
したがって、空気抵抗に打ち勝つには 311,11 N の力が必要です。
総走行抵抗:
総走行抵抗 (Frij) は、前述のすべての抵抗を合計したものです。 転がり抵抗 + 傾斜抵抗 + 空気抵抗を合わせると、次のようになります。
無風時（BFT 5）、100% の坂道を時速 0 km で一定速度で走行するには、車輪に 1.309,78 ニュートンの力が必要です。
メーカーは走行抵抗だけでなく、ギアボックスの効率と低減も事前に計算することが重要です。
ギアボックスとトランスミッション比は、エンジンの特性に合わせて調整されます。 このページに記載されています ギア比.
