Sujeten:
- Fuert Widderstänn
- Rolling Resistenz
- Schréiegt Resistenz
- Loftresistenz
- Total Fuere Resistenz
Fuertresistenz:
Beim Fueren begéint den Auto verschidde Widderstänn:
- Rolling Resistenz
- Schréiegt Resistenz
- Loftresistenz
Dës Widderstänn musse iwwerwonne ginn fir d'Geschwindegkeet z'erhalen. Mir nennen d'Kraaft néideg fir dës Frij; dës sinn all dreiwend Widderstänn dobäi zesummen.
D'Rollresistenz ass onofhängeg vun der Geschwindegkeet (d'Rollresistenz ass ongeféier d'selwecht bei niddrege Geschwindegkeete wéi bei héijer Geschwindegkeet), d'Hängresistenz gëllt nëmme wann et en Hang ass (also op enger flaacher Strooss ass et 0), d'Loftresistenz ass bei niddereg Vitesse ganz niddereg. Mat Erhéijung vun Fuergeschwindegkeet erhéicht d'Loftresistenz quadratesch.
Op dëser Säit ginn d'Fuerresistenz bis zum Gesamtfuererresistenz (Frij) berechent.
Roll Resistenz:
Rollresistenz gëtt duerch verschidde Faktoren verursaacht wéi Pneuenverformung, de Querschnitt vum Pneu an d'Aart vun der Stroossoberfläche. D'Aart vun der Strooss Uewerfläch huet mam Fuere Resistenz Koeffizient ze dinn. Wat méi "glat" de Pneu iwwer d'Strooss Uewerfläch rullt (d.h. sou mann wéi méiglech Resistenz begéinen), wat manner Kraaft erfuerderlech ass fir d'Rad ze beweegen an wat méi niddereg ass Dreifstoffverbrauch wäert sinn.
An der Tabell hei drënner gesi mir datt d'Rollingresistenz Koeffizient niddereg ass (0,010) fir dréchen Asphalt an héich (bis zu 0,3) fir Sand.
Wann d'Rollwiderstandskoeffizient an d'Gefiergewiicht bekannt sinn, kann d'Rollresistenz berechent ginn. Déi folgend Informatioun ass bekannt:
- BMW X3 mat enger Mass (m) vun 1700 kg;
- Gravitatiounsbeschleunegung (g) ass: 9,81 m/s^2;
- Reiwungskoeffizient (μ) ass: 0,010;
- Horizontal Strooss Uewerfläch.
Als éischt multiplizéieren mir d'Gefiermass duerch d'Beschleunegung vun der Schwéierkraaft (Gravitatiounsgeschwindegkeet) fir d'Normalkraaft (Fn) ze berechnen:
Mir multiplizéieren dann déi normal Kraaft mam Rollresistenz Koeffizient fir d'Rollresistenz ze kréien:
Schréiegt Resistenz:
Wann e Gefier en Hiwwel erop fiert, gëtt et e sougenannte Steigungsresistenz. Zousätzlech Kraaft vum Motor ass néideg fir d'Gefier ze beschleunegen. Beim Bierg eropgefuer gëtt keng Kraaft senkrecht op d'Stroossefläch ugewannt. Also musse mir dat Rechnung droen.
D'Gefier ass iwwer eng Distanz vun 100 Meter 5 Meter erop gefuer (kuckt Bild). Dat heescht den Hang ass 5%. Mir berechnen den Neigungswénkel mat den Tanges (Tan).
Berechent Tan α:
tan ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (Op der Rechner, dréckt Shift an dann den Tan Knäppchen fir tan ̄ ¹ ze kréien, a vergiesst net 5/100 an Klammern ze setzen).
D'Rollresistenz hëlt erof wann d'Gefier op en Hang fiert. Am Frol senger Formel multiplizéieren mir den Neigungswénkel mat der Normalkraaft an de Reibungskoeffizient. Mir nennen de Wénkel Cosinus (Cos) Alpha.
D'Differenz zu Rouleau Resistenz (an dësem Beispill 0,21 N) normalerweis vernoléissegt.
Mir kënnen d'Hängkraaft (F Hang) berechnen andeems Dir déi normal Kraaft (Fn) mam Hangwinkel multiplizéiert. Mir nennen de Wénkel Sinus (Sënn) Alpha.
Et brauch eng Kraaft vu méi wéi 832 Newton + d'Rollresistenz vun 166,56 N fir den Hang erop ze fueren. Mir kënnen och d'Formelen fir Rolling an Steigungsresistenz kombinéieren. Notéiert w.e.g., dëst enthält nach keng Loftresistenz, also ass dëst nach net den Total Fuerresistenz!
Loftresistenz:
Beim Fueren erlieft d'Gefier Widderstand wéinst dem Wand. Dëst gëtt Loftresistenz genannt. Wéi d'Vitesse eropgeet, erhéicht d'Loftresistenz quadratesch. Zum Beispill wäert d'Gefier manner a manner beschleunegen wéi d'Gefiergeschwindegkeet eropgeet.
Wann Dir op enger Provënzstrooss fuert, wäert den Ënnerscheed am Dreifstoffverbrauch tëscht 60 an 80 km/h minimal sinn. Den Ënnerscheed am Verbrauch tëscht 120 an 140 km/h ass duerch d'Erhéijung vun der Loftresistenz vill méi grouss. De Verbrauch läit dacks am gënschtegsten ëm 90 km/h duerch déi ideal Geschwindegkeetsberäich am héchste Gang, kuckt d'Säit iwwer spezifesche Brennstoffverbrauch.
D'Formel fir d'Loftresistenz ze berechnen gesäit esou aus:
Erklärung vun der Formel:
½ = Halschent, wat an de Rechner als 0,5 aginn ka ginn;
ρ = Rho. Dëst weist déi spezifesch Mass un. An dësem Fall déi spezifesch Mass vun Loft;
Cw = Loft Resistenz Koeffizient;
A = Frontalfläch vum Auto (dëst gëtt am Wandtunnel bestëmmt);
V² = d'Vitesse vum Gefier am Quadrat (dh Geschwindegkeet x Geschwindegkeet);
Fir dës Berechnung benotze mir déi folgend Donnéeën:
- ρ = 1,28 kg/m³
- Cw = 0,35
- A = 1,8 m²
- V² = 100 km/h = (100 / 3,6) = 27,78 m/s² (Meter pro Sekonn am Quadrat well et eng Beschleunegung ass):
Mir benotzen déi bekannten Donnéeën fir d'Formel vum Flucht auszefëllen:
Also ass eng Kraaft vun 311,11 N gebraucht fir d'Loftresistenz ze iwwerwannen.
Total Fuere Resistenz:
Den Total Fuerwidderstand (Frij) ass all déi virdru ernimmt Widderstänn zesummegefaasst. D'Rollresistenz + d'Hängresistenz + d'Loftresistenz ginn zesummen Frij:
Fir op engem 5% Hang mat 100 km/h mat konstanter Geschwindegkeet ze fueren wann et kee Wand ass (0 BFT), ass eng Kraaft vun 1.309,78 Newton op d'Rieder néideg.
Net nëmmen d'Fuerresistenz, awer och d'Effizienz an d'Reduktiounen vun der Gearbox si wichteg fir den Hiersteller am Viraus ze berechnen.
D'Gearbox an d'Transmissiounsverhältnisser sinn op d'Charakteristike vum Motor ugepasst. Dëst ass op der Säit beschriwwen Gangverhältnisser.
