You dont have javascript enabled! Please enable it!

行驶阻力

翁德沃彭:

  • 行驶阻力
  • 滚动阻力
  • 坡度阻力
  • 空气阻力
  • 总行驶阻力

行驶阻力:
汽车在行驶过程中会遇到各种阻力:

  • 滚动阻力
  • 坡度阻力
  • 空气阻力

必须克服这些阻力才能保持速度。 我们称此为 Frij 所需的力; 这些都是驱动阻力的总和。

滚动阻力与速度无关(低速时的滚动阻力与高速时的滚动阻力大致相同),坡度阻力仅适用于有坡度的情况(因此在平坦的道路上为 0),空气阻力为低速非常低。 随着行驶速度的增加,空气阻力呈二次方增加。

在此页面上,行驶阻力的计算结果为总行驶阻力 (Frij)。 

滚动阻力:
滚动阻力是由轮胎变形、轮胎横截面和路面类型等多种因素引起的。 路面类型与行驶阻力系数有关。 轮胎在路面上滚动得越“平稳”(即遇到尽可能小的阻力),保持车轮移动所需的力越小,轮胎的压力也越低。 燃油消耗 将会。

在下表中,我们看到干沥青的滚动阻力系数较低(0,010),而沙子的滚动阻力系数较高(高达 0,3)。

当滚动阻力系数和车辆重量已知时,就可以计算出滚动阻力。 已知以下信息:

  • 宝马X3,质量(m)1700 kg;
  • 重力加速度(g)为:9,81 m/s^2;
  • 摩擦系数(μ)为:0,010;
  • 水平路面。

首先我们将车辆质量乘以重力加速度(重力速度)来计算法向力(Fn):

然后我们将法向力乘以滚动阻力系数即可得到滚动阻力:

坡度阻力:
当车辆上坡时,会产生所谓的坡度阻力。 需要来自发动机的额外动力来加速车辆。 上坡行驶时,不会垂直于路面施加力。 所以我们必须考虑到这一点。

车辆行驶了 100 米,行驶了 5 米的距离(见图)。 这意味着坡度为 5%。 我们用正切 (tan) 计算倾斜角。

计算 tan α:
tan ̄ 5 (100/2,86) = 5°(在计算器上,按 Shift 键,然后按 tan 按钮即可得到 tan ̄ 100,并且不要忘记将 XNUMX/XNUMX 放在括号中)。

当车辆上坡时,滚动阻力减小。 在弗罗尔公式中,我们将倾角乘以法向力和摩擦系数。 我们将角度余弦 (cos) 称为 alpha。

滚动阻力的差异(在本例中为 0,21 N)通常被忽略。
我们可以通过将法向力 (Fn) 乘以倾斜角度来计算倾斜力 (F 斜率)。 我们将角度称为正弦 (sin) α。

需要超过832牛顿的力+166,56N的滚动阻力才能驱动上斜坡。 我们还可以将滚动阻力和斜坡阻力的公式结合起来。 请注意,这还不包括空气阻力,因此这还不是总行驶阻力!

空气阻力:
行驶时,车辆会因逆风而受到阻力。 这称为空气阻力。 随着速度增加,空气阻力呈二次方增加。 例如,随着车速增加,车辆的加速度将越来越小。
在省道上行驶时,60公里/小时和80公里/小时之间的油耗差异很小。 由于空气阻力增加,120 公里/小时和 140 公里/小时之间的消耗差异更大。 由于最高档位的理想速度范围,油耗通常在 90 公里/小时左右最有利,请参阅有关页面 具体油耗。

计算空气阻力的公式如下:

公式解释:
½ = 一半,可以在计算器中输入 0,5;
ρ = Rho。 这表示特定质量。 在这种情况下,空气的具体质量;
Cw=空气阻力系数;
A = 汽车的正面面积(这是在风洞中确定的);
V² = 车辆速度的平方(即速度 x 速度);

对于此计算,我们使用以下数据:

  • ρ = 1,28 千克/立方米
  • CW = 0,35
  • A = 1,8 平方米
  • V² = 100 km/h = (100 / 3,6) = 27,78 m/s²(米每秒平方,因为它是加速度):

我们用已知的数据来填写Flucht的公式:

因此需要 311,11 N 的力来克服空气阻力。

总行驶阻力:
总行驶阻力 (Frij) 是前面提到的所有阻力的总和。 滚动阻力+坡度阻力+空气阻力合起来成为Frij:

在无风(5 BFT)的情况下以 100 公里/小时的匀速在 0% 的坡度上行驶,车轮需要 1.309,78 牛顿的力。

制造商提前计算的不仅是行驶阻力,还有变速箱的效率和减少量。
变速箱和传动比是根据发动机的特性定制的。 页面上有这样的描述 齿轮比.