Mesela 100 km / s hızla çalışan iki otomobilin 100 hp ile neden 300 beygirlik bir motordan daha az yakıt tükettiğini merak ediyorum.
Bir süper otomobil daha hafif ve daha fazla aerodinamik alsam bile, daha fazla tüketecektir.
Ancak fiziksel olarak 100 km / s hızla sürmek için aynı enerjiye ihtiyaç duyuyor, bu yüzden daha güçlü bir motor daha az verimli mi?
Yanıtlar:
Düşünülmesi gereken birkaç şey:
Belirli bir hızı korumak için tekerleklerde belirli bir miktarda güce ihtiyacınız vardır.
Bu iddia soruda (doğru) yapılmıştır.
100 km / s hızda, tipik bir sedan, aerodinamik sürükleme ve hızı korumak için kuvvetlerin üstesinden gelmek için deniz seviyesinde yaklaşık 10 hp gerektirir.
Bir motorun 100 hp veya 300 hp pik güç üretebilmesinin bir sonucu yoktur.
Daha az güçlü motorların daha verimli olduğunu kim söyledi?
Öyle görünebilirler, ama Rory haklı ; daha az güç üreten motorların daha verimli olduğu varsayımı her zaman doğru değildir.
Frene özgü yakıt tüketimi (BSFC) kavramı, bu Hot Rod makalesinde çok güzel bir şekilde açıklanan bunu anlamamıza yardımcı olur .
Basitçe söylemek gerekirse, BSFC sadece motor tarafından birim enerji başına ne kadar yakıt tüketildiğini konuşur.
Aşağıdaki çizimde görüldüğü gibi, bu sayı motor devrine göre değişir. Daha küçük bir BSFC, daha iyi yakıt ekonomisi anlamına gelir.
Her motorun kendi BSFC imzası olacağından:
Yüksek güçlü motorun BSFC eğrisi daha düşük olabilir.
Bu, on yıllar önce tasarlanan motorları EFI, değişken valf zamanlaması veya zorlamalı endüksiyon gibi şeylere sahip modern harikalarla karşılaştırırken özellikle geçerli olacaktır.
Dişli .
BSFC eğrileri karşılaştırılabilirse, aracın dişlisi, daha güçlü motorun devir sayısının belirli bir hızda eğrinin daha verimli bir bölümünde olduğu anlamına gelebilir.
Bunun klasik bir örneği, bazı araçlarda bulunan ve otoyol hızlarında yakıt ekonomisini iyileştirmeye yardımcı olan "aşırı sürüş" dişlisidir.
Automotive - Bosch Otomotiv El Kitabı bunun nasıl tahmin edileceğini açıklıyor
² - Alternatif olarak, BSFC = birim güç başına yakıt akış hızı
1900'den (yıl) 100hp'lik bir motor muhtemelen modern bir 300hp'lik bir motordan çok daha fazla yakıt kullanacaktır, bu yüzden çok fazla motorun tasarımına bağlıdır.
Ancak modern motorları karşılaştırırken, farklı şeyler için tasarlanmış iki motoru karşılaştırıyorsunuz. Bir shire (büyük) atın neden sadece 1 küçük çocuk taşıyorlarsa küçük bir midilliden daha fazla yemeye ihtiyacı olduğunu sormak gibidir.
Temel öncülünüz aslında doğru değil. Genellikle daha güçlü motor daha az yakıt tüketir. Motorlar bunu etkileyebilecek farklı teknolojik özelliklere sahiptir.
Referans 100bhp veya 300bhp genellikle motorun üretebileceği maksimum gücü gösterir. Bu nedenle, gaz pedalını zemine ittiğinizde gaz kelebeği tamamen açıktır ve büyük miktarda güç üretiyorsunuzdur.
100kmh'de, yüksek güçlü bir motor gerçekten nazikçe çalışıyor olabilirken, 100 bg'lik bir motor üst ucunun yakınında mücadele ediyor olabilir. 400 bg'lik arabamın, eşimin 80 bg'lik 90 bg'deki otomobilinden daha az yakıt tükettiğini biliyorum. Ancak bu hıza hızlanırken, genellikle 6 saniye alacağım ve çok miktarda yakıt tüketeceğim, oysa 25 saniye sürecek ve muhtemelen 30 mpg'nin altına düşmeyecek. Arabam hala birkaç vites daha ve 100mph daha fazla olacakken, o noktada en üst viteste ve maksimum hızına yakın olacak.
Onunla aynı hızda hızlanırsam, arabam ondan biraz daha fazla yakıt kullanacak, çünkü düşük hızlarda 2.5l motorum kesinlikle 1.2l motorundan daha fazla yakıt tüketiyor - bu temel bir faktör.
Orijinal öncülünüze zıt bir sonuca sahip olmasına rağmen, bu tür soruya cevap verir.
Birçok faktör vardır ve bazıları zaten yukarıda ele alınmıştır.
Ancak tipik bir benzinli motorda gereken güç miktarı gaz kelebeği tarafından kontrol edilir. Bu, motora hava akışını boğar ve bu da pompalama kayıplarına neden olur.
Bir araç sabit bir hız için 20hp gerektiriyorsa, bu 100hp'lik bir otomobilin mevcut gücünün% 20'si iken, 300hp'lik bir otomobilin gücünün sadece ~% 7'sidir. Bu nedenle, daha güçlü motorun daha fazla pompalama kaybıyla sonuçlanarak daha fazla azaltmaya ihtiyacı vardır.
Yakıt haritalaması birçok faktöre göre değişeceğinden işler o kadar basit değildir, örneğin hızlanma sırasında karışım zenginleşir. Bu motorun tasarım gereksinimlerine bağlı olarak ne kadar değişeceği. 2 benzer motor, gaz kelebeği / devir aralığında farklı noktalarda karışımı zenginleştirebilir.
Ayrıca kilo sorunları var. Ağırlığın bir hızı korumak için gereken itme kuvveti üzerinde çok az etkisi olsa da (yuvarlanma direncini etkiler - bir kural, bir arabanın yuvarlanmaya devam etmek için itme poundu olarak pound cinsinden ağırlığın% 1'ini gerektirmesidir) ve aslında t Hızla değişim (hız arttıkça büyük ölçüde artan aerodinamik sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken itme kuvvetinin aksine). Bu nedenle, sabit bir hızda ağırlık önemli değildir. Bununla birlikte, makul bir hızda hızlanmak için gerekli itme kuvvetinde büyük bir fark yaratır. Ağırlığı ikiye katlayın ve aynı hızda hızlandırmak için itme kuvvetinin iki katına ihtiyacınız var, daha hızlı bir şekilde hızlanın (ve sonuçta, 100hp'lik bir araba yerine 300hp'lik bir araba satın almayı seçerseniz, muhtemelen daha hızlı bir şekilde hızlanmak istiyorsunuz) ).
Daha büyük motorlu araçlar genellikle aerodinamiği (ön alan x sürükleme faktörü) etkileyebilen fiziksel olarak daha büyüktür. Daha büyük bir ön alan sürtünmeyi artıracaktır, ancak daha büyük araba daha aerodinamik bir şekil tasarlamak için daha fazla alan sağlıyorsa, bu bir ölçüde geri çekilebilir.
Bu konuda uzman değilim ama bir meslekten olmayan bir zamanda cevap vermeye çalışacağım.
İlk başta tüm beygir gücü, yakıt yandığında otomobilin ürettiği güç miktarıdır. At gücünü arttırmanın birçok yolu vardır. Araca akan hava miktarını artırarak veya yaktığı yakıt miktarını artırarak. Tamam şimdi arabalarımızın beygir gücünü artırmaya çalışalım ve bunun ne gibi etkileri olduğunu görelim.
100 beygir gücünde otomobilimizin beygir gücünü artırmaya başlayalım:
Şimdi beygir gücünü artırmak için daha iyi bir hava akış sistemi elde edebiliriz. Motor yakıt yakarak güç üretir, daha iyi yanarlar, daha fazla güç üretilir. Yakıtın daha iyi yanması için daha fazla oksijene ihtiyacımız var, bunu alıyor muyduk, açıkça motorda akan hava miktarını arttırıyoruz (çok fazla olmasa da, bir hava ısıtıcı istemiyoruz). Bu blog bunu yapmanın çeşitli yollarını açıklıyor. Bu yöntemleri kullanarak 50 beygir gücüne kadar yükseltebilirsiniz. Şimdi burada beygir gücünü artırmış olsanız bile, aynı zamanda performans ve daha iyi bir yakıt verimliliği ile sonuçlanacağını fark etmek için burada bir şey var.
Bu yüzden araba gücümüzü 100'den 150'ye çıkardık ve bu da çok daha iyi performans ve yakıt verimliliği ile.
Tamam şimdi 300'e çıkarmayı deneyelim
Şimdi daha iyi hava akışı ile devam etmek artık bize çok yardımcı olmayacak. Son nokta motorunun yakıt yakarak güç ürettiğini unutmayın . Şimdi gücü artırmak için motora giden yakıt miktarını arttırmamız gerekiyor. Daha fazla patlama, daha fazla güç demektir.
Peki neden 100 bg'den daha az kilometre veriyor. 300 bg'lik arabalar (oradaki çok fazla at, sürüş sırasında dikkat edin) genellikle daha yüksek bir hızda gitmek için tasarlanmıştır. Genellikle bu arabalar, daha düşük bir hıza kıyasla daha yüksek hızda daha iyi kilometre performansı sağlar, 100hp araca kıyasla yakıtta yakıtın çoğunun doğru kullanılmadığından daha fazla yakıt çalışır.
100 hp arabanızı 2 vitesli viteste sürmekle aynıdır, ne kadar aerodinamik olursa olsun aracınızın tüm potansiyelini kapatıyorsunuz, daha fazla yakıt tüketecek
Umarım yardımcı olur.
Araç ağırlığına bağlıdır, eğer büyük ve ağır bir araba ise, sezgisel olarak daha büyük motor küçük bir motordan daha iyi mpg alacaktır, çünkü sadece hareket ettirmek için yüksek devir yapmak zorunda kalmayacak ve daha sonra hızlandırabilecektir. daha küçük bir motordan çok daha düşük devir / dakika ile hızı sürdürmek