מהירות סופית ואיך להגדיל וכמה כח צריך בשביל כך

[levil]

יש שני מצבים העומדים בפני מי שמעונין להגדיל מהירות סופית

1) לקנות רכב אחר

2) לשפר את הקיים

נתחיל מהאופציה השנייה

לא משנה כמה כח יש למנוע אם נשמור על כל המשתנים האחרים קבועים (קו-אדום,מקדם גרר,יחסי העברה) ונשנה רק את ההספק/מומנט המהירות הסופית תשאר קבועה רק התאוצה תשתנה שינויי הקו-אדום יאפשר למנוע להסתובב מהר יותר ולסובב את הגלגלים מהר יותר

החסרון ברור ולא מומלץ ברוב המקרים אלא אם כן נעשו שינויים פנימיים במנוע כדי שיעמוד בכך. האפשרות הבאה: שינוי יחסי העברה

כדי להבין זאת ניתן להשוות את המצב לאופניים עם הילוכים והרוכב במקום המנוע

ככל שנגדיל את היחס בין הגלגלי שיניים הקדמי לאחוריים נגדיל את יחס ההעברה

אך נצטרך יותר כח/מומנט או לוותר על גמישות ותאוצה. השינויי הזול והפשוט נעשה ע"י החלפת תיבת ההילוכים באחרת עם יחבי העברה ארוכים יותר היקר ומסובך ע"י פתיחת התיבה ושינויי גלגלי השיניים ליחסים הרצויים כך ניתן לתפור את היחסים בתיבה למיפרט הרצויי בדיוק,השינוי האחרון שניתן לבצע ביחסי העברה הוא בסוף הגלגלים לעבור לקוטר גדול יותר אבל אז מד המהירות לא יהיה מדוייק בקריאות שלו גם לצמיגים יש תפקיד אני לא מתכוון להגדיל חתך אלא לעובדה שבמהירויות ממש גבוהות( 270+) הצמיגים מתחממים וגדלים עוד

יותר בקוטר ויחס ההעברה גדל וגם המהירות הסופית.

. אפשרות אחרונה שינויי הגרר אפשר לנסות לבד אם יש לכם מנהרת -רוח בחצר או שיש לכם קשרים טובים בתעשייה -האווירית ככלל אם הרכב לא הגיע עם כל הספויילרים ניתן לקנות ספויילר משומש מדגם זההאך חזק יותר שבא כבר עם התוספות הנ"ל. יש להבדיל בין ספויילרים שנועדו להצמיד את הרכב במהירויות גבוהות וחשיבותם רבה יותר (למשל לאיירטון סנה באחת התאונות קרסה הכנף האחורית ב 320 קמ"ש והחלק האחורי של הרכב התרומם באוויר) לבין אלו שנועדו להקטין את מקדם הגרר. יש בחו"ל ובארץ חברות ומפעלים קטנים שמתמחים בכך הפעולה היחידה שכן אפשר לבצע בקלות זה להנמיך את הרכב שגם תשפר את תצרוכת הדלק דרך אגב.

וכעת לחלק היותר מעניין מתחילים מאפס ובוחרים רכב כדי לשפר אותו מה לבחור אם המהירות הסופית הכי חשובה?

ובכן ברור שהתשובה הקצרה תהיה בחר את הרכב עם מקדם הגרר הנמוך ביותר ועשה את מה שכתוב למעלה אך עדיין יש את השאלה כמה בערך צריך להוסיף כוח כדי שאפשר יהיה להגיע למהירות X? ומה אם לא ידוע מקדם הגרר של הרכב ואין לי מנהרת רוח בחנייה?

אפשרות אחת היא להאיץ את הרכב למהירות גבוהה לעזוב את הדוושה ולמדוד לאיזה מהירות הרכב הגיע לאחר קילומטר ככל שהמהירות בסוף תהייה גדולה יותר המקדם גרר

יהיה נמוך יותר . אבל כולנו עצלנים בד"כ ולא אוהבים לזוז הרבה והפתרון הוא חישוב פשוט

שדורש להעלות מספרים בחזקה שלישית או להוציא שורש שלישי

לדוגמה :נניח שברשותי אונו טורבו עם מהירות סופית בדוקה של 200קמ"ש

וכעת אני רוצה לשנות את המהירות הסופית פי 2 כלומר 400קמ"ש ,נניח שאני יכול לשנות יחסי העברה בכל מקום באוטו אבל לא משנה את מקדם הגרר כמה כח כעת צריך להגיע למהירות הזו? הפתרון:1) מצא את היחס בין המהירות הסופית הרצויה לעכשווית ,במקרה שלנו 2

2) העלה את היחס בחזקה 3 במקרה הזה 3^2 =8

3) הכפל את הכח של המנוע בתוצאה הנ"ל כלומר 118*8=944

החישוב הוא קירוב טוב יחסית, חישוב מדויק יותר דורש קורס בתורת הרצף שנלמד בתואר ראשון בפיסיקה שנה ב או ג

ניתן לבדוק את הסטייה אם לוקחים נתונים בדוקים של אותה מכונית אך עם מנועים שונים והולכים בכוון ההפוך כדי להדגים את החשיבות האדירה של עיצוב המרכב על המהירות הסופית לעומת שיפורי מנועים למינייהם חברת פינינפרינה מעצבת הביית של פרארי ועוד כמה

עיצבה לפני מספר שנים מרכב על שילדת פיאט 1400 מנוע עם 72 כ"ס מקדם הגרר של המרכב הנ"ל הייה נדמה לי 0.26CD והמרכב עדיין הייה משפחתי ל5 אנשים בנוחות

המהירות הסופית עלתה מ 172 קמ"ש ל 210קמ"ש ללא נגיעה במנוע כדי להגיע למהירות הנ"ל הייה צריך לשים מנוע של 130 כ"ס צמא

[חנן-ג'יפולוג]

הפגנת הרבה ידע תיאורטי.

יפה (או שלא) .

 

לא משנה כמה כח יש למנוע אם נשמור על כל המשתנים האחרים קבועים (קו-אדום,מקדם גרר,יחסי העברה) ונשנה רק את ההספק/מומנט המהירות הסופית תשאר קבועה רק התאוצה תשתנה שינויי הקו-אדום יאפשר למנוע להסתובב מהר יותר ולסובב את הגלגלים מהר יותר

 

די ברור שלא ניסית, לעומת זאת, להגיע למהירות הסופית של הרכב שלך.

בפועל, אף רכב סטנדרטי (ואם יש אז הם נדירים ולא מוכרים לי) לא מגיע בהילוך הגבוה לקו האדום של סיבובי המנוע שלו. אין לו מספיק כוח בשביל זה.

לכן, אם תשפר את מומנט המנוע בשיאו, או שתשנה את מיקום שיא המומנט על עקומת הסל"ד, בהחלט תוכל להגיע למהירות גבוהה יותר.

[levil]

סוזוקי סוויפט GTI למשל מגיעה למהירות הסופית בול בקוו האדום

הטענות האחרות די טריוויאליות או לא רלוונטיות

[חנן-ג'יפולוג]

ברור לך שזה שהבאת דוגמא אחת, לא מוכיח את הטענה שלך לגבי שאר הרכבים? כן?

[גרשון המשפר]

מה שאני לא מבין זה למה חברות המכוניות מתעסקות כ"כ הרבה בעיצוב וכ"כ מעט במקדם הגרר.

הרי זה אחד מאותם שיפורים שגם משפרים ביצועים וגם מקטינים את תצרוכת הדלק (כמו גם הפחתת משקל וכו') כלומר מרויחים משני העולמות...לא ברור לי

יש דברים שממש משגעים אותי כמו למשל הפנסים בפרונט בקמארו שהם שקועים פנימה אבל אינם מכוסים בפלסטיק. זה תמיד מחרפן אותי למה לא לשים שם כיסויי פלסטיק ולהימנע מכל מערבולות הרוח שהדבר הזה יוצר...זאת רק דוגמא אחת.

 

בכל אופן אני מעוניין בעוד מידע על מנהרות רוח, ספויילרים לשיפור האווירודינמיות ושאר אביזרים אווירודינמיים לרכב. מישהו יכול לעזור לי למצוא מידע או להסביר לי בבקשה ?

[levil]

אני לא טענתי שרוב הרכבים מגיעים למהירות המירבית התיאורטית שמכלולי ההנעה מאפשרים להם להגיע . אני פשוט מניח שרוב האנשים שמשפרים את המנועים במטרה להגיע למהירות מירבית כבר מיצו את פוטנציאל המנוע במסגרת מכלולי ההנעה המקוריים ורוצים עוד

זה סתם ויכוח עקר והטפלות לתפל בלהתפס על הנקודה הזאת

[גרשון המשפר]

אני לא טענתי שרוב הרכבים מגיעים למהירות המירבית התיאורטית שמכלולי ההנעה מאפשרים להם להגיע . אני פשוט מניח שרוב האנשים שמשפרים את המנועים במטרה להגיע למהירות מירבית כבר מיצו את פוטנציאל המנוע במסגרת מכלולי ההנעה המקוריים ורוצים עוד

זה סתם ויכוח עקר והטפלות לתפל בלהתפס על הנקודה הזאת

 

אתה צודק.

או לחילופין כל הערסים שמוסיפים המון פלסטיקים על המכונית שלהם ולא מבינים שהם מאטים אותה...

[גרשון המשפר]

אני מעוניין בעוד מידע על מנהרות רוח, ספויילרים לשיפור האווירודינמיות ושאר אביזרים אווירודינמיים לרכב. מישהו יכול לעזור לי למצוא מידע או להסביר לי בבקשה ?

 

מישהו יכול לעזור לי בזה בבקשה ?

[levil]

פתרונות אפשריים :

לא יכול לבדוק כרגע ( אולי יותר מאוחר) נוסחאות ,אבל כבר כתבתי קודם לגבי מבחן ההאטה לאורך קילומטר (ללא רוחות ) ואם אתה רוצה ליצור מנהרת רוח זה אפשרי ע"י

שימוש בדגמים מוקטנים 1:14 יש כמה חברות שמוכרות דגמים כאלו ,תכניס את הדגם לתוך צינור ותמצא מאוורר מספיק חזק שייצר רוח במהירות גבוהה שאפשר להגדיל עוד יותר ע"י שימוש בצינור ונטורי, תקנה מד-מהירות לרוח ואם זה דחוף לך יותר ממני אז חפש בגוגל

או בספר בפיסיקה על תורת הרצף את המשוואות המקשרות בין המודל המוקטן למקורי

חפש בתחום האווירודינמיקה יכול להיות שיש גם בטכניון ספרות בעברית .

לפי דעתי תחום יותר מענין הוא יצירת אפקט קרקעי שמגביר את אחיזת המכונית

אכתוב על כך בעתיד הקרוב רק אציין כרגע מכונית אחת שעושה שימוש באפקט זה וזו

הניסן סקייליין GTR34

יש עוד כמה דרכים כמו הדבקת חוטים על כל האוטו שימוש בעשן אפרט על כך בקרוב

בינתיים תגגל קצת

[גרשון המשפר]

סבבה תודה

אני פחות מעוניין בנוסחאות ויותר בהסברים הניתנים להבנה...

 

תחום האוירונאוטיקה מאוד מעניין אותי ואם יש על כך חומר בעברית פעמיים כי טוב !