מה השפעת תא חפצים על גג הרכב על צריכת הדלק?

[Ron Poh]

מה השפעת תא חפצים כגון זה על צריכת הדלק?

5%, 10% ? אולי יותר?

האם יש שוני כתלות במהירות הרכב, קרי נסיעה עירונית או בין עירונית?

 

אשמח לפרטים והאם הידע הוא מניסיון אישי או שהצלחתם למצוא מידע ברשת.

[Juilius Sneezer]

לגבי תא חפצים אני לא יודע, אבל יכול להגיד לך שגגון עם פסי אופניים גורם לצריכת דלק מוגברת בשיעור של כ-10%. חברות כמו THULE אפילו מצהירות על זה בחוברות שמגיעות עם המוצרים שלהם.

 

כמובן שיהיה שוני כתלות במהירות-ככל שהמהירות תגדל, תהיה לך יותר התנגדות ומכאן צריכה מוגברת של דלק. דבר נוסף זה הרעש-מנסיוני, בנסיעות בינעירוניות זה פשוט בלתי נסבל (מעל 120 קמ"ש), אבל יכול להיות שתא חפצים יותר אווירודינמי מגגון אופניים ויעשה פחות רעש.

 

דבר אחרון-תא כזה יכול לשאת משקל מקס' של 100KG אם אני לא טועה. זה משקל משמעותי גם מבחינת צריכת דלק, גם מבחינת מרחק עצירה וגם מבחינת סיבובים- זה מעלה את מרכז הכובד של הרכב.

 

תקרא פה:

http://www.autotrader.co.uk/articles/2012/04/product-review/roof-box-review-thule-motion-900

לקראת הסוף הוא כותב שצריכת הדלק הממוצעת ירדה מ45.1MPG ל38.9MPG.

עריכה אחרונה ב-30 לינואר, 2016 על ידי Juilius Sneezer

[guya72]

1. משקל לא משפיע על מרחק עצירה. מבחינה פיזיקלית מה שמשפיע הוא מהירות הרכב ומקדם החיכוך (בלמים-צמיגים-כביש וחיכוך עם אויר שהוא יחסית קטן וזניח).

2. כל שינוי בצורה של הרכב משפיעה על צריכת הדלק. כמה בדיוק ? תלוי בצורה של תא החפצים ובמשקל. ככל שהמשקל עולה - צריכת הדלק עולה.

תבדוק באתר של היצרן - אולי הוא מפרסם נתונים על השפעה על צריכת דלק (לדעתי האישית לא מפרסמים נתון כזה מאחר והוא מושפע מהרבה גורמים שליצרן תא המטען אין השפעה עליהם - כגון מבנה הרכב עליו מורכב תא המטען וכו').

[sperial]

גיא - אתה טועה. החיכוך בכביש הוא מכפלת מקדם החיכוך ב"כוח הנורמלי" שהוא, למעשה, משקל הרכב. במקרה של משקל גדול מה שגורם להגדלת מרחק העצירה הוא התנע (מומנט) הקוי, שנקבע על ידי מסת הרכב ומהירותו, וצריך להוסיף לכך את המגבלה הנובעת מהעלאת מרכז הכובד, המשפיע על יציבות הרכב.

[Ahbarony]

א' יש לקחת בחשבון מגבלת מהירות מירבית עם תא חפצים. אצלי בטולה זה 120 קמ''ש. המשקל המקסימלי עומד על 150 קילו ומוגבל בקורות אורך. אני שמתי הרבה יותר בלי בעיה. עליה בתצרוכת הדלק עומדת אצלי על כ15 אחוז. אולי יותר.

[חן ג.]

משקל לא משפיע על מרחק עצירה. מבחינה פיזיקלית מה שמשפיע הוא מהירות הרכב ומקדם החיכוך (בלמים-צמיגים-כביש וחיכוך עם אויר שהוא יחסית קטן וזניח).

 

תעלה על סמי-טריילר ואז תגיד את זה...

 

יותר משקל פירושו יותר אחיזה (F=mgμ) אך באותה מידה גם כוח תנע גדול יותר (F=MV²). הדברים שמכריעים את הכף הם:

 

רגישות הצמיג לעומס: חלק מן המשקל הלוחץ את הגומי אינו מתורגם ללחץ כנגד מצע הכביש אלא לדחיסת הגומי עצמו ולכן מקדם החיכוך אינו גדל ביחס ליניארי לעלית המשקל.

 

ירידה ב-Slip Ratio: צריך ללחוץ על הבלמים יותר כדי להשיג את אותה האטה.

 

לכך יש להוסיף השפעה על מהלך המתלה, זוויות ההיגוי וכן הגבהה של מרכז הכובד, כך שהרכב מעביר יותר משקל ובשל רגישות הצמיג לעומס - מאבד עוד מעט מיכולתו לייצר כוח האטה.

 

אנלוגית

של אד דליס היא אולי ההמחשה הטובה ביותר לזה, גם אם היא מתייחסת במקורה לכוח פניה. עריכה אחרונה ב-30 לינואר, 2016 על ידי חן ג.

[Ron Poh]

תודה, אם נתייחס למה שנאמר פה.

15% הבדל בצריכה, יותר ממה שחשבתי אני קיוותי שלא יהיה מעל 10%.

לתוספת משקל ששמים בתא חפצים עצמו (לא מדבר על משקל עצמי), אינני מתייחס, מכיון שלמשקל תהיה אתה השפעה בין אם אי אשים אותו בתא מטען ובין אם אשים אותו בתא החפצים.

הגבלת מהירות לא מפריעה, גם כך אינני נוטה לעבור את המהירות שהוזכרה כאן.

נקודה חשובה שהוזכרה כאן, היא שינוי מרכז הכובד, נכון (במיוחד שאני נוהג ברכב שטח) ויילקח בחשבון בשיקלול הכולל.

[Juilius Sneezer]

1. משקל לא משפיע על מרחק עצירה. מבחינה פיזיקלית מה שמשפיע הוא מהירות הרכב ומקדם החיכוך (בלמים-צמיגים-כביש וחיכוך עם אויר שהוא יחסית קטן וזניח).

2. כל שינוי בצורה של הרכב משפיעה על צריכת הדלק. כמה בדיוק ? תלוי בצורה של תא החפצים ובמשקל. ככל שהמשקל עולה - צריכת הדלק עולה.

תבדוק באתר של היצרן - אולי הוא מפרסם נתונים על השפעה על צריכת דלק (לדעתי האישית לא מפרסמים נתון כזה מאחר והוא מושפע מהרבה גורמים שליצרן תא המטען אין השפעה עליהם - כגון מבנה הרכב עליו מורכב תא המטען וכו').

 

 

אני ממש ממש מקווה שאתה לא מתעסק בהנדסה או פיזיקה. אתה באמת חושב שקטנוע שנוסע 90 קמ"ש ומערבל בטון שנוסע גם הוא על 90 קמ"ש, יעברו את אותו המרחק בבלימת פתע?!

[guya72]

גיא - אתה טועה. החיכוך בכביש הוא מכפלת מקדם החיכוך ב"כוח הנורמלי" שהוא, למעשה, משקל הרכב. במקרה של משקל גדול מה שגורם להגדלת מרחק העצירה הוא התנע (מומנט) הקוי, שנקבע על ידי מסת הרכב ומהירותו, וצריך להוסיף לכך את המגבלה הנובעת מהעלאת מרכז הכובד, המשפיע על יציבות הרכב.

 

תעלה על סמי-טריילר ואז תגיד את זה...

 

יותר משקל פירושו יותר אחיזה (F=mgμ) אך באותה מידה גם כוח תנע גדול יותר (F=MV²). הדברים שמכריעים את הכף הם:

 

רגישות הצמיג לעומס: חלק מן המשקל הלוחץ את הגומי אינו מתורגם ללחץ כנגד מצע הכביש אלא לדחיסת הגומי עצמו ולכן מקדם החיכוך אינו גדל ביחס ליניארי לעלית המשקל.

 

ירידה ב-Slip Ratio: צריך ללחוץ על הבלמים יותר כדי להשיג את אותה האטה.

 

לכך יש להוסיף השפעה על מהלך המתלה, זוויות ההיגוי וכן הגבהה של מרכז הכובד, כך שהרכב מעביר יותר משקל ובשל רגישות הצמיג לעומס - מאבד עוד מעט מיכולתו לייצר כוח האטה.

 

אנלוגית

של אד דליס היא אולי ההמחשה הטובה ביותר לזה, גם אם היא מתייחסת במקורה לכוח פניה.

 

אני ממש ממש מקווה שאתה לא מתעסק בהנדסה או פיזיקה. אתה באמת חושב שקטנוע שנוסע 90 קמ"ש ומערבל בטון שנוסע גם הוא על 90 קמ"ש, יעברו את אותו המרחק בבלימת פתע?!

 

קודם כל התנצלות - אין לי אפשרות להכניס לכאן אותיות יווניות (ליתר דיוק, אינני יודע כיצד), ולכן אני אתאר את הנוסחה ולא ארשום אותה (בסיום, אני אנסה לבצע עריכה ולהוסיף את הנוסחאות עצמן).

 

אז יש לי הפתעה בשביל כולם.

בהנחה שכל הרכבים עם אותו מקדם חיכוך, ובאותה מהירות התחלתית - אז כן, התאוטה שלהם תהיה אותו דבר.

נכון, זה מאוד מבלבל. כאשר למדתי פיזיקה תיכונית גם אני נפלתי בפח הזה, אך ההסבר מאוד פשוט -> נסתכל על המקרה הפשוט - רכב שנע ישר (בלי ABS בתאוטה). הכוחות שפועלים עליו הם :

1. כוח ההתמדה

2. כוח המשיכה של כדור הארץ.

3. כוח החיכוך.

כל הכוחות הללו מושפעים בערכם/ בגודלם ממסת הגוף.

מסה יותר גדולה -> הכוח יותר גדול.

עד כאן - כולנו מסכימים. אין שום דילמה.

בעת בלימת הרכב, הכוח שמאט את הרכב מחושב בנוסחה הבאה :

0

כלומר, אנחנו מפעילים כוח חיכוך שבגודלו יותר גדול מהכוח שמניע את הרכב קדימה (אחרת המהירות לא תשתנה...).

וכאן מתחבא הקאטש שמפיל את כולם -> כל אחד מהכוחות הנ"ל מורכב ממכפלה של גורמים, שאחד מהם הוא m (מסת הגוף).

אם נסתכל על זה בתור תרגיל חשבוני (מתמטיקה בנעלמים של כיתה ז), אזי יש לנו משוואה המכילה את אותו ערך (m) בכל אחד מאגפיה -> אזי אפשר לחלק את המשוואה ב-m. והנה קסם : m נעלם.

כוח התאוטה מושפע מ-m.

מרחק/ זמן התאוטה לא מושפע מ-m. מושפע ממקדם חיכוך + מהירות ממנה אנחנו מאיטים.

 

למי שזוכר, פעם היו טבלאות של מרחק עצירת רכב כתלות במהירותו.

הטבלאות הנ"ל לא היו מוגבלות לרכב פרטי/ אופנוע או משהו דומה.

הם היו נכונים לכל כלי רכב (כולל סמי טריילר).

כיום הטבלאות הללו כבר לא מדויקות, מאחר ומערכת ABS נכנסה לשימוש, והיא משבשת את הטבלאות הנ"ל.

 

למי שמעוניין לבצע בדיקה מעשית, שייקח אופנוע מול סמי-טריילר. שניהם עם צמיגים תקינים (וכמובן בלמים תקינים וכו'). בלי משקל יתר. 2 הרכבים נוסעים באותה מהירות באותו קטע כביש (בהנחה התיאורטית שזה קטע כביש אחיד).

אז בעת ביצוע בלימת חירום, הגורמים שמשפיעים על מרחק הבלימה הם :

1. מהירות הרכב מיד לפני התחלת בלימה.

2. מקדם חיכוך.

 

בהנחה ש-2 הגורמים הנ"ל זהים ושווים בערכם - אז 2 הרכבים יבלמו ויעצרו באותו מרחק בדיוק.

וזאת פיזיקה במיטבה

 

כוח התאוטה מוגדר לפי הנוסחה הבאה (a- מהירות האטה. µ- מקדם חיכוך) :

F = µ * m *a

כוח האינרציה מוגדר לפי הנוסחה הבאה (v- מהירות נסיעה):

F =m * v

כוח המשיכה של כדור הארץ מוגדר לפי הנוסחה הבאה (g- האצה בנפילה חופשית):

F =m * g - רלוונטי רק במקרה של כביש בשיפוע

 

 

הנוסחה של הכוח אשר מאט את הרכב היא להלן :

µ * m * a) – (m*v)= (m*A))

כרגע אינני זוכר את ההגדרה המדויקת של a ושל A (שניהם מהירות האטה, אבל יש שוני ביניהם). כרגע אינני זוכר במדויק את ההבדל, אז אני מעדיף לא לטעות.

 

אם נחלק את המשוואה ב-m. נראה ש-m נעלם, ולמעשה התאוטה לא תלויה במסה...

 

עריכה נוספת - אינני חולק על כך שתוספת תא חפצים על הגג מעלה את מרכז הכובד של הרכב ו/או משפיע על יציבות.

גם אינני חולק על כך שאיכות צמיגים ו/או לחץ האוויר בצמיגים ו/או איכות הבלמים משפיע על מרחק הבלימה.

אני טוען רק שלפי הפיזיקה, כאשר נתונים אותם גורמים התחלתיים (מהירות ומקדם חיכוך) - אזי למסה (משקל הרכב) אין שום השפעה על מרחק הבלימה.

 

תעמיסו את הרכב במשקל יתר ו/או צמיגים עם לחץ אויר לא מתאים ו/או בלמים לא תקינים - זה ישפיע על מקדם החיכוך (יקטין אותו), דבר שיגדיל את מרחק העצירה.

עריכה אחרונה ב-30 לינואר, 2016 על ידי guya72

[sperial]

החישוב שלך נכון בהנחה שכל המקדמים זהים וקבועים, ולא מתחשב בדינמיקה של מקדם החיכוך שבעצמו אינו קבוע, וגם לא ברכיבים שבדרך - כגון החיכוך בתוך הבלמים.

[guya72]

חיכוך בתוך בלמים - זה חלק מהחיכוך הכולל.

יש גם חיכוך עם האויר. שגם תורם לבלימה.

חיכוך של מערכות הרכב עצמן - שגם תורם לבלימה.

אני לא מסתכל על זה במיקרו, אלא במקרו.

החיכוך הכולל של הרכב.

[Juilius Sneezer]

זה היה יכול להיות נכון אם גם לקטנוע וגם למשאית היה אותו גודל של בלמים. יש סיבה שבלמים של משאית הרבה יותר גדולים מבלמים של קטנוע-הם צריכים לעצור הרבה יותר מסה. ככל שתוסיף משקל על בלמים שתוכננו לכח עצירה מסוים, אתה תקבל מרחק עצירה גדול יותר.

[discoTD5]

עליה בתצרוכת הדלק עומדת אצלי על כ15 אחוז. אולי יותר.

 

כנראה שעכברוני צודק. העליה בצריכת הדלק תהיה כנראה בין 10% ל 15%.

באחת המכוניות שהיו לי הרכבתי גגון. רק גגון. צריכת הדלק שהיתה קדם לכן 1:9.6 צנחה ל 1:8.5 באיבחת גגון.

[hgilad123]

בדיוק. מאחר והמסה משתנה וכוח הבלימה של הבלמים לא, משהו יצטרך להשתנות וזה מרחק העצירה.

[חן ג.]

אתה דבק בפיזיקה תיכונית. אבל רכב ובעיקר צמיגיו הם מערכת אלסטית שמוסיפה לא מעט סייגים על הנוסחאות הנחמדות שלך.

 

כוח התאוטה מושפע מ-m. מרחק/ זמן התאוטה לא מושפע מ-m. מושפע ממקדם חיכוך + מהירות ממנה אנחנו מאיטים.

 

ומקדם החיכוך עצמו (עקב גמישות הגומי) מושפע מן המסה - לרעה! תסתכל על הגרף שדליס מציג בסרטון שלו - העליה באחיזה לעומת משקל איננה ליניארית עקב רגישות הצמיג לעומס.

 

אם תגדיל לעשות ותסתכל בספר של Pacejka (והייתי עושה גם את זה בשבילך אבל אני לא מוצא אותו כרגע) אז תראה שגם יעילות ההאטה שהצמיג מייצר נפגמת עקב המשקל.

 

למי שזוכר, פעם היו טבלאות של מרחק עצירת רכב כתלות במהירותו.

הטבלאות הנ"ל לא היו מוגבלות לרכב פרטי/ אופנוע או משהו דומה.

הם היו נכונים לכל כלי רכב (כולל סמי טריילר).

כיום הטבלאות הללו כבר לא מדויקות, מאחר ומערכת ABS נכנסה לשימוש, והיא משבשת את הטבלאות הנ"ל.

 

הטבלאות מתייחסות לרכב פרטי בלבד. פעולת ה-ABS לא קשורה, בין היתר מאחר והטבלאות לא מתייחסות לבלימה בכל הכוח אלא לבלימה חלקית (0.68g למעוניין) שלא בהכרח תפעיל ABS.

 

עריכה אחרונה ב-30 לינואר, 2016 על ידי חן ג.