שישים שניות על הקשר בין אוירודינמיקה לאוטומוביליה

[jlavi2002]

המיצובישי- ועוד זירו כבודה במקומה אבל בפורום הזה מילת הקסם היא מוסטנג (תשאלו את בני האספל)

ועוד כפול

[Benni Haspel]

והנה עוד מוסטנג כפול

[redbaron]

אומנם אופנוע הוא לא יעיל מבחינה אוירודינמית, אבל עם המנועים היום להרבה אופנועים זה פשוט לא מזיז, הם מהירים בצורה מזעזעת.

למרות זאת התגובה שלך היא פשוט תענוג, לא הייתי מודע כלל לאופנוע הזה. זה מסוג הדברים שגורמים לי לחשוב...

 

אגב, אני בתהליכים של בניית רכב קטן, בעל יחס הספק משקל "בעייתי" , ואני מעוניין לבנות לו ספויילרים ושאר עזרים אוירודינמיים על מנת לגרום לו להיצמד לקרקע טוב יותר כבר במהירות נמוכה. איך אני יודע שאני מעצב את הספויילר בצורה נכונה ? עם מי ניתן להתייעץ ?

 

שבוע טוב !

ספויילר או כנף?

תשאל את מוטי... הוא נראה לי הכי מבין ובעל ניסיון...

מיבנה אווירודינמי זה דבר מורכב, אי אפשר לכתוב על זה, או ללמד את זה כאן, ב5 דק'...

אני למדתי מבוא לאווירו', לקח לי שנתיים (תיכון), ותאמין לי, זה טיפה בים...

 

בכל אופן, בקשר למנועים של היום, בוודאי שזה מזיז להם!!!

לאופנוע יש מקדם גרר של רכב אמריקאי מישפחתי משנות ה 80... ככל שהמהירות עולה עולה היתנגדות האוויר.

למשל, אם כדי להאיץ מ 0 ל50 עם מקדם גרר 0.35 צריך 10 כ"ס (נניח). וכאן לאופנוע אין יותר כוח. ההיגיון אומר כי צריך עוד 10 כ"ס כדי להאיץ את האופנוע ל 100. ממש לא!

ככל שהמהירות עולה עולה ההיתנגדות, וזה אומר שתוספת של 10 כ"ס לאופנוע תתן לאופנוע נניח עוד 20-30 קמ"ש...

עכשיו, כשאתה מדבר על מהירויות כמו 290 קמ"ש, שההיתנגדות כל כך גבוהה, על כל קמ"ש צריך תוספת כוח לא מבוטלת.

דמין לך, שבימקום מנוע עם 160 כ"ס שמביא אותך לאזור ה 300 אתה יכול לעשות את אותו הדבר עם חצי מנוע! מוטוגוצי עשו משהו דומה עם מנוע בטכנולוגיה שהיתה אז, מיושנת...

תחשב על זה שכל אותם אנשים "שמשפרים" את הR1 החדש שקנו באלפי שקלים, יכולים להשקיע נניח 6K ולקבל אופנוע מהיר יותר, חסכוני יותר, אמין יותר וכל זה ללא לגעת במנוע ביכלל!!! ועוד לא דיברנו על המיגון רוח שיהיה להם, סביר להניח שהרוכב לא "יתלש" מהכידון ולא יהיו את המערבולות המעצבנות בקסדה, בגב וכו'....

החיסרון היחידי, הוא לא יוכל לירכב איתו במסלול. אבל זה לא נורא, כי עד שיהיה כאן מסלול, ה R1 יהיה אספנות!

 

גילי

[nitch]

גילי, נראה לי שהזנחת את E=mv^2. הקושי בתוספת המהירות לא נובע רק מהתנגדות האוויר, אלא בעיקר ממשוואת האנרגיה-מהירות הבסיסית. בשביל להגדיל את המהירות של מסה קבועה פי 2, אתה צריך פי 4 אנרגיה, ולכן על פי ההיגיון שציינת פה, אם בשביל 50 קמ"ש צריך 10 כ"ס, אזי בשביל 100 קמ"ש נזדקק ל40 כ"ס.

[redbaron]

גילי, נראה לי שהזנחת את E=mv^2. הקושי בתוספת המהירות לא נובע רק מהתנגדות האוויר, אלא בעיקר ממשוואת האנרגיה-מהירות הבסיסית. בשביל להגדיל את המהירות של מסה קבועה פי 2, אתה צריך פי 4 אנרגיה, ולכן על פי ההיגיון שציינת פה, אם בשביל 50 קמ"ש צריך 10 כ"ס, אזי בשביל 100 קמ"ש נזדקק ל40 כ"ס.

Ek=1/2 mv^2

אנרגיה קינטית (Ek), מסה (m ), מהירות (v)...

זו אנ' קינטית, של גוף בתנועה.

יש חיכוך סטטי, חיכוך דינאמי, וכו'...

הזנחנו את החיכוך הסטטי, לפי זה יותר קשה לגוף להאיץ מ0 ל 10 קמ"ש מאשר מ 10 ל 20 מבלי להיתחשב בגרר...

יש את החיכוך של הצמיגים עם הכביש, שככל שהמהירות עולה, הצמיג מיתחמם יותר, ונעשה יותר "דביק"...

 

בואו נישתעשע... כמה "אנרגיה" האוטו שלנו צורך?

טוב, בואו נתחיל מיחידת המידה שכולנו מכירים, והיא הכי מדוברת?

קלוריה...

מה זה קלוריה? קלוריה = מידת האנרגיה שדרושה כדי להעלות את חום של גרם מים במעלה אחת (המים בטמפ' של 15 מע' ובלחץ של אטמ' אחת).

ביגלל שהכמות הזו היא כל כך קטנה, מכפילים אותה ה 1000. למעשה בטיק-טק אין 2 קלוריות אלא 2000 קלוריות או 2 קילוקלוריות

כמה דלק צריך כדי להרתיח מים?

ליטר בנזין מכיל משהו כמו 45 מיליון ג'אול (ג'אול הוא הכוח שצריך להפעיל כדי להרים 102 גר' לגובה מטר, וואט לשניה). או 10755000 קלוריות... שזה 10755 קק"ל...

כמה טיק-טקים זה לנסוע מת"א לחיפה עם האוטו שלי אוכל 1 ל 10???

 

גילי

[נהג רגוע]

ליטר בנזין מכיל משהו כמו 45 מיליון ג'אול

גילי

ל nitch שכתב:

גילי, נראה לי שהזנחת את E=mv^2. הקושי בתוספת המהירות לא נובע רק מהתנגדות האוויר, אלא בעיקר ממשוואת האנרגיה-מהירות הבסיסית. בשביל להגדיל את המהירות של מסה קבועה פי 2, אתה צריך פי 4 אנרגיה, ולכן על פי ההיגיון שציינת פה, אם בשביל 50 קמ"ש צריך 10 כ"ס, אזי בשביל 100 קמ"ש נזדקק ל40 כ"ס.

הנוסחה היא F=Cd*Area*speed^2

כלומר משוואת האנרגיה של איינשטין עם קשר בין מסה לאנרגיה למהירות האור לא קשורה בכלל....

הנוסחה שלי מתארת קשר בין שטח הפנים של רכב (מלפנים) מקדם הגרר שחושב לו, והמהירות.

כאשר ידועים שלושת המרכיבים (מקדם גרר בד"כ 0.3-0.35) שטח פנים (בערך 2 מ"ר) מהירות מחשבים ב (מטר לשניה) והתוצאה היא כוח ההתנגדות של האוויר (ניוטונים).

ב 100 קמ"ש צריך פי 4 כוח מאשר ב50. עכשיו, הספק = כוח*מהירות (למשל במנוע, מומנט*סל"ד)

ולכן ההספק ב 100 קמ"ש הוא כוח (שעלה פי 4 ) מוכפל במהירות (שעלתה פי 2 ) סה"כ פי 8 הספק דרוש. היחידות של ההספק יצאו לך ב (וואט) כאשר, 736 וואט זה כוח-סוס אחד. אגב, הספק ב 90 קמ"ש, בערך 15 כ"ס. ב120, בערך 28 כ"ס. בעיקרון ההפרש היה אמור להיות יותר גדול, אולם ההספק נקבע גם על פי התנגדות הגלגול שהיא לא עולה הרבה עם המהירות.

ב 50 קמ"ש ההספק הוא רק 4-5 כ"ס (רק 2 כ"ס בגלל התנגדות אוויר, השאר צמיגים).

הספק בוואט מוכפל בזמן בשניות נותן ג'אול, שזה מה שיש בדלק. רק קח בחשבון שרק 20% מהדלק הופכים לאנרגיה שדוחפת את האוטו, השאר בעיקר מחמם את המנוע ומסובב אות המנוע עצמו.

ב120 קמ"ש = 28 כ"ס = 21000 וואט. ליטר בנזין יש 45 מיליון ג'אול, כלומר מספיק ל שלושים ומשהו דקות נסיעה על 120 קמ"ש. בפועל, רק חמישית מזה מגיע לגלגלים, ולכן ליטר יספיק ל 7 דקות נסיעה. ב 7 דקות האלו תעבור 14 קילומטרים בערך (בד"כ פחות)

[גרשון המשפר]

אוי לי, אני גרמתי לויכוח הזה ?

 

אני יודע שזה נושא מסובך, ואני משתדל ללמוד אותו עד כמה שניתן כחובב. לגבי מר מוטי מיאטה, ובכן לא מכבר פניתי אליו עם שאלות בנושא עזרים אוירודינמיים, והוא עונה לי על הכל פרט לשאלה ששאלתי. אז כנראה שממנו עזרה אני לא אקבל.