Bil bränsleförbrukning
Vi tänker oss att vi kör vårt typfordon en sträcka på 10km i två omgångar. Första i 80km/h sedan i 120km/h. Hur mycket högre blir förbrukningen få fordonet körs 120km/h? Förenkla problemet genom att anta att motorns verkningsgrad är densamma i båda fallen.
Inför denna uppgift har jag väldigt lite hjälp.
Jag har ingen formel för bränsleförbrukning men jag tänker att den borde finnas ett samband mellan förbrukningen och effekten?
Jag har i tidigare uppgifter räknat ut
80 km/h = 22,2 m/s Luftmotstånd=194N Drivkraft=400N Effekt= 8,88kW Moment= 127Nm
120 km/h = 33,3m/s Luftmotstånd= 435N Drivkraft=641N Effekt=21,3kW Moment=204Nm
Min gissning: Om man bortser från början av sträckan där man accelererar, så går bränslet åt för att motverka förluster, främst luftmotstånd. Luftmotståndet beror på hastigheten.
Det verkar högst rimligt. Jag funderar om förbrukningen är linjär i förhållande till motståndet/hastigheten. Vilket den tydligen inte är.
"En motor har en vridmomentkurva (vridmomoment/varvtal) som har en som har en puckel vid ett visst varvtal, som inte är maxvarv utan oftast rejält mycket lägre. Vid det varvet ger motorn som mest vridmoment (inte effekt).
I området kring vridmomentmax är den som mest bränsleffektiv. Tittar man på kurvan för bränsleförbrukning per hk / varvtal så påminner den om vridmomentkurvan fast upp och ned. Dvs motorn drar mest bränsle per hk vid låga varv eller uppåt maxvarv."
Ska fundera på hur den formeln kan se ut eller om jag bara kan jämföra de vridmoment jag har?
Det krävs en viss effekt för att övervinna luftmotståndet, i förra uppgiften räknade vi ut att det inte är linjärt, utan den bromsande kraften ökar med kvadraten på hastigheten och effekten med kuben på hastigheten.
Så med andra ord så kan jag på något sätt jämföra de olika luftmotstånden med varandra.
80 km/h = 22,2 m/s = 194N
120 km/h = 33,3 m/s = 435N
Så om kraften ökar kvadratiskt gentemot hastigheten så gör bränsle förbrukningen det också.
Så bränsleförbrukningen blir 2,242 gånger högre vid körning på 120 km/h istället för 80 km/h
Ja, vi pratar om hur mycket energi som omvandlas (dvs bränsleförbrukning) när man kör en viss sträcka.
Energi det är samma sak som arbete. Dvs kraft*väg
Du har räknat ut hur bränsleförbrukning ökar på grund av luftmotståndet. Så långt är det riktigt.
Finns det fler krafter som påverkar? Jag tänker exvis på rullmotstånd i framför allt däck, men också i transmission. Däcken stjäl en hel del i verkligheten men det kanske du ska bortse från i detta fall? Dessa krafter (och därmed bränsleförbrukning) kanske är linjära?
Så alla krafter som motverkar den framåt drivande kraften påverkar bränsleförbrukningen.
Jag tror tanken är att man ska räkna med rullmotståndet. I uppgiften innan så skulle man beräkna hur stor del av effekten som gick åt för att övervinna den.
80 km/h = 22,2 m/s
Rullmotstånds koefficient = 0,015 (förutsätt att rullmotståndet är oberoende av hastigheten)
m = 1400 kg
a= 9,82 M/s2
Rullmotstånd = 206N
206*22,2= 4,5732 kW går åt för att övervinna rullmotståndet. 80km/h
206*33,3= 6,896 kW går åt för att övervinna rullmotståndet. 120 km/h
Jag tror att, eftersom inte rullmotståndet inte påverkas av hastigheten så borde den inte behövas räknas med. Då den är lika vid de båda hastigheterna och borde inte påverkar förhållandet mellan de två förbrukningarna.
