Fizica deplasarii unui automobil ...

 bzalex, on 04 aprilie 2018 - 09:30, said:

frecarea cu aerul are și componente de ordinul 3 și 4 care își fac simțită prezența la viteze măricele (peste 40-50km/h). De exemplu la 80 km/h frecarea poate fi de 64 ori maimare decât la 20 km/h

De unde sa incep?

 bzalex, on 04 aprilie 2018 - 08:44, said:

Quote

Nu ai făcut nici o întindere de tendon de la spagat asta logic? Știi tu ceva ceva cu "accelerări intermitente" de la pistoane dar le încurci grupa mare. Motorul generează o forță constantă, pentru ca micile variații date de neliniaritatea exploziei din cilindri sunt "absorbite" de volantă. De aia exista volantă la motor.
Ai aruncat și un lucru mecanic acolo ca să sune bine dar a ieșit o varza.

Mai încearcă o dată, de data asta cu mai multa atenție dacă se poate. Vezi ca s-au dat niște linkuri pe parcursul topicului, unele chiar relevante.

am vazut aici cateva afirmatii gresite:
1. ca utilizarea incalzirii iarna ar ridica consumul - fals. Motoarele termice functioneaza mai eficient cand racirea este mai buna, nu sunt adiabatice. Consumul suplimentar de energie s-ar putea aplica doar considerand energia consumata de ventilator care e negijabila. Folosirea aerului conditionat este alta poveste intrucat compresorul utilizeaza o parte din puterea mecanica dezvoltata de motor. Din cate stiu, in prezent se studiaza solutii de transformare a energie termice generate de motor si disipata de radiator in energie electrica insa eficienta sistemelor actuale este mult prea redusa pentru a justifica costurile de implementare.
2. o masa mai mare a autovehicului implica un consum mai ridicat datorita energiei necesare acceleratiei. La decelerare se poate recupera doar un procent din energia pierduta prin franare.
3. Fiecare tip de tranfsormare a energiei implica un anumit randament. Transformarea energiei cinetice in energie electrica prin sistemele de franare regenerativa este limitata si de faptul ca nu se poate opri vehicolul la fel de rapid ca folosind cele clasice prin frecare si absorbind la fel de multa energie ca atunci cand franarea se face lent. Asta implica un randament variabil al sistemului regenerativ.

Quote

Nu - inseamna doar ca vei avea in conditii optime 50% din energia cinetica pe care vehicolul a pierdut-o prin franare.

Edited by zoom0mooz, 05 April 2018 - 01:43.

OK, am mai cautat pe net marimile acestor forte ca sa vedem care poate fi neglijata. Se pare ca adevarul e undeva pe la mijloc.

http://c21.phas.ubc....-speed-cruising

Energia pentru forta de frecare cu aerul la 50 km/h, pentru 1 km este: 126 kJ, la 100km/h este de 4x mai mare deci 504 kJ, la 60km/h 181 kJ
Energia pentru forta de frecare de rostogolire, pentru 1 km la o masina de 1.2t este de 187 kJ

Deci asa, in mare. La viteza de circulatie in oras, forta de rostogolire este cam jumatate din forta totala. Deci o crestere de 20% a masei o sa duca la o crestere de 10% a consumului
In afara orasului la 100km/h diferenta o sa fie de 20 % * 187 / 504 = 7.4%

Deci da, nu e chiar de neglijat, cel putin la viteze mici. Daca ei reusesc sa reduca consumul motorului ca sa acopere aceasta diferenta, folosind un motor mai eficient, nu stiu sa raspund.

Ce am sa mai adaug. An cautat diferentele de greutate intre versiunile normale si cele hibrid. La Toyta Yaris, diferenta e pe la 50 kg. Asta inseamna 5%. De aici, un consum in plus de 2.5% la 60km/h.Am mai calculat si energia necesara accelerarii la 60km/h pentru 1.2t : 165kJ.

Din aceasta sa zicem ca recuperam prin franare, in medie 30% : 55kJ.

Pentru ca masina e mai grea si consuma mai mult cu 5% din energia de rostogolire:
187 x 5% : 9 kJ / km.

Deci cei 55kJ recuperati o sa ii pot folosi pentru 55 / 9: 6km.

Ca si concluzie. Cu un Yaris hibrid, o sa consumi mai putin decat un Yaris normal daca intre acelerari si franari sunt mai putin de 6km. Asta in conditiile in care consideram ca motorul termic de pe hibrid are aceeasi eficienta. In realitate motorul de pe hibrud are eficienta mai mare pentru ca lucreaza in regim mai stabil si mai eficient.

Edited by bzalex, 05 April 2018 - 06:04.

 ro_explorer, on 05 aprilie 2018 - 01:35, said:

Volant, da? nu volantă. Volantă inseamna detasabilă.

Si nu, nu m-am referit la neliniaritatea cauzata de miscarea pistoanelor in motor. Chiar si cel mai avansat cruise control pe care il poti pune pe o masina va "jongla" intr-un interval de viteza, fie el si de -+1 km/h. Ce sa mai zici de piciorul conducatorului auto?

Pune un un cititor de turatie digital pe masina si-o sa observi cu turatia variaza cu +-10 rpm sau chiar +-50 rpm desi viteza e constanta, sau cel putin asa e indicata. Intermitent nu inseamna neaparat sinusoidal.

Edited by Ann0nyym0us, 05 April 2018 - 07:52.

Volant, cum zici tu, nu sunt familiar cu termenul in romana (eu îl știu de "flywheel").
Revenind, asa e, cum zici tu, în realitate este un +/- rpm acolo dar masa masinii acționează ca un "volant" pentru viteza de deplasare de asemenea (la fel cum volantul uniformizează turația plusurile de accelerație din arborele cotit) și acele "pulsuri" de accelerație se uniformizează în "grand scheme of things"...
Energia cinetica bat-o vina, care tine de masa...

Ma mir ca nu aduci în discuție și micile pante și rampe reprezentate de denivelările din asfalt. Căci exista și ele, și de fapt pe un drum drept mașina nu merge drept ci urca și coboară de sute de ori în fiecare metru parcurs.

 bzalex, on 04 aprilie 2018 - 08:44, said:

sisteme care recupereaza energia din franare sint instalate de ani de zile pe modele de serie cu motor termic, skoda, BMW, VW, Ford etc
la accelerare decupleaza alternatorul pt a scadea forta necesara, la franare incarca bateria din energia din franare.

am observat ca aceasta energie din franare devine obsesie pt unii care o vad ca pe ceva magic, din pacate in practica are un aport nesemnificativ.

Am condus in modul B Nissan Leaf mult si bine, cresterea autonomiei este minima, nesemnificativa.

Probabil ar fi mai logic sa scoata genul asta de tehnologii care ingreuneaza masina si ii cresc costurile si sa scada pretul pt a promova masinile electrice.

Insa pare sa fie topicul preferat al non-tehnicilor, masina se incarca din franare, wow, suna SF... pt unii da.

 ro_explorer, on 05 aprilie 2018 - 08:33, said:

de mii de ori as zice eu, plusez un pic...

 bzalex, on 05 aprilie 2018 - 05:57, said:

de fapt e optimizat asa ca sa poata merge in regim de diesel, ca generator (cam de asta majoritatea generatoarelor sint diesel)
nu e mai eficient din alt punct de vedere, fiind mai mic si carand baterii, consuma mai mult.

 unbrutus, on 05 aprilie 2018 - 12:21, said:

Fata de ce ?
Fata de modul D ?
Fata de o masina fara recuperare ?

Modul B iti angajeaza recuperarea de energie in mod mai puternic la ridicarea piciorului de pe pedala fata de modul D. Dar, indiferent de modul ales, recuperarea energiei este maxima la apasarea franei. Daca tu ai comparat modul D fata de modul B, practic ai comparat cat eficient stii sa conduci masina folosind pedala de acceleratie. Pentru ca in momentul in care ai apsat pe frana cantitatea de energie recuperata era aceeasi, idiferent daca erai in modul D sau B. Ce ar trebuii tu sa copari este modul B/D cu N in care nu recupereaza de loc energia. Dar e greu sa faci asta pe drum.

nsemnificativ din ambele sisteme... mi se pare mai mult o gaselnita de marketing si pt a complica inutil masinile c asa fie mai scumpe.

Cred ca s-ar castiga aia 2-3 km autonomie eliminand sistemele si usurand astfel masina. Si pretul mai jos ar ajuta la crestea adoptiei

Voi aveti cumva impesia ca sistemul regenerativ este ceva extra? Sistemul regenerativ nu este decat motorul electric insusi care produce curent daca este invartit de o forta exterioara.
Diferentele de nivel de recuperare a energiei se regleaza electronic, prin cat curent permiti sa se injecteze din motor inapoi in baterie.
Pomposul "sistem de recuperare a energiei de franare" nu este decat un manunchi de fire si componente electronice legate la computerul masinii ... caci restul componentelor (cele care efectiv duc greul) sunt deja in masina. Motorul devine dinam, iar controlul nivelului de recuperare se face prin regulatorul de curent folosit la incarcarea masinii.
Probabil ca ai 1Kg de fire in plus daca stau sa analizez (cel mult 1Kg ... ).

Edited by ro_explorer, 05 April 2018 - 14:38.

 ro_explorer, on 05 aprilie 2018 - 08:33, said:

de fapt inertia absoarbe socurile. Fizica de clasa a saptea bat-o vina !
stiu ca suntem pe aria auto, nu pe cea de stiinta, dar si aici ar trebui sa folosim termenii care trebuie, in contextul care trebuie, la valoarea care trebuie, altfel nimeni nu va intelege nimic.

Eu cred că mai e un factor pe care nu îl luați în calcul, dar care scade mult eficiența recuperării prin frânare.
Viteza de încărcare a acumulatorului. Degeaba i se da mult curent odată dacă el primește doar cu lingurița . Restul se pierde.
Parcă Mazda făcuse o chestie cu niste capacitori tocmai pt a putea prelua mai mult din energia recuperată.

 strongsss, on 06 aprilie 2018 - 09:16, said:

Desigur, ca am ajuns sa discutam despre inertie, energie cinetica si alte chestii elementare dar se pare ca s-a uitat de unde s-a plecat.
Pana ala urma, care forte determina cat consuma o masina la mers cu viteza constanta pe drum drept ? Care e ponderea data de masa masinii (prin forta de frecare la rostolgolire) fata de forta cauzata de rezistenta aerului?

DUpa ce stabilim asta putem sa intram in volant, inertii, energie si transformarea ei.

E variabilă,asta e problema.
La viteze foarte mici masa e totul. Creste viteza, crește și forța determinată de rezistenta aerului.
Pusese @bzalex niste cifre referitoare la un auto de 1.2 tone unde pe la 60km/h proporția era cam 50-50, nu știu cât sunt de corecte.
Cu cât masă e mai mica cu atât e mai importantă frecarea cu aerul.
Cum am mai spus până să se mute topicul aici la camioane nu și bate nimeni capul cu forma aerodinamica. Masa prea mare,frecarea cu aerul e neglijabilă.

Corect. Din cauza asta nu se poate recupera toata energia de franare. Si asta se mai poate intampla si cand acumulatorul e plin.
Si mai exista o limitare. La viteze prea mici curentul generat de motor in timplu franarii e prea mic ca sa poata sa incarce acumulatorul.
Din acest motive am luat in calule o eficienta a recuperarii de numai 30%

Hai sa lăsăm deoparte frecarea cu aerul căci ea nu exista într-o măsura semnificativă la mașini. Frecarea cu aerul e una (forță care apare la curgerea aerului pe corpul mașinii) și rezistenta la înaintare e alta (forță determinata de dislocarea unei mase de aer de corpul în mișcare).
La camioane e la fel calculul ca și la mașini, cu mențiunea ca accelerarea masei camionului necesita forte enorme prin comparație cu o mașină mica. Menținerea unei viteze constante odată pusă în mișcare magaoaia nu mai e asa de problematică.

Cred că e greșeală de exprimare frecarea cu aerul,de fapt la rezistenta opusa de aer mă refeream.

http://www.e-automob...dinamic-cx.html

Asta e mai pe scurt, dar a fost suficient cât să mi fac o părere.

Și mai am un PDF ceva mai detaliat :


https://www.google.r...vmPqcWq5VKFWywy