Калкулатор на конски сили за повишаване на максималната скорост на автомобила ви

К

Калкулаторите на конски сили могат да ви помогнат да разберете колко конски сили да достигнете определена цифра на максимална скорост с колата си. Преди обаче да започнем да изчисляваме количеството конски сили, от което се нуждаете, за да постигнете определена цел за максимална скорост, нека първо разгледаме някои от факторите, влияещи върху максималната скорост на вашата кола или превозно средство.

Като цяло, максималната скорост е физически баланс между всички сили, действащи върху вашата кола. Когато общата сума на силите, задвижващи автомобила напред, е точно равна на общата сума на силите, които го задържат, автомобилът вече не може да увеличава скоростта си и достига стабилна максимална скорост.

По този начин разделихме уравнението за максимална скорост на два основни фактора, които са:

Сила: Представена в конски сили

Съпротивление: Представено в плъзгане

Разбивайки го още повече:

Факторите, влияещи върху силата, която вашата кола има зад себе си, са свързани с:

  • Общото количество сурови конски сили, с които трябва да работите
  • Крайното задвижване на вашето превозно средство, което съчетава вашето предавателно число на трансмисията, вашето диференциално съотношение на крайното задвижване и диаметъра на колелото и гумата

А факторите, влияещи върху това колко голямо съпротивление има вашата кола срещу него, са свързани с:

  • Аеродинамичният профил на автомобила, който се сумира с едно число, наречено коефициент на съпротивление, който обобщава различни параметри като:
    • Челната зона на автомобила (която определя колко добре автомобилът прониква през въздушната стена пред него)
    • Височината или просветът на автомобила, който определя частите от въздушния поток, който е разделен и принуден както над линията на покрива на автомобила, така и под коремната част на автомобила
    • Страничният профил на автомобила, който определя как въздухът се изхвърля след преминаването му, под и около автомобила и определя характеристиките на зоната с ниско налягане зад задното стъкло или задната броня на автомобила. Тази зона винаги ефективно „засмуква“ колата назад и трябва да бъде сведена до минимум.
  • Освен факторите на аеродинамично съпротивление, има и механични съпротивления, които идват от въртенето с високи обороти на вътрешните части на двигателя, трансмисията, пакета колела и гуми, тежкия задвижващ вал и валове на оста (особено на автомобил с четири колела, например ) и така нататък.

Изследванията обаче показаха (и някои състезателни класове като Формула 1 прагматично потвърдиха това), че след точката от около 100 мили в час факторите на механично съпротивление стават по-малко значими при въздействието на максималната скорост на автомобила.

При тези скорости аеродинамичното съпротивление е основната съпротивителна сила при определяне на производителността на автомобила, поради което в спортове като Формула 1 превозни средства с подобно задвижване се различават значително по производителност, в зависимост от това коя кола има правилната аеродинамична настройка за най-добрата комбинация от фигури на максимална скорост като както и аеродинамично подпомогнато сцепление (сила на спускане) по време на висока скорост в завои. За сравнение, състезателен клас с по-ниска скорост, като например автоматично пресичане (който е ограничен от дизайна на пистата до около 80 мили в час за най-бързите автомобили), откривате, че обикновено най-добре представящите се автомобили са тези, настроени с най-доброто механично сцепление (предстои от правилните настройки на окачването и доброто сцепление на гумите) без реални динамични ефекти, идващи от аеродинамичния дизайн.

Като казахте това, постигането на предимство при максимална скорост чрез промяна на коефициента на съпротивление на автомобила може да бъде скъп процес с все по-ниска възвръщаемост. След изчерпване на първия набор от основни модификации като …

  • Намаляване на височината на движение на автомобила, за да се намали турбуленцията под автомобила
  • Инсталиране на резервна предна броня с вграден въздушен разделител или удължаване на фабричната броня с допълнителен въздушен разделител за насърчаване на по-голям процент въздушен поток над автомобила
  • Използване на крайници на долния профил на автомобила, като огледала с нисък профил или задни спойлери с по-малко агресивен ъгъл (за да се осигури по-добър баланс между сила на съпротивление и надолу)
  • Ламиниране на долната страна на автомобила, за да се получи гладка долна част на корема, която помага за ускоряване на въздуха под автомобила и намаляване на турбуленцията отдолу. (Ще откриете, че производители като Mercedes правят това дори на най-ниските си компактни автомобили, за да подобрят стабилността при висока скорост и пробега по магистралата).
  • Използване на задна броня или изработена по поръчка задна броня с вграден заден дифузьор за подобряване на прехода на двата въздушни потока отгоре и отдолу на автомобила, сливащи се зад задната броня и предотвратявайки засмукването на автомобила назад от зоната с ниско налягане зад бронята.
  • Нарязване на горната част на автомобила и намаляване на височината на линията на покрива по отношение на капака и багажника (помислете за височината на покрива на Corvette срещу на Jeep, за да разберете по-добре защо това работи)
  • Използване на стратегически разположени отвори в предния капак и предните и задните калници за насърчаване на въздушния поток през определени зони с високо налягане (например под капака или в кладенците на колелата) за намаляване на налягането в тези зони и спомага за увеличаване на въздушния поток през автомобила

… след като този списък с модификации бъде изчерпан, ще откриете, че вашият коефициент на съпротивление може да е спаднал реално с 30%. Максималната скорост обаче е свързана с влаченето, както следва:

Мощност за преодоляване на въздушното съпротивление = fA x Cd x 0,00256 x mph куб / 375

Забележете в това уравнение, че кубът на максималната скорост е свързан с коефициента на съпротивление Cd и така промяната на коефициента на съпротивление от типичните 0,45 до по-спортните 0,30 (намаление от 30%) води само до 12% увеличение на вашата действителна максимална скорост (т.е. преминаване от максимална скорост от 100 до 112 мили в час)

Да, това е забележителна печалба, но за да направите нещо толкова важно, като удвояване на максималната си скорост, в крайна сметка ще започнете да увеличавате общото си ниво на мощност. Това е реализация, която бързо се забелязва от дизайнерите на Volkswagen, работещи върху Bugatti Veryron с мощност 1100 к.с., и е именно причината да се наложи да използват толкова много мощност, за да достигнат целта си с максимална скорост от 400 км / ч.

Така че, връщайки се към това уравнение, посочено по-горе, знаем, че ако колата е с ограничена мощност при максималната си скорост (където имаме повече предавки, които да използваме за ускорение или когато достигнем максималната си скорост в най-добрата скорост много по-рано от червената линия), тогава знаем, че увеличаването на конските сили на двигателя, за да се възползвате от останалия диапазон на оборотите (или предавателните числа) е много практичен начин за повишаване на максималната скорост на автомобила.

В практически смисъл, дори ако коефициентът на съпротивление е неизвестен за въпросния автомобил, е възможно да се изчисли колко мощност е необходима, за да се постигне определена цел за максимална скорост, като се сравнят настоящата ви мощност и най-високите нива на скорост, с вашата цел на върха ниво на скоростта. По този начин и с помощта на уравнението по-долу (получено от общото уравнение по-горе) получаваме:

Нови конски сили = стари конски сили * (нова максимална скорост / стара максимална скорост) ^ куб

Практичен пример, който за мен е близо до дома, е 320 конски сили 3000GT VR4. Този двоен турбокомпресор се предлага със страхотна аеродинамична форма и е в състояние на склад да достигне максимална скорост от 160 мили на 5-та скорост при 6000 об / мин с 1000 об / мин, за да премине в тази предавка и цяла неизползвана 6-та предавка.

Тъй като колата е толкова очевидно ограничена мощност (а не ограничена предавка или ограничено съпротивление) в максималната си скорост, някои от ентусиастите продължават да модифицират тази кола и да пробият бариерата от 200 мили в час.

Прилагане на нашата формула по-горе:

Нови конски сили = 320 к.с. * (200 mph / 160 mph) ^ 3

Нови конски сили = 625 конски сили

И така, това казва, че за да достигнем максимална скорост от 200 мили в час за 3000GT VR4, знаем, че ще са ни необходими поне 625 конски сили (ако приемем, че разполагаме с достатъчно предавки и обороти в минута, за да увеличим скоростта на въртене на колелата си с 200/160 или 25 %, докато все още работи под червените обороти на автомобила).

Като финална бележка може да изглежда безумно да се опитате да удвоите конските сили на колата си и да достигнете максимална скорост, която е далеч над всяко ограничение на скоростта, което някога ще срещнете на нормален път:

1- Има някои платформи като Chevy Corvette, Mitsubishi 3000GT, Toyota Supra … и т.н., където удвояването или утрояването на нивата на мощност на тези емблематични спортни автомобили е не само обичайна практика, но и относително евтина ($ 7000 за 3000GT, използвайки Пакетът за обновяване на “Diablo Killer” на Dynamic Racing)

2- Има и санкционирани състезателни класове, които позволяват на ентусиастите да се състезават с автомобилите си на тестове за максимална скорост, както и тестове за ускорение на стояща миля. Това са много пристрастяващи и трудни състезателни класове, които привличат само най-отдадените ентусиасти, за да извлекат всяка унция аеродинамичен дизайн, конски сили, сцепление, предавка, стабилност и дълголетие от своите превозни средства и са станали по-скоро състезателен култ или пристрастяване, което е трудно се разбива.

About the author

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta