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    河那边的村

    简介:扎身于安全圈的教育爱好者

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    思硕知微先说结论:滚动阻力在车速不超过120公里/小时的范围内认为基本不变,而风阻则与车速的平方成正比,车速增大1倍,风阻变为4倍,车速减少1半,风阻降至1/4。在时速100公里左右,多数轿车的风阻大小等于滚阻。 简化一下场景,设车在平直路面匀速行驶,看看风阻系数和车速对能耗的影响情况。这时 全部阻力=风阻(空气阻力)+滚阻(滚动阻力)。 风阻∝风阻系数x迎风面积x速度↑2。 即风阻正比于风阻系数x迎风面积x速度的平方。 这个速度指气流对车的速度,无风时,就等于车速。 滚动阻力=滚阻系数ⅹ车重。滚动阻力以下简称滚阻。 对大部分轿车和高速路面,滚阻系数约为0.015,假若整车质量2000Kg,则滚阻约为300N(牛顿)。设车速为V(米/秒),则发动机克服滚阻的功率P滚=300V(瓦特)。若车速V=30米/秒(时速108公里),则P滚=9KW。 对大部分轿车(风阻系数0.3左右)速度大约在30米/秒(时速108公里)左右时,风阻大到与滚动阻力相等,即发动机克服风阻的功率P风=P滚=9KW。 即这时发动机输出的功率一半用来克服风阻,一半用来克服滚阻。换句话说,风阻和滚阻耗能各占发动机做功油耗的一半(忽略传动系能量损失)。如果是电动汽车,则各占电耗的一半。 1)风阻系数的影响 假如其他条件不变,风阻系数分别为0.2和0.4,则根据上面的公式和数据可以计算出克服风阻的功率分别为6KW和12KW。 即当风阻系数分别为0.2,0.3和0.4时,克服风阻耗能占总耗能的比例=P风/(P风+P滚),分别为40%,50%和57.1%,可见低风阻系数对节能很重要。 2)车速的影响 车速对风阻的影响:车速<108公里/小吋,风阻<滚阻 ;车速>108公里/小时,风阻>滚阻。 车速对滚阻的影响,在130公里/小时>车速>60公里/小时范围,滚阻随车速增加而增加,但增加的数值不大,可认为不变;当车速>130公里/小时,变化开始明显;当车速>190公里/小时,滚阻急增。 以下【 】内文字为计算举例,阅读时可略去。 【假定车速不是时速108公里而是54公里(15米/秒),则可计算出风阻降为原来的1/4,克服风阻的功率降为原来的1/8,分别为0.75KW,1.125KW和1.5KW。而滚阻是基本不变的(时速小于120公里时),所以随着车速的降低,风阻的占比迅速降低。 可见,如果车速降一半,风阻就降为原来的1/4,而滚阻随速度变化(在时速120公里以内)不大,认为不变。降速后总阻力=原滚阻(不变)+1/4原风阻,而原滚阻与原风阻相等,故总阻力降为1/2(1+1/4)x原总阻力,即降为原来的5/8。 能耗=总阻力ⅹ路程。 即如:果分别以108公里/小时和54公里/小时行驶相同路程,后者能耗仅为前者的5/8。如果以120公里/小时行驶,则风阻是108公里/小时的1.44倍,总阻力是1/2(1+1.44)=1.22倍,从而能耗也是1.22倍。】 所以,如果不急于赶路,跑高速时就尽量在时速100公里以下匀速行驶,你的车油耗或者电耗就会降下来。

    2022-01-05
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