我该什么速度驱动能效最大化吗?

空气动力汽车
马丁·戈达德/盖蒂图片社
一般来说,更小,更轻,更符合空气动力学汽车将在更高的速度得到他们最好的里程。更大、更重、更少的空气动力汽车将得到他们最好的里程以较低的速度。看到跑车图片

这实际上是一个相当复杂的问题。你问的是什么恒速将给最好的里程。我们不会谈论停止和开始。我们假设你要很长的公路上旅行,想知道速度会给你最好的里程。我们将首先讨论需要多大的权力推动汽车。18新利最新登入

权力将路边一辆车随速度的汽车旅行。权力需要遵循以下形式的方程:

路负载功率= av + bv²+简历³

这封信v代表汽车的速度,和信件一个,bc代表三个不同的常数:

  • 一个组件主要来自轮胎的滚动阻力,在车里和摩擦的组件,如刹车片的阻力,或摩擦轮的轴承。
  • b组件也来自摩擦组件,从轮胎的滚动阻力。但它也来自于权力使用的各种泵车。
  • c组件主要来自东西影响空气动力阻力额区、阻力系数和空气的密度。
下一个

这些常数将为每辆车都是不同的。但底线是,如果你把你的速度,这个方程说你将增加所需能源的两倍多。一个假想的中型SUV,需要20马力以每小时50英里可能需要100马力以每小时100英里的速度。

您还可以看到从方程,如果速度v是0,所需的力量也是0。如果速度是非常小的功率要求也非常小。你可能会认为你会得到最好的里程以很慢的速度像1英里。

但有一些的引擎这消除了这一理论。如果你的车0英里你的引擎仍在运行。只是为了保持气缸移动和各种风扇,水泵和发电机运行消耗一定数量的燃料。这取决于有多少配件(如头灯和空调)18新利最新登入运行,你的车将使用更多的燃料。

所以即使汽车还是坐它使用相当多的燃料。汽车最糟糕在0英里里程;他们使用汽油,但不包括任何英里。当你把车在动力和开始说1英里,汽车只使用一点点更多的燃料,因为道路负荷非常小在1英里。以这个速度的汽车使用相同数量的燃料,但它在一小时内走一英里。这是一个戏剧性的增加里程。如果车2英里,它只使用一点点更多的燃料,但两倍远。里程几乎翻了一倍!

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发动机的效率

发动机的效率提高。它使用一个固定数量的燃料权力本身和配件,和一个变量所需的燃料根据电力汽车会保持在一个给定的速度。所以每英里的燃料使用,车越快,更好地利用我们的固定所需的燃料。

这一趋势将继续。最终,这条路负载曲线赶上我们。一旦速度起床到40英里范围每增加1英里速度显著增加了力量。最终,所需的功率增加超过发动机的效率提高了。在这一点上里程开始下降。一些的速度插入我们的方程,看看一个相比之下1英里从2增加到3英里每小时1英里从50增加到51英里每18新利最新登入小时。使事情简单,我们假设一个,bc都等于1。

速度
方程
结果
3英里
3 + 3²+ 3³
39
2英里
2 + 2²+ 2³
14
能力的提高
25
51英里每小时
51 + 51²+ 51³
135303年
50英里/小时
50 + 50²+ 50³
127550年
能力的提高
7753年

你可以看到权力的增加要求从50 51英里每小时的速度远远大于从2到3英里。

所以,对于大多数汽车,速度表上的“甜蜜点”在40 - 60英里的范围。汽车道路负载将达到更高的速度较低。的一些主要因素,确定汽车的道路负荷:

  • 阻力系数。这是一个指标的空气动力汽车是因为它的形状。18新利最新登入今天最气动汽车的阻力系数的一半左右一些皮卡和suv。
  • 额区。这主要取决于汽车的大小。大型suv额的两倍以上的一些小型汽车领域。
  • 重量。这会影响的阻力轮胎的汽车。大型suv可以权衡两到三倍重量最小的汽车。

一般来说,更小,更轻,更符合空气动力学汽车将在更高的速度得到他们最好的里程。更大、更重、更少的空气动力汽车将得到他们最好的里程以较低的速度。

如果你驾驶你的车的“甜蜜点”你会得到最好的那辆车的里程。如果你去快或慢,里程将变得更糟,但是越接近你开车里程越好你就会尝到甜头。

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