Как взаимозависят параметры автомобиля?

Сообщение №50165 от autovod 09 августа 2007 г. 18:41
Тема: Как взаимозависят параметры автомобиля?


Зависит ли КПД или мощность двигателя от массы автомобиля?
Масса участвует в двух формулах меры движения в разных отношениях.
Первая мера движения это импульс mV.
Вторая это кинетическая энергия mV^2.

Допустим, при одном и том же двигателе массу автомобиля удалось сократить в два раза. Если считать изменение скорости по первой формуле, то скорость растет два раза быстрее. А по второй формуле прирост составит как квадратный корень от двух.

1. Какой результат получится в действительности (Проверено ли экспериментально)?
2. Означает ли прирост скорости автомобиля увеличением мощности двигателя или КПД, так как формула мощности имеет вид N = FV ?



Отклики на это сообщение:

> Здрасте, ещё один любитель формул объявился! Физику учить надо, а не формулы.

> Зависит ли КПД или мощность двигателя от массы автомобиля?
Не-е-е. Так не спрашивают на форуме по физике.
КПД зависит от- смотря что считать полезным и затраченным.
Мощность двигателя вн.сгорания зависит от- рабочего объёма цилиндра, их количества, типа топлива,как образуется его смесь с воздухом, как и сколько его сгорает в единицу времени, т.е. как водитель давит на педаль газа, и т.д. и т.п. Всего не учтёшь.
> Масса участвует в двух формулах меры движения в разных отношениях.
> Первая мера движения это импульс mV.
> Вторая это кинетическая энергия mV^2.
И ещё: F=ma, J=mr2, m=ρV и т.д. и т.п.

> Допустим, при одном и том же двигателе массу автомобиля удалось сократить в два раза. Если считать изменение скорости по первой формуле, то скорость растет два раза быстрее. А по второй формуле прирост составит как квадратный корень от двух.
Не надо считать ни по первой, ни по второй, а разобраться в явлении и применить соответствующий закон физики, обычно он записывается неким уравнением (формулой), и дальше... А дальше некуда- физика кончилась, "математику в студию!"

> 1. Какой результат получится в действительности (Проверено ли экспериментально)?
> 2. Означает ли прирост скорости автомобиля увеличением мощности двигателя или КПД, так как формула мощности имеет вид N = FV ?

ρ


>
> Зависит ли КПД или мощность двигателя от массы автомобиля?
> Масса участвует в двух формулах меры движения в разных отношениях.
> Первая мера движения это импульс mV.
> Вторая это кинетическая энергия mV^2.

> Допустим, при одном и том же двигателе массу автомобиля удалось сократить в два раза. Если считать изменение скорости по первой формуле, то скорость растет два раза быстрее. А по второй формуле прирост составит как квадратный корень от двух.

Ну, вообще то КПД двигателя не зависит от автомобиля, т.к. определяется на стенде при номинальной нагрузке, но, если рассматривать частный случай при реальной загрузке, когда масса автомобиля изменилась, то, естественно, лучше результат будет у автомобиля с начальным весом, а не с уменьшенным. Если мы при одном и том же двигателе, за счет применения более прогрессивных материалов, уменьшим массу легкового автомобиля в два раза, то при условии, что максимально возможная скорость останется той же самой, у нас получится, что полезная нагрузка, например, 100 кВт уменьшится до 50 кВт, а потери на работу самого двигателя (трение в деталях, разбрызгивание масла, сжатие газа и т.д.) так и останутся 10 кВт то, следовательно, КПД уменьшится с 100/110 до 50/60.

А что касается меры движения, то, естественно, ни о каком импульсе (mV) в этом случае не может быть и речи, т.к. Вы говорите о мощности. А если Вас интересует сам вопрос о мерах движения, то я Вам рекомендую ознакомиться с моей статьей //Две меры механической формы движения материи// на моей домашней странице http://ser.t-k.ru (зеркало http://modsys.narod.ru ), чтобы не шокировать своими вопросами форумчан.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.


Ser! Спасибо за Вашу ссылку.
С большим интересом прочитал статью “Две меры механической формы движения материи” на Вашем сайте.
У меня есть вопросы.
Отличается ли увеличение скорости от ее замедления, с точки зрения изменения энергии при их осуществлении?
Есть ли разница между величинами израсходованной энергии на увеличение скорости, на определенное значение dV, от выделяющейся энергии при соответствующем замедлении скорости в том же количестве?
Можно ли это модилировать и выясьнить вопрос?
Направил в Ваш адрес статью на эту тему.
Получили ли Вы это письмо?


> У меня есть вопросы.
> Отличается ли увеличение скорости от ее замедления, с точки зрения изменения энергии при их осуществлении?
> Есть ли разница между величинами израсходованной энергии на увеличение скорости, на определенное значение dV, от выделяющейся энергии при соответствующем замедлении скорости в том же количестве?
Или я не понял глубины Вашего вопроса или ответ будет простой - Нет. Навряд ли, задавая этот вопрос, Вы копаете слишком глубоко и имеете ввиду возможность нарушения закона сохранения энергии на микроуровне (движение электрона в атоме) или изменение качества энергии при ее переходе с этого уровня на уровень макротел. Если Вы еще не доросли до этих вещей, то не забивайте себе голову этими спорными вопросами и свято верьте в закон сохранения энергии при любых условиях.

> Можно ли это модилировать и выясьнить вопрос?
Моделировать можно, но ответ заранее известен, т.к. в модель надо закладывать обычные законы Ньютона, а они никаких различий между увеличением энергии и ее уменьшением не учитывают.

> Направил в Ваш адрес статью на эту тему.
> Получили ли Вы это письмо?
К сожалению не получал (правда антивирусная программа зарезала несколько писем, но я не думаю, что среди них было Ваше послание).

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.



Прошу Вас напишите Ваше мнение о следующей статье.

Вот адрес статьи в интернете:
http://khorazmi.narod.ru/dinamika2.htm

http://khorazmi.narod.ru/dinamika2.htm


Уважаемый Ser!
Вы в своей статье “Две меры механической формы движения материи” подробно рассматриваете кинетическую энергию и импульс тела в качестве меры движения.
Есть мнение, что при превращении энергии других видов в кинетическую энергию материальных объектов необходимо использовать меру движения в виде mV^2. Потому что, энергия извне передается движущемуся объекту и превращается в его кинетическую энергию, т.е. когда увеличивается скорость материального объекта.
А меру движения mV можно использовать, когда объект снижает свою скорость, передавая свою импульс сопротивляющейся среде. Потому что, сопротивляющееся среда это фактически удары окружающих молекул на движущийся объект.
Как Вы смотрите на такую постановку вопроса?

Прошу Вас также высказать свои замечания статье указанной в ссылке.


> Уважаемый Ser!
> Вы в своей статье “Две меры механической формы движения материи” подробно рассматриваете кинетическую энергию и импульс тела в качестве меры движения.
> Есть мнение, что при превращении энергии других видов в кинетическую энергию материальных объектов необходимо использовать меру движения в виде mV^2. Потому что, энергия извне передается движущемуся объекту и превращается в его кинетическую энергию, т.е. когда увеличивается скорость материального объекта.
> А меру движения mV можно использовать, когда объект снижает свою скорость, передавая свою импульс сопротивляющейся среде. Потому что, сопротивляющееся среда это фактически удары окружающих молекул на движущийся объект.
> Как Вы смотрите на такую постановку вопроса?

> Прошу Вас также высказать свои замечания статье указанной в ссылке.

Я извиняюсь, что долго не отвечал (только вчера приехал), а к тому же из-за нехватки времени, к сожалению, вынужден быть краток. Хотя ничего ценного с научной и технических точек зрения Ваша статья не представляет, я очень приветсивую Ваше стремление помочь человечеству, указав на ошибки, которые оно совершает (сам был точно таким же лет в 25 и виною этому плохие учителя, хотя, по официальным меркам того времени, учителя у меня были самые классные, и по этому свои ошибки в моих великих открытиях я стал замечать только, когда мне перевалило за 33 года, а мог бы и раньше – сколько времени бы сэкономил). По этому, сейчас я постараюсь сэкономить хотя бы Ваше время для более продуктивной работы (на благо человечества).

Различные аккумуляторы, запасающие как кинетическую энергию, так и потенциальную, в технике используются давно и конструктивно они тоже бывают разными – электрические, механические и пневматические. Причем механические аккумуляторы могут запасать не только потенциальную энергию (пружинные), но и кинетическую (инерционные). Как раз о последних в Вашей статье и идет речь, хотя с таким же успехом можно запасать излишки энергии двигателя или рекупирировать энергию при вынужденном торможение автомобиля и в потенциальную энергию, запасенную в любом из перечисленных мною аккумуляторах. Но, чаще всего, аккумуляторы в технике при одновременной работе аккумулятора и двигателя используются для другой цели – для сглаживания пиков нагрузок, возникающих в механических конструкциях, что, в свою очередь, позволяет использовать двигатели меньшей мощности при больших кратковременных колебаниях нагрузки и благоприятно сказывается на режиме работы двигателя, что ведет к уменьшению удельного расхода топлива. А кроме того все аккумуляторы (электрические, механические и пневматические) могут использоваться для пуска двигателя и для кратковременной работы машины в аварийных ситуациях, когда двигатель не исправен.

Конкретно я занимался только пневмогидравлическими аккумуляторами (чаще всего это шар разделенный резиновой мембраной на две полости, где в одной полости находится сжимаемый газ, а в другой рабочая жидкость) для снижения пиковых нагрузок в механических конструкциях (использовал маленькие с реактивных самолетов пневмогидравлические аккумуляторы диаметром около 15 см в трансмиссии колесного трактора и большие с плавучих буровых диаметром около 100 см в гидроприводе манипулятора грузоподъемностью 3 тонны). Хотя, в последнем случае аккумуляторы можно было использовать и в аварийном режиме, т.к. объема масла в них хватало, чтобы выполнить полный цикл погрузки (разгрузки) при заглушенном двигателе. По этому, хотя я и не занимался инерционными механическими аккумуляторами для рекуперации энергии, о которых у Вас в начале статьи идет речь, но практическое представление об этом вопросе имею, т.к. любое движущееся поступательно или вращающееся тело это и есть инерционный аккумулятор, а с этими вещами я сталкиваюсь постоянно при моделирование механических систем.

Вы в самом начале своей статьи рассматриваете очень частный случай применения аккумуляторов, а именно для рекуперации энергии затраченной на торможение автомобиля, локомотива и т.д. в кинетическую энергию, запасенную в механическом инерционном аккумуляторе (хотя ее можно было бы запасать в любом типе аккумуляторов и не только как кинетическую, но и как потенциальную, а, кроме того, рекуперация энергии возможна и в других случаях, например, смотрите почти вечный двигатель Дудика с рекуперацией электрической энергии http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7601.html ). Но Вы в своей статье, почему-то, делаете общий вывод о том, что использование инерции может глобально решить энергетическую проблему для совершения механической работы, хотя ни о какой рекуперации энергии в Ваших теоретических выкладках речь не идет, т.к. ни о каком возвращение в систему энергии потраченной без рекуперации в пустую, т.е. на обогрев окружающей среды при торможение, у Вас нет и речи. Таким образом, Вы в чистом виде предлагаете вечный двигатель, который получает излишки энергии из Ваших формул, т.к. у Вас экономия энергии получается из ничего. А такой вывод следует из Ваших теоретических ошибок при рассмотрение этого вопроса, когда Вы во-первых подменяете меру механической формы движения материи mv^2/2 (кинетическую энергию) псевдомерой mv (количество движения), а во-вторых сравниваете две работы при совершенно разных условиях движения автомобиля (равномерное движение и равноускоренное) применяя при этом различные теоретические нововведения, которые здесь совершенно не нужны. И начинается это у Вас в самом начале статьи, когда Вы пишите

> Рассмотрим транспорт, движущийся накатом или любое материальное тело, движущееся по инерции. На движение этого тела действуют силы сопротивления -Fтр окружающей среды. Чтобы преодолеть это сопротивление двигателю транспорта необходимо произвести работу :
> А = Fтр • ds (3)
> Или потребуется мощность:
> P = Fтр • V (4)
> При движении накатом этой мощности не требуется, скорость транспорта начинает снижаться.

Это как это этой мощности не потребуется. Она потребуется, но мы можем ее взять не из двигателя, а от потери кинетической энергии автомобиля, т.е. из естественного инерционного аккумулятора, которым в данном случае является масса автомобиля, движущегося поступательно, и который потом надо будет опять зарядить, используя энергию выработанную ДВС. И в данном случае у нас не происходит рекуперации энергии рассеянной на торможение автомобиля в полезную энергию, запасенную в аккумуляторе, а только происходит зарядка аккумулятора от ДВС и разрядка, но вся эта энергия идет на полезную работу и на ветер не выбрасывается. То же самое будет происходить и при постоянной мощности развиваемой ДВС, когда автомобиль будет сначала съезжать с горки разгоняясь, а потом поднимаясь на следующую горку будет тормозиться. И хотя потом Вы правильно пишите

> Уравнение (12) доказывает, что израсходованная кинетическая энергия равна кинетической энергии потерянных скоростей.

Что вполне естественно при справедливости закона сохранения энергии, но Ваши многочисленные нововведения с разными системами отсчета и удельной по скорости кинетической энергией настолько Вас запутали, что в конце концов Вы приходите к выводу о нарушение закона сохранения энергии в простейшем случае движения автомобиля и пишите

> Если энергию двигателя накапливать в виде кинетической энергии, а инерцию использовать для преодоления сил сопротивления, то это позволило бы увеличить мощность движущей силы 0,5 • ln V раз. И тем самым получить возможность снизить мощность используемого двигателя.

> Использование инерции может решить энергетическую проблему для совершения механической работы. В настоящее время все полезные и вредные сопротивления преодолеваются энергией, вырабатываемой двигателями, затраты энергии увеличиваются пропорционально скорости движения. Если эти сопротивления преодолеваются механической энергией, то энергия вырабатываемая двигателем, расходуется на сообщение ускорения и расход энергии не зависел бы от скорости движения рабочего органа. Потребность других видов энергии для совершения механической работы в этом случае существенно сокращается.

По этому, ввиду явной ошибки, я не буду останавливаться на анализе изобретенных Вами формул, а только замечу, что Ваше стремление использовать в одном расчете и меру mv^2/2 (кинетическую энергию) псевдомеру mv (количество движения) к ничему хорошему не приведет. И, если Вы вместо инерционного аккумулятора используете любой из перечисленных мною выше аккумуляторов, который будет запасать потенциальную энергию, то все Ваши потуги прицепить к расчету псевдомеру mv будут напрасны, т.к. она никак не стыкуется с мерой mv^2/2, и никаких вечных двигателей у Вас не получится.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.


Уважаемый Ser!
Спасибо, за то, что прочитали мою статью. Однако, там не о каком “вечном двигателе” речь не идет. Там написана реальная возможность экономии энергоресурсов расходуемых на преодоление сопротивления окружающей среды.

Вы пишите: “ ..мощность .. потребуется, но мы можем ее взять не из двигателя, а от потери кинетической энергии автомобиля, т.е. из естественного инерционного аккумулятора… ”

Как по-Вашему надо вычислить мощность “потери кинетической энергии ” на сопротивление?

Направляю Вам следующий текст:

О движении по инерции

Известно, что самый экономичный способ передвижение это движение по инерции. Один раз, затратив энергию на импульс, далее надо двигаться по инерции, сохраняя принцип за равные промежутки времени - равные расстояния. Однако этому препятствует сопротивления. Можно ли увеличить скорость движения объекта, не затрачивая энергии на сопротивления? Исследования выявили экономичный способ исключения сопротивлений. Это накопление энергии на маховики. Т.е. на инерционный аккумулятор. Когда ускоряется маховик внутри объекта, сам объект не движется, и поэтому лобовое сопротивление объекта прямо не действует на ДВС. Центр масс объекта ускоряется только одной лишь положительно действующей силой. А когда накопленная энергия превращается в поступательное движение, окружающее сопротивление преодолевается большой мощностью инерции за короткое время. После этого, когда сам объект движется по инерции, сопротивления действует на объект большей массы, чем ускоряющая сила действующий на свободный маховик. Здесь тоже получается разница между действиями сил, положительной и отрицательной.
Как вычислить эту эффективность, использования инерции против сопротивлений, формулами классической механики?
Есть ли какие-то источники на эту тему.
Считаю что, есть разница между ускорением и замедлением. При увеличении скорости движения тела на определенное значение расходуется больше энергии, чем выделяется кинетическая энергия тела, когда скорость уменьшается на то же значение. Затраты энергии на ускорения зависит от величины скорости и увеличивается пропорционально скорости. А выделившаяся при замедлении кинетическая энергия одинаково при разных скоростях. Это свойство, возникающее при взаимодействии материальных объектов можно применить в транспортной технике для экономии энергетических ресурсов.
Почему нельзя проверить экспериментальный механизм и дать экспертную оценку?
В вопросе об инерции, по-моему, может возникнуть 3 ситуации:
1. Вы считаете что, можно было бы получить экономия энергоресурсов путем преодоления сопротивления окружающей среды силой внутренних взаимодействий, однако построит такой механизм невозможно (внутренними взаимодействиями нельзя преодолеть внешнее сопротивление).
2. Вы считаете что, можно построит механизм позволяющее внутренними взаимодействиями преодолеть внешнее сопротивление, однако в таких механизмах не будет никакого экономического эффекта.
3. Вы считаете что, невозможно построит механизм, использующий инерцию против сопротивлений и никакого экономического эффекта от этого, тоже невозможно получит.
Какого мнения Вы придерживаетесь? Или у Вас есть свой взгляд на этот вопрос.
Заранее благодарю, за ответ.


> Известно, что самый экономичный способ передвижение это движение по инерции. Один раз, затратив энергию на импульс, далее надо двигаться по инерции, сохраняя принцип за равные промежутки времени - равные расстояния. Однако этому препятствует сопротивления. Можно ли увеличить скорость движения объекта, не затрачивая энергии на сопротивления? Исследования выявили экономичный способ исключения сопротивлений. Это накопление энергии на маховики. Т.е. на инерционный аккумулятор. Когда ускоряется маховик внутри объекта, сам объект не движется, и поэтому лобовое сопротивление объекта прямо не действует на ДВС. Центр масс объекта ускоряется только одной лишь положительно действующей силой. А когда накопленная энергия превращается в поступательное движение, окружающее сопротивление преодолевается большой мощностью инерции за короткое время. После этого, когда сам объект движется по инерции, сопротивления действует на объект большей массы, чем ускоряющая сила действующий на свободный маховик. Здесь тоже получается разница между действиями сил, положительной и отрицательной.
> Как вычислить эту эффективность, использования инерции против сопротивлений, формулами классической механики?

Уважаемый гражданин ХУРМАТ ХОРЕЗМЕЦ ( Самандаров) я очень одобряю Ваше стремление помочь глупому человечеству сэкономить расходуемую на передвижение энергию и тем самым сохранить запасы нефти и снизить хоть на градус эту чертову жару, которая у нас в Волгограде стоит уже три месяца (почти плюс 40 градусов), но я очень не одобряю Ваши попытки отменить закон сохранения энергии для макротел. А, учитывая, что я Вам уже отвечал, но был не понят, вынужден ответить кратко, т.к. надежда на то, что Вы меня поймете, у меня упала до нуля. Так вот теоретически (в принципе) затраты энергии на движение автомобиля за счет аккумулятора энергии уменьшить действительно можно, но это никак не связано с Вашими теоретическими изысканиями. А, учитывая то, что лучшего специалиста, чем я, по сопротивлению передвижения автомобиля, которое Вы хотите своими заклинаниями уменьшить, Вам не найти, могу Вам заявить в последний раз – никакой экономии энергии (топлива) ни в размерах указанных Вами ни в каких других при использование на реальных автомобилях инерционных аккумуляторов энергии с помощью Ваших теоретических выкладок получить нельзя.

Хотя в принципе за счет использования аккумуляторов энергии, даже без рекуперации энергии, действительно можно добиться уменьшения расхода топлива на передвижение автомобиля на заданное расстояние. Вот, например, один из них, но только я не уверен, что такой способ передвижения понравится хоть одному автолюбителю и будет экономически оправдан хоть для одного бизнесмена, занимающегося автомобильными перевозками. Суть заключается в следующем. Допустим, на автомобиле установлен двигатель мощностью 100 квт и у нас автомобиль на скорости 100 км/час потребляет именно эту мощность, но как мы знаем, реально при движение по загруженной трассе средняя скорость получается около 50 км/час и, следовательно, в среднем у нас двигатель загружен на 50%. Таким образом, если у нас при номинальных оборотах двигателя на трение в механизмах самого двигателя расходуется 20 квт, то получается, что его механический КПД при 100% загрузке будет равен 10/12, а при 50% загрузке будет всего-навсего 5/7. Таким образом, при достаточной емкости аккумуляторов, мы можем сначала при 100% загрузке двигателя зарядить аккумуляторы, а потом, заглушив двигатель, проехать километр на аккумуляторах. Затем опять завести двигатель и зарядить аккумулятор или одновременно ехать с какой-то скоростью, когда у нас двигатель загружен не на полную мощность, и одновременно подзаряжать аккумуляторы, а после того, как они будут полностью заряжены, опять заглушить двигатель и т.д. За счет того, что у нас двигатель все время будет работать со 100% загрузкой, мы сможем получить значительную экономию топлива.

Вот только при таком режиме работы никаких выкрутасов с нарушением закона сохранения энергии или уменьшения сопротивления передвижению у нас не будет и по этому все Ваши попытки создать вечный двигатель, утверждая, // что самый экономичный способ передвижение это движение по инерции. Один раз, затратив энергию на импульс, далее надо двигаться по инерции, сохраняя принцип за равные промежутки времени - равные расстояния. Однако этому препятствует сопротивления.// я считаю надо прекращать и заняться реальными вопросами, где действительно можно сэкономить энергию (топливо) без нарушения закона сохранения энергии. А способов таких масса и излагать их все я не собираюсь. На этом считаю свою миссию выполненной, т.к. если хозяин завел коня в воду, а тот не пьет, то хозяин не виноват (поговорка).


С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.


Вы в своем ответе полностью признаете возможность экономии ресурсов расходуемые на движение, предлагаемой мной способом. Однако, почему-то, не хотите признать возможность вычисление этой экономии предложенным способом.
Кто прав покажет время.


Уважаемые участники форума ответьте на вопрос.
Как вычислить мощность “потери кинетической энергии ” на сопротивления?

Уважаемый господин Ser утверждая “что лучшего специалиста, чем он“ в этом вопросе мне не найти, но тем неимении отказался обсуждать этот вопрос.

Как вычисляется затраченная энергия для увеличения скорости автомобиля весом 1,5 тонны на значение
От 0 м/сек. до 10 м/сек.
От 10 м/сек до 20 м/сек
От 20 м/сек. до 30 м/сек?

И потеря кинетической энергии при снижении скорости
От 30 м/сек. до 20 м/сек.
От 20 м/сек. до 10 м/сек.
От 10 м/сек до остановки автомобиля?

Заранее благодарю, за ответ.


> Уважаемые участники форума ответьте на вопрос.
> Как вычислить мощность “потери кинетической энергии ” на сопротивления?

> Уважаемый господин Ser утверждая “что лучшего специалиста, чем он“ в этом вопросе мне не найти, но тем неимении отказался обсуждать этот вопрос.

> Как вычисляется затраченная энергия для увеличения скорости автомобиля весом 1,5 тонны на значение
> От 0 м/сек. до 10 м/сек.
> От 10 м/сек до 20 м/сек
> От 20 м/сек. до 30 м/сек?

> И потеря кинетической энергии при снижении скорости
> От 30 м/сек. до 20 м/сек.
> От 20 м/сек. до 10 м/сек.
> От 10 м/сек до остановки автомобиля?

Я отказался обсуждать Ваше изобретение вечного двигателя, а на этот вопрос отвечу, но только практически (может Вам хоть это поможет, а то Вы и тут опять разделяете мощность пошедшую на преодоление сопротивления передвижению автомобиля на какие то разные сорта приплетая сюда еще и силы инерции). Если не влазить в дебри теории качения колеса и для простоты принять, что на автомобиль со стороны дороги действует гипотетическая СИЛА сопротивления передвижению, которую на практике определяют просто буксируя автомобиль на динамомометре и вычисляют затем коэффициент сопротивления передвижению без учета аэродинамики (а как делают теоретически и что там происходит на самом деле я лучше писать не буду, т.к. это долгая история и я подробно изложил ее в диссертации), то при указанных Вами скоростях можно принять, что она будет расти линейно от некоторого начального значения. При этом аэродинамическое сопротивление тоже будет расти линейно, т.к. обтекание потоками воздуха при таких скоростях будет ламинарным. Грубо говоря, если при скорости равной нулю сопротивление будет 200 кг, то на каждый км/час оно будет увеличиваться где то на 2 кг. Естественно, точно также оно будет и снижаться. А мощность, как известно равна произведению силы на скорость. Умножьте и получите мощность на передвижение //сил// сопротвления передвижению. А для того, чтобы найти энергию затраченную на преодоление //сил// сопротивления Вам надо задаться еще и временем за которое автомобиль разгонится от одной скорости до другой.

И не надо опять в энергетический баланс автомобиля притягивать кинетическую энергию автомобиля, которая в отличие от энергии безвозвратно потерянной на преодоление сил сопротивления, никуда не девается и, если Вы не будите постоянно жать на педаль торморза, то вся к нам опять и вернется в качестве полезной энергии, которая ушла на преодоление //сил// сопротивления. Да, навсякий случай напомню, что для легкового автомобиля и для грузовика (не тягача) не существует такого понятия, как КПД, а то на форуме мембраны, кажется Колдун, додумался исходя из инерционных свойств посчитать этот показатель функционирования автомобиля. А саму энергию и мощность (если опять таки зададитесь временем на изменение скорости) на преодоление сил инерции при разгоне автомобиля я думаю Вы посчитаете сами. Естественно, точно такие-же значения энергии и мощности будут и при замедление автомобиля и вопрос только куда они пойдут – то ли на полезную работу, т.е. на преодоление //сил// сопротивления, то ли будут просто выброшены на ветер, если скорость автомобиля будет снижаться водителем принудительно, а рекуперации энергии не будет, т.е. торможение будет осуществляться обычными колодочными тормозами. И, таким образом, говорить о каком то выигрыше в энергии можно говорить не вообще для энергобаланса автомобиля, а только для конкретных частных случаев его движения, когда часто приходится то снижать, то увеличивать скорость, за счет умелого использования различных аккумуляторов энергии (если они есть на автомобиле). А если Вы за 10 секунд разогнали автомобиль и потом два часа едите со скоростью 100 км/час, говорить об экономии энергии, которую Вы запасете при ее рекуперации в момент торможения, просто смешно.


С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.



Спасибо за ответ.
В вопросе не идет речи о принудительном торможении.
Силы сопротивления те же что и при увеличении скорости.
При движении накатом все те же сопротивление остаются, только двигатель отсоединен от колес.
Например, автомобиль ускоряли за 15 сек. до 100 км/час. От 100 км/час до остановки протекает 150 сек. (и больше, можно проверить экспериментально).
Если мощность - это изменение энергии за время, то разница мощностью двигателя и сил сопротивлений получится кратным на 10.
Одним словом задача сводится к устранению неравномерности хода автомобиля при таком движении, а не каким либо “вечным двигателям”.


> Уважаемый Ser!
> Вы в своей статье “Две меры механической формы движения материи” подробно рассматриваете кинетическую энергию и импульс тела в качестве меры движения.
> Есть мнение, что при превращении энергии других видов в кинетическую энергию материальных объектов необходимо использовать меру движения в виде mV^2. Потому что, энергия извне передается движущемуся объекту и превращается в его кинетическую энергию, т.е. когда увеличивается скорость материального объекта.
> А меру движения mV можно использовать, когда объект снижает свою скорость, передавая свою импульс сопротивляющейся среде. Потому что, сопротивляющееся среда это фактически удары окружающих молекул на движущийся объект.
> Как Вы смотрите на такую постановку вопроса?

> Прошу Вас также высказать свои замечания статье указанной в ссылке.

Вас, насколько я понял, интересует эффективность использования маховика для повышения эффективности работы двигателя автомобиля и его характеристик движения.
Активные научные изыскания по этой теме проводились в Германии в период 1940-1950 год.
Были построены опытные образцы такой машины, а небольшая серия таких машин после II мировой войны даже поступила в продажу, и эти машины реально ездили по немецким дорогам.
Машина эта была оснащена одноцилиндровым двигателем, соединенным с большим маховиком, расположенным за передним колесом по правому борту автомобиля.

Что показали испытания этой машины?
Испытания показали хорошие характеристики движения ПО ПРЯМОЙ дороге (без поворотов), и существенное повышение КПД работы двигателя, в сравнении с обычными 2-х и 4-х цилиндровыми двигателями.
Формула вычисления кинетического движения в этом случае записывается в виде

W = m * V2/(1 - V2/Vmax2)

где Vmax2 - некоторая максимальная скорость движения для данного автомобиля.

Вообще говоря, двигатель с маховиком является одним из типов гибридных двигателей, а по эффективности применения все типы гибридных двигателей значительно превосходят обычные по экономичности применения и многим другим характеристикам.
Но у каждого типа гибридных двигателей есть свои достоинства и недостатки.

Серьезными недостатками маховиковых двигателей являются следующие.

1. Безопасность движения.
Горизонтальная ось маховика приводит к возникновению эффекта гироскопа при поворотах автомобиля. То есть, для выполнения поворота требуется значительно уменьшить угловую скорость вращения маховика.
По этой причине ось маховика следует располагать вертикально,что приводит к проблемам соединения маховика с двигателем.

2. Увеличение массы автомобиля.
Маховик должен иметь значительный запас кинетической энергии.
Этого можно достигнуть двумя способами:
- увеличение момента вращения маховика (m * R2)
- увеличение угловой скорости вращения маховика

3. Значительное усложнение конструкции и, соответственно, стоимости.


> Например, автомобиль ускоряли за 15 сек. до 100 км/час. От 100 км/час до остановки протекает 150 сек. (и больше, можно проверить экспериментально).
> Если мощность - это изменение энергии за время, то разница мощностью двигателя и сил сопротивлений получится кратным на 10.

Ну и что. Я, например, могу разогнать автомобиль до 100 км/ час за 1500 сек и более. И разница между мощностью двигателя и сил сопротивлений получится тоже кратным на 10, но в обратную сторону. Так, что из этого следует, что накатом ехать экономически не выгодно. Еще раз повторяю не сыпьте в одну кучу мощность на сопротивление передвижению и мощность, затраченную на разгон инерционной массы, т.к. этот факт не имеет никакого отношения к эффективности использования мощности двигателя.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.



> Ну и что. Я, например, могу разогнать автомобиль до 100 км/ час за 1500 сек и более. И разница между мощностью двигателя и сил сопротивлений получится тоже кратным на 10, но в обратную сторону. Так, что из этого следует, что накатом ехать экономически не выгодно. Еще раз повторяю не сыпьте в одну кучу мощность на сопротивление передвижению и мощность, затраченную на разгон инерционной массы, т.к. этот факт не имеет никакого отношения к эффективности использования мощности двигателя.

За все время 1500 сек. Вам надо иметь мощность M = FV. Иначе Ваше авто до 100 км/час. не дотянет. А при снижении скорости такой мощности не понадобится.
Только при снижении скорости мощность потерь кинетической энергии можно определить путем деления величины изменения энергии на время изменения.
При увеличении скорости определение мощности таким способом не получится. Потому что при увеличении скорости мощность – это, как Вы сами определили, скорость приложения силы. Получится, что при увеличении скорости необходимо и приложить силу, требующуюся для ускорения, и обеспечить нужную скорость приложение силы, для достижения этой скорости.
При снижении скорости всего этого не требуется. Вот в чем разница.
Значит, есть возможность получить экономию мощности. Для этого необходимо найти способ снижения относительной скорости приложение силы, путем использования инертную реакцию маховика. Реактивная сила, внутренняя сила. Скорость приложения силы, в этом случае, вычисляется относительно центра инерции. Т.е. относительно внутренней точке, что не зависит от скорости самого центра инерции.
Одним словом реактивная сила инерции маховика отличается от других сил тем, что для этого не требуется большая скорость приложения силы.


> > Ну и что. Я, например, могу разогнать автомобиль до 100 км/ час за 1500 сек и более. И разница между мощностью двигателя и сил сопротивлений получится тоже кратным на 10, но в обратную сторону. Так, что из этого следует, что накатом ехать экономически не выгодно. Еще раз повторяю не сыпьте в одну кучу мощность на сопротивление передвижению и мощность, затраченную на разгон инерционной массы, т.к. этот факт не имеет никакого отношения к эффективности использования мощности двигателя.

> За все время 1500 сек. Вам надо иметь мощность M = FV. Иначе Ваше авто до 100 км/час. не дотянет. А при снижении скорости такой мощности не понадобится.

Ну, если F это суммарная сила (сила инерции и фиктивная сила сопротивления передвижению), то я сомневаюсь, что есть такие граждане, которые с этим не будут согласны, а если F это только фиктивная сила сопротивления передвижению, что наверное подразумеваете Вы, т.к. это следует из Вашего поста дальше, то при снижение скорости понадобится точно такая же мощность на преодоление сил сопротивления, только браться она будет не непосредственно из двигателя, а за счет потери кинетической энергии автомобиля, куда (в кинетическую энергию) нам ее надо предварительно перекачать из двигателя, а иначе будет вечный двигатель, который будет бесконечно получать мощность на передвижение от потери кинетической энергии массы авто.

> Только при снижении скорости мощность потерь кинетической энергии можно определить путем деления величины изменения энергии на время изменения.
> При увеличении скорости определение мощности таким способом не получится. Потому что при увеличении скорости мощность – это, как Вы сами определили, скорость приложения силы. Получится, что при увеличении скорости необходимо и приложить силу, требующуюся для ускорения, и обеспечить нужную скорость приложение силы, для достижения этой скорости.
> При снижении скорости всего этого не требуется. Вот в чем разница.
> Значит, есть возможность получить экономию мощности.

Вы хоть немного думайте, что Вы пишите. В одном случае берете мощность на увеличение кинетической энергии и мощность на преодоление сил сопротивления, а в другом случае берете только мощность на преодоление сил сопротивления и заявляете, что оказывается они не равны. Я конечно рад за Вас, что Вы это для себя обнаружили. Вот только жаль потраченного мною времени на попытку объяснить Вам Вашу ошибку по более экономичному способу извлечения энергии на передвижение не из двигателя, а из кинетической энергии авто, т.к. если, например, у Вас в кармане ноль рублей, то сколько бы Вы не изгалялись, то ничего сэкономить не получится, т.к. для этого надо сначала деньги положить в карман.

> Для этого необходимо найти способ снижения относительной скорости приложение силы, путем использования инертную реакцию маховика. Реактивная сила, внутренняя сила. Скорость приложения силы, в этом случае, вычисляется относительно центра инерции. Т.е. относительно внутренней точке, что не зависит от скорости самого центра инерции.
> Одним словом реактивная сила инерции маховика отличается от других сил тем, что для этого не требуется большая скорость приложения силы.

Обычно в таких случаях говорят - без комментариев.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.


>
> Зависит ли КПД или мощность двигателя от массы автомобиля?
> Масса участвует в двух формулах меры движения в разных отношениях.
> Первая мера движения это импульс mV.
> Вторая это кинетическая энергия mV^2.

> Допустим, при одном и том же двигателе массу автомобиля удалось сократить в два раза. Если считать изменение скорости по первой формуле, то скорость растет два раза быстрее. А по второй формуле прирост составит как квадратный корень от двух.

> 1. Какой результат получится в действительности (Проверено ли экспериментально)?
> 2. Означает ли прирост скорости автомобиля увеличением мощности двигателя или КПД, так как формула мощности имеет вид N = FV ?

> КПД двигателя вообще - зависит от его тепломеханических характеристик и при разных нагрузках и оборотах он разный. Существует т.н. индикаторная кривая - индикатрисса, связывающая механические показатели ДВС, так зависимость КПД от мощности нагрузки - есть функция экстремальная, хотя и неяркая, но тем ни менее! Снижение массы автомобиля влияет на КПД опосредовано. Есть в авто - коробка передач - своеобразный мех.аналог трансформатора - согласователя нагрузочных показателей ДВС (развиваемой мощности , при определённой скорости)и нагрузки от движения, так вот, чем больше ступеней передач у коробки - тем точнее можно припасовать упомянутые нагрузочные характеристики, и...отсуда и будет зависить КПД! Для нагрузочной характеристики любого ДВС - характерен максимальный КПД, в функции сочетания мощность-обороты и вот это сочетание, необходимо, коробкой передач, как можно точнее согласовать с потребной от дороги нагрузкой! А сразу пытаться приложить формулы, без умения определения области и способа применения - бесполезное и иногда - весьма курьёзное дело.


Как вычисляется КПД при движении накатом автомобиля?
При движении накатом путь преодолевается, и сопротивление на этом пути тоже преодолевается, кинетической энергией авто. А энергия ДВС при этом не участвует. Выходит КПД может быть как угодно больше чем 1.
Получается, что КПД меняется от минус бесконечности до плюс бесконечности. А интеграл за весь период работы от начала движения до конца движения будет в пределах между 0 и 1.
Это вроде так, Вы утром залили в бак 10 литров бензина, и целый день ездили, вечером посмотрите, у Вас остался 9,5 литра. И КПД у Вас не стал больше 1. Если бы у Вас в баке после дневной езды получился бы 11 литров бензина, то это было бы действительное нарушение закона сохранения энергии.
Значит, можно стремится экономить энергию, пока КПД не стал ближе к единице.
Как Вы смотрите на такую постановку вопроса?


Уважаемые участники форума!
Более или менее обсудили вопрос о мощности потерь кинетической энергии на сопротивления.
Спасибо всем, кто старался вникнуть в суть вопроса.
Думаю, дискуссия была плодотворной и дала хорошую пищу для размышлений.
В продолжении, не хотите ли прилагать усилия выяснить вопрос о КПД при движении накатом автомобиля?
При движении накатом путь преодолевается, и сопротивление на этом пути тоже преодолевается кинетической энергией авто, т.е. выполняется полезная работа. Как учитывать эту полезную работу при вычислении КПД?

Заранее спасибо, за ответ.


> Зависит ли КПД или мощность двигателя от массы автомобиля?

Наверное правильнее говорить о КПД всего автомобиля, а не двигателя отдельно. В этом случае "полезное действие" - это пройденный путь, затраты - использованный бензин. Таким образом КПД эквивалентен такому параметру как "расход топлива на 100 км". Ясно, что расход топлива у нагруженного автомобиля больше, чем у пустого, т.к. растёт сила сопротивления движению.

> Масса участвует в двух формулах меры движения в разных отношениях.
> Первая мера движения это импульс mV.
> Вторая это кинетическая энергия mV^2.

Эти формулы не имеют прямого отношения к поставленному вопросу. Необходимо рассматривать потери.


> В продолжении, не хотите ли прилагать усилия выяснить вопрос о КПД при движении накатом автомобиля?

Накатом - это как? Под горку без включённого двигателя?

> При движении накатом путь преодолевается, и сопротивление на этом пути тоже преодолевается кинетической энергией авто, т.е. выполняется полезная работа. Как учитывать эту полезную работу при вычислении КПД?

Видимо здесь понятие КПД лишено смысла, т.к. двигатель не работает, а работает сила тяготения Земли.


Многие опытные водители двигаются накатом автомобиля.
Например, водитель, издалека наблюдая за сигналом светофора, старается
подъехать к красному сигналу светофора накатом, на нейтральной передаче, свободным ходом автомобиля. Говорят так двигаться - экономичнее.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100