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[设计理念] 当车速达到多少时空气阻力占行驶阻力的80%??

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发表于 21-8-2008 21:52:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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名词解释:
汽车行驶阻力有:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
滚动阻力主要是由于轮胎与路面接触时变形所引起的能量损失。
空气阻力是汽车在空气介质中运动,空气本身也有运动,对汽车所产生的阻力。
坡度阻力是由于汽车行驶在竖直方向上克服重力所产生的阻力。
加速阻力是为汽车提速时需要的加速度而产生的。
说明:汽车的滚动阻力与空气阻力是最基础的阻力,只要汽车行驶时就会发生,而坡度阻力只是汽车在倾斜路面上行驶时发生,加速阻力是汽车提速或减速时发生。
问题:当一辆轿车在水平的高速公路上行驶时当速度打到多少时,空气阻力达到行驶总阻力的一半?
    解:设:一辆轿车的质量为1650kg,空气阻力系数是0.30,汽车的迎风面积为1.55平方米,空气的密度为1.2258kg/m3,高速公路的滚动阻力系数为0.015。
滚动阻力F1=W*f
空气阻力F2=0.5Cd*A*P*u2
W=车轮对路面的压力。
f=滚动阻力系数
Cd=为阻力系数
A=汽车的迎风面积
P=空气密度
U2=汽车与空气相对速度的平方
汽车在水平高速路上的总行驶阻力为F1+F2
F2 /(F1+F2)=50%
(0.5Cd*A*P*U2) /(0.5Cd*A*P*U2+W*f)=50%
代入数据得:(0.5*0.30*1.55*1.2258*U2)/(0.5*0.30*1.55*1.2258*U2+1650*9.8*0.015)=50%
得U2=851.05  即U=29.17m/s  
即U=105km/h
所以当车速大概在105km/h时空气阻力占行驶阻力的一半!
同理可得当车速为130km/h时空气阻力占行驶阻力的60%
当车速接近200km/h时空气阻力占行驶阻力的80%
不正确之处还望大家指点!

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发表于 21-8-2008 22:50:01 | 显示全部楼层
有一个问题,车速变化了,轮胎的滚动阻力系数应该是变化的吧!所以.........

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发表于 22-8-2008 11:01:25 | 显示全部楼层

回复 2楼 的帖子

圆的半径变化,可π=3.1415926...是不变的。同理滚动阻力系与车速无关。

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发表于 24-8-2008 11:59:41 | 显示全部楼层
不同车速下的滚动半径不同,滚阻系数也不同。轮胎的成分(橡胶配方、花纹等)不同滚阻不同,真实轮胎的数据很少有确切数据,风阻系数也不易得到。
作为一般性的匹配,用一些假想的数据可作初步的分析。
因此上面的计算是可行的。

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发表于 28-8-2008 16:01:20 | 显示全部楼层
使用这种计算方式,滚动阻力系数可以直接选取也可以按变化的值代入,反正只是理论分析。

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发表于 5-10-2008 23:10:09 | 显示全部楼层
这个应该是个非线性的过程吧

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发表于 24-10-2008 22:37:41 | 显示全部楼层
滚动阻力系数是不同的,一般有个经验值,但是在《汽车设计》中还有个公式,滚动阻力系数和车速有关,大概是0.000XX+0.00YY*V(X、Y是数字)吧,记不清,书上有

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发表于 31-10-2008 12:55:25 | 显示全部楼层
我要说明的是,一方面,滚动阻力系数在车速为80千米/小时以上时增加比较明显,在80千米/小时以下时可以认为是固定不变的。另一方面,轮胎型号不一样滚动阻力系数相差很大,比如子午线轮胎的阻力系数只有0.0085
所以,特别是车速达到100以上这样就不准确了。
车型不一样,这个百分比也不一样,对于牵引车来说,当车速达到100的时候,风阻就有65%了

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 11-11-2008 08:48:16 | 显示全部楼层
    不同的车速下轮胎滚动半径不同,不同的车迎风面积不同(尤其是轿车和商用车比),不同的轮胎的滚阻系数也是不一样的(尤其是大胎和小胎,斜交胎和子午胎等),滚动阻力系数公式可以查汽车理论。当车速超过100km/h时,滚动半径和滚阻系数变化比较明显,不能忽略。

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    发表于 11-11-2008 14:35:27 | 显示全部楼层
    一直讨论滚动阻力
    风阻所占比例也就是不定喽?!

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    发表于 2-5-2010 19:45:08 | 显示全部楼层
    那你问一下设计f1的人吧!风阻那么大的话只有赛车了
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