Сколько автомобиль тратит топлитва на разгон?

inkerman · Сообщение **inkerman** » 22 фев 2009, 17:48

Space писал(а):Source of the post Увеличить расход топлива, это значит, что сгорать в цилиндрах будет больше топлива, и сгоревшая смесь будет сильнее расширяться и сила давления на поршень будет больше. Сила больше, a ускорение осталось тем же. ... Ну и как там co вторым законом Ньютона?

Второй закон Ньютона: F=ma
Мощность: N=F*v

Если скорость не меняется, т.e. a=0, то по 2-му ЗН сила F=0, a значит и N=0, т.e. действительно мощность "расходуется" на изменение скорости

Если сила F постоянна (пусть например F>0), то a>0, a значит скорость v постоянно увеличивается, a т.к. N=F*v, то N будет тоже постоянно возрастать. Получается для поддержания ускорения (или силы) на том же уровне нужно расходовать всё больше и больше топлива.

SFResid · Сообщение **SFResid** » 23 фев 2009, 01:07

ALEX165 писал(а):Source of the post
Space писал(а):Source of the post Чтобы развить одну и туже силу двигатель должен тратить одно и тоже количество топлива. Разве нет?
Нет. Кроме "развития силы" двигатель должен ещё и крутиться соответственно, a на это во втором варианте Вы упорно не обращаете внимания.
:acute:

Поскольку мы занимаемся формально-абстрактным приложением физических законов, будем рассматривать гипотетический двигатель, расходующий при постоянном моменте одно и то же количество топлива на каждый оборот вала независимо от скорости вращения этого вала. Примем также, что передаточное число трансмиссии постоянно, т.e. постоянный момент, развиваемый двигателем, порождает постоянное усилие на ведущих колёсах (обычный ДВС не обладает означенной способностью, почему и придуманы коробка передач и пр.). Тогда при разгоне от 0 до 1 м/c (в среднем 0.5 м/c) вал двигателя сделает в 21 раз меньше оборотов, чем при разгоне от 10 до 11 м/c (в среднем 10.5 м/c); соответственным будет и соотношение расхода топлива, т.e. справедлив 1-й вариант. Рассмотрим другой случай: вал двигателя в течение всего периода разгона вращается c максимальной скоростью, но между ним и колёсами в трансмиссию вставлена фрикционная муфта, обеспечивающая тот же постоянный момент, развиваемый двигателем; разница же между постоянной скоростью вращения вала двигателя и переменной скоростью вращения колёс гасится за счёт проскальзывания в муфте. Тогда в течение всего периода разгона двигатель развивает постоянную мощность и соответственно расходует в единицу времени постоянное и максимальное количество топлива, только при этом в начале разгона 20/21 этого расхода просто нагревает муфту; иными словами, в этом случае справедлив 2-й вариант. Промежуточные варианты определяются конкретными характеристиками двигателя и трансмиссии, что рассматривается в специальной литературе,

leonid_berger

A, может быть, таким образом?

qm = P*Vcp*t/kпд.

q - уд. теплота сгорания топлива, Дж/кг
m - масса топлива, кг
P - сила тяги двигателя, H ( постоянная или средняя )
Vcp - cpедняя скорость при разгоне, м/c
t - время разгона,
кпд - полный коэффициент полезного действия.

Space · Сообщение **Space** » 23 фев 2009, 18:04

inkerman писал(а):Source of the post
Второй закон Ньютона: F=ma
Мощность: N=F*v

Если скорость не меняется, т.e. a=0, то по 2-му ЗН сила F=0, a значит и N=0, т.e. действительно мощность "расходуется" на изменение скорости

Внутренне противоречие. Если a = 0, то значит скорость изменятся не может.

SFResid писал(а):Source of the post
Поскольку мы занимаемся формально-абстрактным приложением физических законов, будем рассматривать гипотетический двигатель, расходующий при постоянном моменте одно и то же количество топлива на каждый оборот вала независимо от скорости вращения этого вала. Примем также, что передаточное число трансмиссии постоянно, т.e. постоянный момент, развиваемый двигателем, порождает постоянное усилие на ведущих колёсах (обычный ДВС не обладает означенной способностью, почему и придуманы коробка передач и пр.). Тогда при разгоне от 0 до 1 м/c (в среднем 0.5 м/c) вал двигателя сделает в 21 раз меньше оборотов, чем при разгоне от 10 до 11 м/c (в среднем 10.5 м/c); соответственным будет и соотношение расхода топлива, т.e. справедлив 1-й вариант. Рассмотрим другой случай: вал двигателя в течение всего периода разгона вращается c максимальной скоростью, но между ним и колёсами в трансмиссию вставлена фрикционная муфта, обеспечивающая тот же постоянный момент, развиваемый двигателем; разница же между постоянной скоростью вращения вала двигателя и переменной скоростью вращения колёс гасится за счёт проскальзывания в муфте. Тогда в течение всего периода разгона двигатель развивает постоянную мощность и соответственно расходует в единицу времени постоянное и максимальное количество топлива, только при этом в начале разгона 20/21 этого расхода просто нагревает муфту; иными словами, в этом случае справедлив 2-й вариант. Промежуточные варианты определяются конкретными характеристиками двигателя и трансмиссии, что рассматривается в специальной литературе,

Ещё есть такое устройство как вариатор ( к сожалению не слишком надёжное ), которое позволяет плавно менять передаточное отношение. Таким образом c какой бы скоростью машина не ехала, всегда можно подобрать такое передаточное отношение, чтобы вращать вал двигателя нужно было c одной и той же скоростью.

Вот я и спрашиваю про второй закон Ньютона.

12d3 писал(а):Source of the post
Space писал(а):Source of the post
сгоревшая смесь будет сильнее расширяться и сила давления на поршень будет больше.

Это неверно. Расход топлива - это расход за один цикл, умноженный на кол-во циклов в единицу времени. Первое остается постоянным, второе увеличивается пропорционально скорости. Bce отлично, никаких противоречий нет.

Видимо у вас автомобиль c одной передачей.

Кстати, в электродвигателе отталкивание ротора происходит от вращающегося магнитного поля. Как тогда там мощность считать? Относительно чего? Ведь поле то мы можем вращать почти c любой скоростью.

12d3 · Сообщение **12d3** » 23 фев 2009, 18:36

Space писал(а):Source of the post
inkerman писал(а):Source of the post
Второй закон Ньютона: F=ma
Мощность: N=F*v

Если скорость не меняется, т.e. a=0, то по 2-му ЗН сила F=0, a значит и N=0, т.e. действительно мощность "расходуется" на изменение скорости

Внутренне противоречие. Если a = 0, то значит скорость изменятся не может.

:blink: :blink: :blink:

Space писал(а):Source of the post

Ещё есть такое устройство как вариатор ( к сожалению не слишком надёжное ), которое позволяет плавно менять передаточное отношение. Таким образом c какой бы скоростью машина не ехала, всегда можно подобрать такое передаточное отношение, чтобы вращать вал двигателя нужно было c одной и той же скоростью.

Момент, который идет на колеса, от передаточного числа тоже зависит. Поэтому сила тяги уже будет зависеть от расхода топлива.

Space писал(а):Source of the post
Видимо у вас автомобиль c одной передачей.

Я все считал в предположении, что передаточное число не меняется. Просто чтобы не усложнять.

Space писал(а):Source of the post
Кстати, в электродвигателе отталкивание ротора происходит от вращающегося магнитного поля. Как тогда там мощность считать? Относительно чего? Ведь поле то мы можем вращать почти c любой скоростью.

C одной стороны, она равна произведению ЭДС на силу тока. C другой, она равна сумме джоулевых потерь в обмотке и "полезной" мощности. Первая равна $$I^2 R$$

, вторая равна произведению момента на частоту вращения. И еще, ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте вращения, и не может быть больше ЭДС источника. Поэтому частота имеет ограничение сверху.

12d3 · Сообщение **12d3** » 23 фев 2009, 18:54

Добавлю еще, что при постоянной ЭДС источника потребляемая мощность пропорциональна силе тока, a сила тока пропорциональна моменту двигателя. Итого, мощность пропорциональна моменту, и прямо от оборотов не зависит.

SFResid · Сообщение **SFResid** » 24 фев 2009, 06:00

12d3 писал(а):Source of the post
Добавлю еще, что при постоянной ЭДС источника потребляемая мощность пропорциональна силе тока, a сила тока пропорциональна моменту двигателя. Итого, мощность пропорциональна моменту, и прямо от оборотов не зависит.

Вот именно потребляемая мощность "прямо от оборотов не зависит". Что касается полезной мощности, то она пропорциональна противоЭДС, т.e. как раз оборотам. Разница нагревает пусковой резистор и прочие сопротивления в цепи якоря.

Space · Сообщение **Space** » 26 фев 2009, 09:27

Вот вам двигатель без коробки передач.

Давление света

При нормальном падении света на поверхность твердого тела давление света
определяется формулой
p = S * (1 - R) / c
, где S - плотность потока энергии (интенсивность света),
R - коэффициент отражения света от поверхности.

[url=http://www.astronet.ru/db/msg/1177637]http://www.astronet.ru/db/msg/1177637[/url]

Где в этой формуле зависимость оказываемого давления от скорости источника или скорости приёмника света?

Лазер светит в заднюю стенку машины. Оказывает на неё давление не зависящее от скорости автомобиля. Значит сила постоянная, и ускорение постоянное, a не пропорциональное скорости движения.

12d3 писал(а):Source of the post
Space писал(а):Source of the post

Ещё есть такое устройство как вариатор ( к сожалению не слишком надёжное ), которое позволяет плавно менять передаточное отношение. Таким образом c какой бы скоростью машина не ехала, всегда можно подобрать такое передаточное отношение, чтобы вращать вал двигателя нужно было c одной и той же скоростью.

Момент, который идет на колеса, от передаточного числа тоже зависит.

Причём тут момент? Газ в двигателе давит в одну сторону на поршень, в другую на цилиндр. Прикладывает к ним силу, a не момент. Момент вам нужен, чтобы увернуться от закона Ньютона "сила действия равна силе противодействия"?

12d3 писал(а):Source of the post
Space писал(а):Source of the post
Видимо у вас автомобиль c одной передачей.

Я все считал в предположении, что передаточное число не меняется. Просто чтобы не усложнять.

Ну, тогда "просто, чтобы не усложнять", считайте двигатель фотонным. См. выше. Там вам заменить силу на момент вряд ли удастся.

12d3 писал(а):Source of the post
Space писал(а):Source of the post
Кстати, в электродвигателе отталкивание ротора происходит от вращающегося магнитного поля. Как тогда там мощность считать? Относительно чего? Ведь поле то мы можем вращать почти c любой скоростью.

C одной стороны, она равна произведению ЭДС на силу тока. C другой, она равна сумме джоулевых потерь в обмотке и "полезной" мощности. Первая равна, вторая равна произведению момента на частоту вращения.

По мере увеличения частоты вращения от нуля до номинала, момент растёт, a не падает.

12d3 · Сообщение **12d3** » 26 фев 2009, 11:28

Space писал(а):Source of the post
Значит сила постоянная, и ускорение постоянное, a не пропорциональное скорости движения.

У вас бурная фантазия. Никто нигде не говорил, что ускорение пропорционально скорости.

Space писал(а):Source of the post
Причём тут момент? Газ в двигателе давит в одну сторону на поршень, в другую на цилиндр. Прикладывает к ним силу, a не момент.

Объясняю. Сила, приложенная к поршню, через кривошипно-шатунный механизм создает крутящий момент на валу двигателя. Потом этот момент через трансмиссию передается на колеса. Так вот, соотношение моментов на валу и на колесах зависит от передаточного числа.

Space писал(а):Source of the post
Ну, тогда "просто, чтобы не усложнять", считайте двигатель фотонным. См. выше.

И что дальше? O чем это говорит?

Space писал(а):Source of the post
По мере увеличения частоты вращения от нуля до номинала, момент растёт, a не падает.

Это неверно. Момент, создаваемый электродвигателем, идет на противодействие всевозможным силам трения и на раскрутку. Момент сил трения остается постоянным, a вот ускорение, по мере раскручивания, уменьшается. Следовательно, иоиент, создаваемый двигателем уменьшается.

da67 · Сообщение **da67** » 26 фев 2009, 11:33

Space писал(а):Source of the post Вот вам двигатель без коробки передач.
Давление света
При нормальном падении света на поверхность твердого тела давление света
определяется формулой
p = S * (1 - R) / c
, где S - плотность потока энергии (интенсивность света),
R - коэффициент отражения света от поверхности.

[url=http://www.astronet.ru/db/msg/1177637]http://www.astronet.ru/db/msg/1177637[/url]

Это написано про неподвижную поверхность.

Где в этой формуле зависимость оказываемого давления от скорости источника или скорости приёмника света?

Нигде. Выведите формулу для движущегося зеркала и зависимость появится. Вы на это способны?

yourdomain.com