Saya bertanya-tanya mengapa dua mobil berjalan pada kecepatan 100 km / jam misalnya dengan konsumsi 100 hp lebih sedikit daripada mesin 300hp.
Bahkan jika saya mengambil supercar yang lebih ringan dan lebih aerodinamis, ia akan mengkonsumsi lebih banyak.
Tapi secara fisik membutuhkan energi yang sama untuk terus-menerus melaju pada kecepatan 100 km / jam, jadi apakah mesin yang lebih bertenaga kurang efisien?
Jawaban:
Beberapa hal untuk dipertimbangkan:
Anda memerlukan sejumlah daya pada roda untuk mempertahankan kecepatan tertentu.
Pernyataan ini (benar) dibuat dalam pertanyaan.
Pada 100 km / jam, sedan tipikal akan membutuhkan sekitar 10 hp di permukaan laut untuk mengatasi kekuatan akibat gaya hambat aerodinamik dan menjaga kecepatan¹.
Fakta bahwa sebuah mesin dapat menghasilkan tenaga puncak 100 hp atau 300 hp tidak ada konsekuensinya.
Siapa bilang mesin yang kurang bertenaga lebih efisien?
Mereka mungkin tampak seperti itu, tetapi Rory benar ; asumsi bahwa mesin yang menghasilkan lebih sedikit daya lebih efisien tidak selalu benar.
Konsep konsumsi bahan bakar khusus rem (BSFC) membantu kita memahami hal ini, yang dijelaskan dengan sangat baik dalam artikel Hot Rod ini .
Sederhananya, BSFC hanya berbicara-insinyur untuk berapa banyak bahan bakar yang dikonsumsi oleh mesin per unit energi².
Seperti yang ditunjukkan plot di bawah, angka ini bervariasi berdasarkan RPM mesin. BSFC yang lebih kecil berarti penghematan bahan bakar yang lebih baik.
Karena setiap mesin akan memiliki tanda tangan BSFC sendiri:
Kurva BSFC dari mesin berdaya tinggi bisa lebih rendah.
Ini akan sangat benar ketika membandingkan mesin yang dirancang beberapa dekade yang lalu dengan keajaiban modern yang membanggakan hal-hal seperti EFI, timing variabel-katup atau induksi paksa.
Bersiap .
Jika kurva BSFC sebanding, persneling kendaraan dapat berarti bahwa RPM dari mesin yang lebih kuat berada di bagian kurva yang lebih efisien pada kecepatan tertentu.
Contoh klasik dari hal ini adalah gigi "overdrive" yang ditemukan di beberapa kendaraan untuk membantu meningkatkan penghematan bahan bakar pada kecepatan jalan raya.
¹ - The Bosch Automotive Handbook menjelaskan cara memperkirakan ini
² - Atau, BSFC = laju aliran bahan bakar per unit daya
Mesin 100hp dari tahun 1900 (tahun) mungkin akan menggunakan bahan bakar jauh lebih banyak daripada mesin 300hp modern, jadi banyak tergantung pada desain mesin.
Membandingkan mesin modern, Anda membandingkan dua mesin yang dirancang untuk hal yang berbeda. Itu seperti bertanya mengapa seekor kuda betina (besar) perlu makan lebih dari seekor kuda poni kecil ketika mereka masing-masing hanya membawa 1 anak kecil.
Premis dasar Anda sebenarnya tidak benar. Seringkali motor yang lebih kuat akan mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar. Mesin memiliki fitur teknologi berbeda yang dapat memengaruhi hal ini.
Referensi 100bhp atau 300bhp biasanya menunjukkan daya maksimum yang dapat dihasilkan mesin. Jadi ketika Anda mendorong akselerator ke lantai, throttle terbuka lebar, dan Anda menghasilkan tenaga dalam jumlah besar.
Pada 100kmh, mesin bertenaga tinggi mungkin berjalan sangat lembut sedangkan mesin 100bhp mungkin berjuang dekat ujung atasnya. Saya tahu bahwa mobil 400bhp saya mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar daripada mobil 80bhp istri saya dengan kecepatan 90mph. Tetapi dalam mempercepat ke kecepatan itu, saya biasanya akan mengambil 6 detik dan mengkonsumsi sejumlah besar bahan bakar, sedangkan dia akan mengambil 25 detik dan mungkin tidak turun di bawah 30 mpg. Mobil saya masih akan memiliki beberapa gigi lebih dan 100mph lebih, sementara miliknya akan berada di gigi teratas pada saat itu dan mendekati kecepatan maksimalnya.
Jika saya berakselerasi pada kecepatan yang sama dengannya, mobil saya akan menggunakan bahan bakar sedikit lebih banyak daripada miliknya, karena mesin 2.5L saya pada kecepatan rendah pasti mengkonsumsi lebih banyak bahan bakar daripada mesin 1.2L-nya - itu adalah faktor dasar ukuran.
Semacam ini menjawab pertanyaan Anda, meskipun memiliki kesimpulan yang berlawanan dengan premis asli Anda.
Ada banyak faktor, dan beberapa sudah dibahas di atas.
Namun pada mesin bensin biasa , jumlah daya yang dibutuhkan dikendalikan oleh throttle. Ini mencekik aliran udara ke dalam mesin, dan ini menghasilkan kerugian pemompaan.
Jika sebuah mobil membutuhkan (katakanlah) 20hp untuk kecepatan konstan maka itu adalah 20% dari kekuatan yang tersedia dari mobil 100hp sementara hanya ~ 7% dari kekuatan mobil 300hp. Karenanya mesin yang lebih bertenaga perlu melambat lebih banyak dengan menghasilkan kerugian pemompaan yang lebih besar.
Hal-hal tidak sesederhana pemetaan bahan bakar akan bervariasi dengan banyak faktor, misalnya campuran yang diperkaya saat berakselerasi. Berapa banyak akan sangat bervariasi tergantung pada persyaratan desain mesin itu. 2 mesin yang serupa dapat menambah campuran pada berbagai titik dalam rentang throttle / rev.
Ada juga masalah berat badan. Sementara berat memiliki efek yang sangat kecil pada daya dorong yang dibutuhkan untuk mempertahankan kecepatan (itu mempengaruhi rolling resistance - aturan praktis adalah bahwa mobil akan membutuhkan 1% dari berat dalam pound sebagai pon dorong untuk terus bergulir) dan pada dasarnya itu tidak t berubah dengan kecepatan (tidak seperti gaya dorong yang diperlukan untuk mengatasi hambatan aerodinamik yang sangat meningkat ketika kecepatan meningkat). Karenanya pada kecepatan yang konstan, berat tidak penting. Namun itu membuat perbedaan besar dengan dorongan yang dibutuhkan untuk mempercepat pada tingkat yang masuk akal. Gandakan berat dan Anda perlu sekitar dua kali lipat dorongan untuk mempercepat pada kecepatan yang sama, apalagi untuk mempercepat lebih cepat (dan setelah semua, jika Anda memilih untuk membeli mobil 300hp daripada mobil 100hp Anda mungkin ingin mempercepat lebih cepat ).
Mobil bermesin lebih besar seringkali secara fisik lebih besar yang dapat memengaruhi aerodinamika (yang merupakan area depan x faktor penarik). Area frontal yang lebih besar akan meningkatkan gaya hambat, tetapi ini dapat diimbangi sampai batas tertentu jika mobil yang lebih besar lebih lama memberi ruang lebih banyak untuk mendesain bentuk yang lebih aerodinamis.
Saya bukan ahli dalam topik tetapi saya akan mencoba untuk menjawab dalam istilah awam.
Yah pertama-tama semua tenaga kuda adalah jumlah daya yang dihasilkan oleh mobil ketika bahan bakar dibakar. Ada banyak cara untuk meningkatkan kekuatan kuda. Dengan meningkatkan jumlah udara yang mengalir ke kendaraan atau dengan meningkatkan jumlah bahan bakar yang terbakar. Ok sekarang mari kita coba untuk meningkatkan kekuatan kuda mobil kita dan mari kita lihat apa efeknya.
Ayo mulai cranking tenaga kuda mobil kita mulai 100 hp:
Sekarang untuk meningkatkan tenaga kuda kita mungkin hanya mendapatkan sistem aliran udara yang lebih baik. Mesin menghasilkan tenaga dengan membakar bahan bakar, semakin baik mereka membakar, semakin banyak daya yang dihasilkan. Agar bahan bakar menyala lebih baik, kita perlu lebih banyak oksigen, apakah kita mendapatkannya, jelas meningkatkan jumlah udara yang mengalir di mesin (tidak terlalu banyak, kita tidak ingin pemanas udara). Blog ini menjelaskan berbagai cara untuk melakukannya. Dengan menggunakan metode itu, Anda dapat meningkatkan hingga 50 tenaga kuda. Sekarang satu hal di sini untuk memperhatikan bahwa meskipun Anda sekarang telah meningkatkan tenaga kuda, itu juga akan menghasilkan kinerja dan efisiensi bahan bakar yang lebih baik dari mobil.
Jadi kami meningkatkan daya mobil kami dari 100 menjadi 150 dan itu juga dengan kinerja yang jauh lebih baik dan efisiensi bahan bakar.
Ok sekarang mari kita coba tingkatkan hingga 300
Sekarang dengan aliran udara yang lebih baik sekarang tidak akan banyak membantu kita sehingga apa yang kita lakukan. Ingat mesin poin terakhir menghasilkan tenaga dengan membakar bahan bakar . Jadi sekarang untuk meningkatkan daya, kita harus meningkatkan jumlah bahan bakar di mesin. Lebih banyak berarti ledakan lebih besar, berarti lebih banyak kekuatan.
Ok jadi mengapa itu memberikan jarak tempuh kurang dari 100 hp. Nah mobil dengan 300 hp (itu terlalu banyak kuda di sana, awas saat mengemudi) umumnya dirancang untuk melaju pada kecepatan yang lebih tinggi. Secara umum mobil-mobil ini memberikan jarak tempuh yang lebih baik pada kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan yang lebih rendah, karena memiliki lebih banyak bahan bakar yang berjalan di piston dibandingkan dengan mobil 100hp, sebagian besar bahan bakar tidak digunakan dengan benar.
Ini sama seperti mengendarai mobil 100 hp Anda dalam 2end gear, nah Anda memaksimalkan potensi kendaraan Anda tidak peduli seberapa aerodinamisnya, ia akan mengkonsumsi lebih banyak bahan bakar
Semoga ini bisa membantu.
Itu tergantung pada berat kendaraan, jika itu mobil yang besar dan berat maka mesin yang secara intuitif berlawanan lebih besar akan mendapatkan mpg lebih baik daripada yang kecil, karena itu tidak harus berputar setinggi hanya untuk memindahkannya dan kemudian pada kecepatan itu akan dapat mempertahankan kecepatan dengan rpm jauh lebih rendah daripada mesin yang lebih kecil.