Ketika roda gila mobil adalah diringankan dapat memiliki efek besar pada percepatan - lebih dari sekedar berat simpanan sebagai proporsi dari berat total kendaraan akan menjelaskan.Hal ini karena komponen putar menyimpan energi rotasi serta harus dipercepat dalam arah linier bersama dengan sisa massa mobil.Semakin cepat komponen berputar, semakin besar jumlah energi kinetik rotasi yang berakhir disimpan di dalamnya. Mesin mengubah energi potensial dari bahan bakar menjadi energi kinetik gerak ketika berakselerasi kendaraan. Setiap energi yang berakhir dengan disimpan dalam berputar komponen tidak tersedia untuk mempercepat mobil di arah linear - sehingga mengurangi massa (atau lebih tepat dengan "momen inersia") dari komponen-komponen daun yang lebih dari output mesin untuk mempercepat mobil .Hal ini dapat berguna untuk mengetahui seberapa banyak berat badan kita perlu menghapus dari chassis untuk menyamakan untuk menghapus jumlah yang diberikan berat dari roda gila (atau komponen berputar lainnya).Ada lebih dari satu cara untuk memecahkan persamaan ini - kita bisa bekerja di luar torsi dan gaya yang bekerja pada berbagai komponen dan karenanya menghitung percepatan yang terlibat - juga kita bisa menyelesaikannya dengan mempertimbangkan energi kinetik sistem.Pendekatan terakhir ini sederhana untuk menjelaskan jadi ini adalah yang ditunjukkan di bawah ini.
Mari kita bayangkan kita mengambil dua mobil yang identik - untuk Sebuah mobil kita tambahkan 1 kg massa untuk lingkar roda gila pada radius "r" dari pusat.Untuk B mobil kita menambahkan jumlah yang tepat massa ke chassis sehingga kedua mobil terus mempercepat pada tingkat yang sama.Jika kita mempercepat kedua mobil untuk jumlah waktu yang sama mereka akan berakhir pada kecepatan yang sama dan akan memiliki jumlah yang sama menyerap energi kinetik dari mesin.Dengan kata lain, tambahan 1 Kg di roda gila mobil A akan menyimpan jumlah yang sama energi kinetik sebagai Kg M tambahan massa di sasis mobil B. Untuk memecahkan masalah ukuran M kita perlu menggunakan berikut definisi:
V - kecepatan mobil baik setelah periode akselerasi
R - radius ban
G - total gearing (yaitu jumlah putaran mesin untuk setiap revolusi ban)
r - jari-jari roda gila (yaitu jari-jari di mana massa ekstra telah ditambahkan ke mobil A)
M - jumlah massa ditambahkan ke sasis mobil B
Energi kinetik adalah sebanding dengan ½ mv ² - energi kinetik yang tersimpan dalam massa sasis ekstra di B mobil karena ² ½ MV.
Para tambahan 1 Kg roda gila massal di Sebuah mobil energi kinetik linear toko dengan cara yang sama seolah-olah hanya bagian dari chassis.Setelah semua, setiap bagian dari mobil tersebut berpergian di V m / s - sehingga menyimpan energi kinetik linear ½ x 1 x V ² = ½ V ².
Untuk mengetahui berapa banyak energi kinetik rotasi 1 toko Kg, kita perlu mengetahui kecepatan lingkar roda gila bepergian di.Mobil bergerak dengan kecepatan yang sama dengan lingkar ban (dengan asumsi tidak ada slip ban tentu saja).Kita tahu bahwa untuk setiap revolusi ban, roda gila membuat revolusi G.Namun roda gila adalah ukuran yang berbeda untuk ban - sehingga kecepatan lingkar roda gila VGr / R.Energi kinetik rotasi karena itu ½ (VGr / R) ².
Sekarang kita dapat menempatkan seluruh persamaan bersama - energi kinetik tambahan dalam sasis mobil B = jumlah dari energi kinetik linear dan rotasi di Kg 1 massa roda mobil A - karena itu:
MV ½ ² = ½ V ² + ½ (VGr / R) ² =>
MV ½ ² = ½ V ½ V ² + ² (Gr / R) ² => membagi kedua sisi dengan ½ V ² untuk sampai pada persamaan terakhir:
M = 1 + (Gr / R) ²
Itu tidak begitu buruk maka - kita berhasil menghindari menggunakan dinamika rotasi benar melibatkan radian dan momen inersia dengan mempertimbangkan kecepatan yang sebenarnya dari lingkar roda gila.Hal ini tidak saja melibatkan asumsi bahwa semua massa ditambahkan atau dihapus dari roda gila berada di radius yang sama dari pusat.Dalam dunia nyata yang tidak akan menjadi kasus sehingga kita perlu menggunakan momen inersia daripada massa untuk memecahkan persamaan.Persamaan sederhana di atas berguna meskipun dalam mendapatkan ide dari efek relatif komponen keringanan asalkan kita memiliki ide yang baik dari jari-jari rata-rata yang logam dihapus dari.Hal ini dapat dilihat bahwa gearing merupakan faktor penting dalam persamaan ini.Semakin tinggi gearing efek yang lebih besar dari mengurangi berat badan - jadi untuk sebuah mobil yang sebenarnya efeknya besar di gigi 1 dan semakin kurang penting dalam gigi yang lebih tinggi.Kita juga dapat diharapkan ketika melihat bahwa r adalah lebih besar, sehingga adalah chassis efektif menurunkan berat M. Jadi mengeluarkan massa dari luar roda gila lebih efektif daripada mengeluarkannya dari dekat pusat.
Mungkin pada pandangan pertama seolah-olah diameter ban adalah penting namun tentu saja bukan untuk mobil yang nyata - jika ukuran ban adalah untuk berubah maka hal tersebut akan bersiap-siap harus jika mph keseluruhan per ribu rpm adalah untuk tetap sama - dua faktor kemudian akan membatalkan keluar lagi.
Untuk menunjukkan jenis angka yang mobil sungguhan mungkin, saya melakukan beberapa perhitungan berdasarkan sebuah mobil dengan rata-rata rasio gigi dan ukuran ban - tabel di bawah ini menunjukkan jumlah Kg massa yang harus dihapus dari chassis untuk menyamakan untuk 1 Kg dihapus dari O / D roda gila di radius 5 inci.
Jadi di gigi pertama dan kedua ini adalah efek yang cukup penting - saya membangun sebuah mesin baru dan berhasil menghapus hampir 3 Kg dari luar roda gila standar - sehingga akan setara dengan meringankan mobil dengan lebih dari 100 Kg di gigi 1 - untuk tidak bersin di dalam hal percepatan dari yang lain.Dengan flywheels baja atau aluminium khusus yang bahkan lebih "momen inersia" dapat disimpan.Kecenderungan baru dalam mesin balap untuk menggunakan dayung cengkeraman sangat kecil dan ringan dan roda gaya karena itu lebih efektif dalam hal kinerja keseluruhan kendaraan dari pertama kali mungkin muncul.
Ada konsekuensi akhir dari "efek roda gila" yang tergantung pada gearing.Kecil sangat disetel, mesin revving tinggi perlu untuk menjalankan jauh lebih tinggi (numerik) gearing dari besar, mesin disetel rendah.Ini berarti bahwa efeknya dapat sangat jelas pada mereka.Mesin sepeda adalah kasus yang baik di titik, terutama karena mereka sekarang mulai digunakan dalam mobil begitu banyak.Sebuah mesin 100 bhp sepeda motor mungkin hanya 600cc dan sampai 12.000 rpm rev.Sebuah 100 bhp mesin mobil mungkin 2 liter dan 5.500 rpm rev ke.Menempatkan mesin sepeda di mobil dan Anda akan perlu menjalankan rasio final drive dua kali lebih tinggi untuk mesin mobil.Sebagai efek roda gila adalah proporsional dengan kuadrat gearing, akan 4 kali lebih tinggi untuk mesin sepeda.Oleh karena itu Anda dapat berbicara tentang 1kg dari roda gila yang setara dengan 160kg dari berat mobil.Itulah mengapa mesin sepeda punya cengkeraman kecil multiplate untuk menjaga momen inersia bawah.Di sisi lain dari koin, itu tidak layak menghabiskan banyak uang meringankan roda gila dari mesin Chevy 7 liter revving ke bawah 5.000 dan diarahkan untuk 60 mph dalam pertama sebagai kendaraan akan sangat sensitif terhadap penurunan berat badan.
Jika Anda akan mendapatkan standar besi cor roda gila ringan kemudian pastikan untuk bawa ke seorang insinyur kendaraan yang tepat dan bukan hanya toko komputer lokal Anda.Lepaskan materi terlalu banyak dan mungkin menjadi lemah sehingga banyak yang meledak digunakan.Mengingat bahwa roda gaya (setidaknya di mobil penggerak roda belakang) cenderung terletak tentang tingkat dengan kaki Anda, itu tidak layak percepatan tambahan jika Anda kehilangan kedua kaki saat roda gigi cincin keluar melalui sisi terowongan transmisi seperti buzz melihat di 7.000 rpm.Ada banyak mantan pembalap terpincang-pincang tentang di kruk yang akan memberitahu Anda bahwa ini dapat dan memang terjadi.Pada mobil FWD efek dapat bahkan lebih tidak menyenangkan - roda gila memasuki kabin dapat memberikan kepribadian ganda mulai dari tepat di bawah pinggang yang akan menempatkan cukup halangan dalam hari Anda.Juga ketika Anda menghapus berat dari roda gila akan perlu menyeimbangkan kembali lagi benar.Kami akan dengan senang hati melakukan pekerjaan untuk Anda jika Anda tidak tahu sebuah toko rekayasa berpengalaman.
Komponen lain yang berputar
Semua komponen lain yang berputar menyerap energi selain mereka harus dipercepat linear bersama dengan sasis.Komponen yang berputar pada kecepatan mesin seperti roda gaya adalah yang paling efektif untuk meringankan dalam hal massa chassis setara mereka tetapi membayar tidak mengabaikan massa dari setiap komponen berputar.Kategori utama berikutnya adalah item yang berputar pada kecepatan roda - roda, ban, cakram dll tidak memutar secepat komponen mesin tetapi mereka bisa sangat berat.Roda dan ban mobil rata-rata berat sekitar £ 45 bersama-sama.Aturan praktis yang baik adalah bahwa selain beratnya sendiri normal item menambah kecepatan roda setara dengan tambahan 3 / 4 dari massa untuk massa chassis efektif dan angka ini tidak tergantung pada gearing sehingga tetap konstan pada semua kali.Ini adalah efek kecil dari efek roda gila yang dapat banyak kali massa sendiri di gigi pertama, tetapi masih penting.Katakanlah Anda cocok roda lebar dan ban untuk mobil Anda.Jika setiap sudut beratnya 10 £ ekstra lebih dari item standar maka peningkatan massa efektif dalam chassis £ 40 untuk berat langsung ditambah £ 30 menjadi 3 / 4 dari massa langsung - total £ 70.Pada mobil cahaya seperti seater Westfield atau hillclimb single ini bisa antara 5% dan 7% dari berat total mobil yang efektif.Setara dengan mengetuk persentase yang sama dari kekuatan mesin dalam hal percepatan.Itulah mengapa F1 dan tinggi lainnya seri desainer teknologi berusaha begitu keras untuk mengurangi berat badan di daerah ini dan penggunaan magnesium bukan aluminium untuk roda dan bangkai tertipis mungkin untuk ban.Hal ini juga mengurangi berat badan unsprung tentu saja yang membantu suspensi dan penanganan.Bahkan pada mobil jalan 1 ton efek roda berat dan ban dapat terlihat dalam hal percepatan berkurang.Ban yang lebih luas juga menyerap tenaga sedikit lebih dalam gesekan yang tidak membantu baik jika mesin di sisi kecil.
Item lainnya berputar sedikit, internal gearbox, camshaft dll umumnya diameter kecil dan tidak layak karena keringanan inersia konsekuen rendah.Satu hal yang saya bisa menjanjikan Anda adalah bahwa tren saat ini anodisa cam pulley aluminium yang kemudian biasanya mendapatkan tersembunyi di balik penutup tetap tidak akan membuat memo perbedaan untuk mesin Anda karena berat beberapa gram yang mereka simpan.Mereka mungkin aus dan biaya seluruh mesin Anda jika gigi menanggalkan sabuk sekalipun.Aluminium adalah tidak benar-benar bahan untuk roda gigi dan sprocket tapi kapan fashion dan akal sehat pernah pergi bersama-sama?
Akhirnya, Anda melihat beberapa komentar jujur yang luar biasa di forum mobil sekitar flywheels diringankan seperti "mereka mungkin membuat mobil lebih cepat pada datar tapi akan lebih lambat sampai bukit karena di situlah inersia membantu Anda."Ya benar, hal-hal yang berat naik bukit jauh lebih baik daripada cahaya.Yang harus mengapa semua orang menyalip truk di jalan raya aku datang terbang kembali masa lalu saya sampai kenaikan berikutnya dan kemudian aku menyusul mereka lagi dalam perjalanan ke bawah.Sebuah meringankan roda gila memiliki efek yang sama persis seperti membuat mobil lebih ringan - tidak lebih tidak kurang.Ini akan membuat mobil lebih cepat di mana-mana.
Juga meringankan roda gila TIDAK memberikan mesin setiap tenaga kuda lebih hanya seperti menghapus sekarung semen dari boot tidak baik.Ini hanya daun lebih dari tenaga kuda yang tersedia untuk mempercepat mobil karena kurang terbuang dalam mempercepat roda gila.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar