Ero sivun ”Ilmanvastus” versioiden välillä

Kohteesta AutoWiki
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
(Tyypillisiä arvoja ja esimerkkejä)
(Ilmanvastuskerroin)
(12 välissä olevaa versiota 10 käyttäjän tekeminä ei näytetä)
Rivi 2: Rivi 2:
  
 
Laskettaessa tarkkaa ilmanvastuksen aiheuttamaa voimaa käytetään kaavaa '''F = ½ s v² A Cv''', jossa F on vastusvoima, s on ilman tiheys, v on kappaleen nopeus, A on otsapinta-ala ja Cv on ilmanvastuskerroin.  
 
Laskettaessa tarkkaa ilmanvastuksen aiheuttamaa voimaa käytetään kaavaa '''F = ½ s v² A Cv''', jossa F on vastusvoima, s on ilman tiheys, v on kappaleen nopeus, A on otsapinta-ala ja Cv on ilmanvastuskerroin.  
Laskettaessa ilmanvastuksen voittamiseen tarvittavaa tehoa korotetaan nopeus v kolmanteen potenssiin.
+
Laskettaessa ilmanvastuksen voittamiseen tarvittavaa tehoa korotetaan nopeus v toiseen potenssiin.
  
 
Pienillä nopeuksilla ei ilmanvastuksella ole paljoa merkitystä, mutta nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi kasvaa ilmanvastus nelinkertaiseksi.
 
Pienillä nopeuksilla ei ilmanvastuksella ole paljoa merkitystä, mutta nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi kasvaa ilmanvastus nelinkertaiseksi.
Rivi 22: Rivi 22:
 
* kuorma-autot 0,80...1,20
 
* kuorma-autot 0,80...1,20
 
* lentokoneen runko noin 0,14
 
* lentokoneen runko noin 0,14
* pallo 0,34
+
* pallo 0,44
 
* pisaranmuotoinen kappale 0,05
 
* pisaranmuotoinen kappale 0,05
  
Rivi 53: Rivi 53:
 
* 0.27 - [[Audi A4 B8]] sedan, 2008 [http://www.tuulilasi.fi/hms/?subarea=uutiset&article=146088 Tuulilasi]
 
* 0.27 - [[Audi A4 B8]] sedan, 2008 [http://www.tuulilasi.fi/hms/?subarea=uutiset&article=146088 Tuulilasi]
 
* 0.27 - [[Infiniti G35]], 2002 (0.26 "Aero-paketilla")
 
* 0.27 - [[Infiniti G35]], 2002 (0.26 "Aero-paketilla")
* 0.27 - [[Mercedes-Benz W203]] [[Mercedes-Benz C-Class|C-Class Sedan]], 2001–2007
+
* 0.27 - [[Mercedes-Benz W203]] [[Mercedes-Benz C-sarja|C-Class Sedan]], 2001–2007
 
* 0.27 - [[Rumpler]], 1921
 
* 0.27 - [[Rumpler]], 1921
 
* 0.27 - [[Toyota Camry Hybrid]], 2007
 
* 0.27 - [[Toyota Camry Hybrid]], 2007
* 0.27 - [[Volkswagen Passat 3B]] sedan 1996 - 2005 [http://www.ajovalo.net/Mallit/VW_Passat_96.htm ajovalo.net]
+
* 0.27 - [[Volkswagen Passat (B5)|VW Passat B5]] sedan 1996 - 2005 [http://www.ajovalo.net/Mallit/VW_Passat_96.htm ajovalo.net]
 
* 0.28 - [[Audi A4 B6]] 2002 sedan, [http://www.tuulilasi.fi/uudetautot/?subarea=testit&article=100246 Tuulilasi]
 
* 0.28 - [[Audi A4 B6]] 2002 sedan, [http://www.tuulilasi.fi/uudetautot/?subarea=testit&article=100246 Tuulilasi]
 
* 0.28 - [[Porsche 997]], 2004
 
* 0.28 - [[Porsche 997]], 2004
Rivi 63: Rivi 63:
 
* 0.28 - [[Toyota Camry]] ja sisarmalli [[Lexus ES]], 2005
 
* 0.28 - [[Toyota Camry]] ja sisarmalli [[Lexus ES]], 2005
 
* 0.29 - [[Alfa Romeo 155]], 1992–1997
 
* 0.29 - [[Alfa Romeo 155]], 1992–1997
* 0.29 - [[BMW 8-sarja]], 1989
+
* 0.29 - [[BMW 8-sarja E31]], 1989
 
* 0.29 - [[Chevrolet Corvette]], 2005
 
* 0.29 - [[Chevrolet Corvette]], 2005
 
* 0.29 - [[Dodge Charger Daytona]], 1969
 
* 0.29 - [[Dodge Charger Daytona]], 1969
Rivi 71: Rivi 71:
 
* 0.29 - [[Lotus Elite]], 1958
 
* 0.29 - [[Lotus Elite]], 1958
 
* 0.29 - [[Mazda RX-7 FC3S Aero Package]], 1986–1991
 
* 0.29 - [[Mazda RX-7 FC3S Aero Package]], 1986–1991
* 0.29 - [[Mercedes-Benz W203]] [[Mercedes-Benz C|C-sarjan Coupe]], 2001–2007
+
* 0.29 - [[Mercedes-Benz W203]], C-sarjan Coupe; 2001–2007
 +
* 0.29 - [[Mercedes-Benz W124]], 1985–1996
 
* 0.29 - [[Porsche Boxster]], 2005
 
* 0.29 - [[Porsche Boxster]], 2005
 
* 0.29 - [[Subaru XT]], 1985
 
* 0.29 - [[Subaru XT]], 1985
Rivi 81: Rivi 82:
 
* 0.30 - [[Porsche 996]], 1997
 
* 0.30 - [[Porsche 996]], 1997
 
* 0.30 - [[Saab 92]], 1947
 
* 0.30 - [[Saab 92]], 1947
 +
* 0.31 - [[Peugeot Bipper]], 2008
 
* 0.31 - [[Audi A4 B5]], 1995 enWikipedia/Automobile drag coefficients
 
* 0.31 - [[Audi A4 B5]], 1995 enWikipedia/Automobile drag coefficients
 
* 0.31 - [[Citroën AX]], 1986
 
* 0.31 - [[Citroën AX]], 1986
Rivi 110: Rivi 112:
 
* 0.36 - [[Ferrari Testarossa]], 1986
 
* 0.36 - [[Ferrari Testarossa]], 1986
 
* 0.36 - [[Honda Civic]], 2001
 
* 0.36 - [[Honda Civic]], 2001
* 0.36 - [[Opel GT]], 1969
+
* 0.36 - [[Opel GT (1968)]], 1969
 
* 0.372 - [[Ferrari F50]], 1996
 
* 0.372 - [[Ferrari F50]], 1996
 
* 0.374 - [[Ford Capri]] Mk III, 1978–1986
 
* 0.374 - [[Ford Capri]] Mk III, 1978–1986

Versio 4. toukokuuta 2019 kello 15.20

Ilmanvastus on karkeasti ilmanvastuskerroin kertaa ajoneuvon otsapinta-ala. Otsapinta-ala on se pinta-ala, joka näkyy katsottaessa ajoneuvoa suoraan edestäpäin. Se on toisin sanoen ajoneuvon poikkipinta-ala liikettä vastaan kohtisuorassa asennossa.

Laskettaessa tarkkaa ilmanvastuksen aiheuttamaa voimaa käytetään kaavaa F = ½ s v² A Cv, jossa F on vastusvoima, s on ilman tiheys, v on kappaleen nopeus, A on otsapinta-ala ja Cv on ilmanvastuskerroin. Laskettaessa ilmanvastuksen voittamiseen tarvittavaa tehoa korotetaan nopeus v toiseen potenssiin.

Pienillä nopeuksilla ei ilmanvastuksella ole paljoa merkitystä, mutta nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi kasvaa ilmanvastus nelinkertaiseksi.

Historia

Ilmanvastukseen alettiin kiinnittää huomiota jo 1920-luvuilla, jolloin huomattiin sulavammin muotoillun kilpa-ajoneuvon menevän kovempaa. Siihen aikaan ei vielä ajateltu, että jos autosta tekee pystysuuntaisen siiven muotoisen, niin suuntavakaus kärsii ja painopiste on korkealla. Myös ei-kilpa-autoihin rakennettiin aerodynaamisia koreja, kuten Tatraplaniin ja Auburniin. Varsinaisesti ilmanvastus tuli yleisön tietoon 1970-luvun energiakriisin aikoihin, jolloin autoille haettiin yhä pienempää polttoaineen kulutusta.

Ilmanvastuskertoimen kaupallisessa toteutuksessa Saab on pioneeri, jo sen ensimmäiset mallit olivat sulavasti muotoiltuja (lentokonevalmistaja kun oli). 1980-luvulle tultaessa kaikki merkittävät autonvalmistajat omistivat tuulitunnelin, ja jokaiselle mallille oli mainittu joku kerroin. Ennen vuotta ~1990 esitellyille autoille ilmoitettuihin ilmanvastuskertoimiin kannattaa kuitenkin suhtautua varauksella, sillä samaa autoa testattiin useissa tuulitunneleissa ja automallille viralliseksi arvoksi ilmoitettiin paras saavutettu tulos.

Ilmanvastuskerroin

Ilmanvastuskerroin mitataan tuulitunnelissa, jollainen on esim. suurimmilla autotehtailla. Täysikokoisessa tuulitunnelissa ilmavirta tuotetaan puhaltimella, jota pyörittävien moottorien teho on muutamia megawatteja.

Ilmanvastuskerroin (drag coefficient) ilmoitetaan useimmiten Cd tai Cx merkinnällä. Nykyään on myös käytössä merkintä CdA (tai CxA), joka ottaa huomioon sekä ilmanvastuskertoimen että otsapinta-alan.

Ilmanvastuskertoimia:

  • henkilöautot 0,25...0,40
  • kuorma-autot 0,80...1,20
  • lentokoneen runko noin 0,14
  • pallo 0,44
  • pisaranmuotoinen kappale 0,05

Tyypillisiä arvoja ja esimerkkejä

Tyypillinen nykyaikainen auto saavuttaa ilmanvastuskertoimen (Cd) 0,30 ja 0,35 väliltä. SUV-autoilla arvo on tyypillisesti 0,35–0,45. Jotkin autot saavuttavat arvoja väliltä 0,25–0,30, tosin joskus suunnittelijat suurentavat kerrointa vähentääkseen autoon kohdistuvaa nostovoimaa.

Esimerkkejjä Cd-arvoista:


Nämä arvot ovat perusmalleille. Nopeammilla ja luksusmalleilla on usein suuremmat arvot johtuen leveämmistä renkaista ja ylimääräisista spoilereista.

Lähde

  • Artikkeli käyttää sisältöä englanninkielisen Wikipedian Drag_coefficient-artikkelista. Wikipediasta voi ottaa tekstiä tietyin ehdoin, koska Wikipedia on GFDL-lisenssillä.