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일반적으로 더 작고 더 가벼우며 더 공기역학적인 자동차는 더 높은 속도에서 최고의 주행 거리를 얻을 수 있습니다. 더 크고 무거우며 덜 공기역학적인 차량은 저속에서 최고의 주행 거리를 얻을 것입니다. 스포츠카 사진을 참조하십시오 .
이것은 사실 꽤 복잡한 질문입니다. 당신이 요구하는 것은 일정한 속도가 최고의 마일리지를 제공하는 것입니다. 우리는 중지와 시작에 대해 이야기하지 않을 것입니다. 우리는 당신이 아주 긴 고속도로 여행을 하고 있고 어떤 속도가 당신에게 최고의 마일리지를 줄 것인지 알고 싶어한다고 가정할 것입니다. 자동차를 도로 아래로 밀어내는 데 얼마나 많은 힘이 필요한지 논의하는 것으로 시작하겠습니다.
전원 길을 자동차를 밀어 차가 주행 속도에 따라 달라집니다. 필요한 전력은 다음 형식의 방정식을 따릅니다.
도로 부하 전력 = av + bv² + cv³
문자 v 는 자동차의 속도를 나타내고 문자 a , b 및 c 는 세 가지 다른 상수를 나타냅니다.
- 구성 요소는 휠 베어링의 브레이크 패드에서 드래그, 또는 마찰과 같은 자동차의 구성 요소에 롤링 타이어의 저항, 마찰에서 주로 온다.
- B의 성분은 성분의 마찰에서 유래하고, 타이어의 구름 저항에서. 그러나 그것은 또한 자동차의 다양한 펌프에서 사용되는 전력에서 비롯됩니다.
- C의 구성 요소는 공기의 정면 영역, 항력 계수와 밀도 등의 공기 저항에 영향을주는 것들에서 주로 온다.
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이 상수는 자동차마다 다릅니다. 그러나 결론은 속도를 두 배로 늘리면 필요한 전력이 두 배 이상 증가한다는 것입니다. 50mph에서 20 마력 을 필요로 하는 가상의 중형 SUV는 100mph에서 100마력이 필요할 수 있습니다.
또한 방정식에서 속도 v 가 0이면 필요한 전력도 0임을 알 수 있습니다. 속도가 매우 작으면 필요한 전력도 매우 작습니다. 따라서 1mph와 같은 정말 느린 속도로 최고의 마일리지를 얻을 수 있다고 생각할 수도 있습니다.
그러나 이 이론을 제거 하는 엔진 에서 어떤 일이 일어나고 있습니다. 차가 0mph로 가고 있다면 엔진은 여전히 작동 중입니다. 실린더를 계속 움직이고 다양한 팬, 펌프 및 발전기를 작동시키기 위해 일정량의 연료가 소모됩니다. 그리고 주행 중인 액세서리(예: 헤드라이트 및 에어컨)의 수에 따라 자동차는 더 많은 연료를 사용하게 됩니다.
그래서 차가 가만히 있어도 연료가 많이 소모됩니다. 자동차는 0mph에서 가장 최악의 주행 거리를 얻습니다. 그들은 휘발유를 사용하지만 마일을 커버하지 않습니다. 자동차를 운전에 넣고 1mph로 움직이기 시작하면 도로 부하가 1mph에서 매우 작기 때문에 자동차는 연료를 조금 더 사용합니다. 이 속도로 자동차는 거의 같은 양의 연료를 사용하지만 시간당 1마일을 달렸습니다. 이것은 마일리지의 극적인 증가를 나타냅니다. 이제 차가 2mph로 간다면 다시 연료를 조금 더 사용하지만 두 배는 더 갑니다. 마일리지가 거의 2배 가까이 올랐습니다!
엔진의 효율성
사실상 엔진의 효율성이 향상되고 있습니다. 일정량의 연료를 사용하여 자체 및 액세서리에 전원을 공급하고 자동차를 주어진 속도로 유지하는 데 필요한 동력에 따라 다양한 연료를 사용합니다. 따라서 마일당 사용되는 연료의 측면에서 차가 더 빨리 달릴수록 필요한 고정된 양의 연료를 더 잘 사용하게 됩니다.
이 추세는 어느 정도까지 계속됩니다. 결국 그 도로 하중 곡선이 우리를 따라잡습니다. 속도가 40mph 범위에 도달하면 속도가 1mph 증가할 때마다 필요한 출력이 크게 증가합니다. 결국 엔진의 효율이 향상되는 것보다 필요한 동력이 더 많이 증가합니다. 이때부터 마일리지가 떨어지기 시작합니다. 몇 가지 속도를 방정식에 대입하여 2mph에서 3mph로 1mph 증가가 50mph에서 51mph로 1mph 증가와 어떻게 비교되는지 살펴보겠습니다. 일을 쉽게 하기 위해 우리는 , b 및 c 가 모두 1과 같다고 가정 합니다 .
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50mph에서 51mph로 이동하는 데 필요한 출력 증가가 2mph에서 3mph로 이동하는 것보다 훨씬 크다는 것을 알 수 있습니다.
따라서 대부분의 자동차에서 속도계의 "스위트 스팟"은 40-60mph 범위입니다. 도로 하중이 높은 자동차는 더 낮은 속도로 스위트 스폿에 도달합니다. 자동차의 도로 하중을 결정하는 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 항력 계수 . 이것은 자동차가 얼마나 공기 역학적인지를 나타내는 지표입니다. 단지 그 모양 때문입니다. 오늘날 가장 공기역학적인 자동차의 항력 계수는 일부 픽업 및 SUV의 약 절반입니다.
- 정면 영역 . 이것은 주로 자동차의 크기에 따라 다릅니다. 대형 SUV는 일부 소형차에 비해 전면부가 두 배 이상 넓습니다.
- 무게 . 이것은 타이어가 차에 가해지는 항력의 양에 영향을 미칩니다. 대형 SUV의 무게는 소형차의 2~3배에 달합니다.
일반적으로 더 작고 더 가벼우며 더 공기역학적인 자동차는 더 높은 속도에서 최고의 마일리지를 얻을 수 있습니다. 더 크고 무거우며 덜 공기역학적인 차량은 저속에서 최고의 주행 거리를 얻을 것입니다.
"스위트 스팟"에서 차를 운전하면 해당 차에 대해 가능한 최고의 마일리지를 얻을 수 있습니다. 속도를 높이거나 느리게 하면 마일리지가 더 나빠지지만 스위트 스폿에 가까울수록 더 좋은 마일리지를 얻을 수 있습니다.
