2.7 สมรรถนะยานยนต์

      สมรรถนะ หรือประสิทธิภาพของยานยนต์ มักจะอธิบายเปรียบเทียบได้จาก ความเร็ว, การไต่ทางชัน และอัตราเร่งสูงสุด การคาดการณ์สมรรถนะยานยนต์จะขึ้นอยู่กับ ความสัมพันธ์ระหว่าง แรงฉุดลาก และความเร็วยานยนต์ที่ได้อธิบายไว้แล้วในหัวข้อที่ 2.5 และ 2.6

รูปไมล์รถยนต์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      สำหรับยานยนต์บนถนน มันได้มีการสมมติฐานว่าแรงฉุดลากสูงสุดก็คือ ขีดจำกัดโดยแรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์ ซึ่งต้องมีมากกว่าความสามารถในการยึดเกาะถนน ที่ปรากฏแรงฉุดลากในสมการที่ 2.29 และ 2.46 และความต้านทาน (F_r + F_w + F_g) บนผังไดอะแกรม จะมีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์สมรรถนะยานยนต์ ซึ่งแสดงในรูปด้านล่าง

รูปกราฟแรงฉุดลากของยานยนต์

รูปด้านล่าง สำหรับเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เกียร์ธรรมดาสี่เกียร์

รูปแรงฉุดลากของรถยนต์แก๊สโซลีนในเกียร์ต่าง ๆ

และมอเตอร์ไฟฟ้าเกียร์เดียว

รูปแรงฉุดลากในยานยนต์มอเตอร์ไฟฟ้า

2.7.1 ความเร็วสูงสุดของยานยนต์

      ความเร็วสูงสุดของยานยนต์กำหนดจากความเร็วที่ขับขี่คงที่ของรถยนต์ แล้วมีการใช้โหลดต้นกำลังให้ทำงานได้อย่างเต็มที่ (ในเครื่องยนต์ลิ้นปีกผีเสื้อเปิดเต็มที่ ถ้าในมอเตอร์คือ การใช้ไฟฟ้ากำลังงานสูงสุด) บนถนนเรียบ

รูปความเร็วของยานยนต์

      ความเร็วสูงสุดของยานยนต์สามารถคำนวณโดยความสมดุลระหว่างแรงฉุดลากของยานยนต์ และความต้านทาน หรือความเร็วรอบสูงสุดของต้นกำลัง กับอัตราทดของระบบเกียร์

แรงฉุดลาก และแรงต้านทนที่สมดุลกันสามารถอธิบายเป็นสมการได้ดังนี้

(T_pi_gi₀h_t)/r_d = M_ggf_r cos a + ½ r_aC_DA_fV²             (2.49)

สมการนี้จะบอกว่ายานยนต์เข้าไปสู่ความเร็วสูงสุดของมันเมื่อเทียบกับแรงฉุดลาก ที่แสดงให้เห็นทางด้านซ้ายมือในสมการ 2.49 มีค่าเท่ากับความต้านทาน แสดงให้เห็นโดยเทอมในทางด้านขวามือ จุดตัดของเส้นกราฟโค้งแรงฉุดลาก และเส้นโค้งความต้านทานแสดงความเร็วสูงสุดของยานยนต์ ดังแสดงในรูปกราฟด้านบน

      ควรสังเกตว่าสำหรับยานยนต์บางชนิด จะไม่มีจุดตัดอยู่ระหว่างเส้นโค้ง กับเส้นโค้งต้านทาน เหตุเพราะว่ามีต้นกำลังขนาดใหญ่ หรืออัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ ความเร็วสูงสุดของยานยนต์สามารถคำนวณโดยความเร็วสูงสุดของเครื่องยนต์ต้นกำลัง ใช้สมการ 2.32 หรือสมการ 2.47 ความเร็วสูงสุดของยานยนต์สามารถเขียนได้เป็นสมการต่อไปนี้

V_max = ((pn_{p max}r_d)/(30 i₀i_{g min})) (m/s)                  (2.50)

กำหนดให้ n_{p max} = ความเร็วรอบสูงสุดของเครื่องยนต์ (มอเตอร์ไฟฟ้า)

              i_{g min} = อัตราทดเกียร์ต่ำสุดของการส่งกำลัง

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“เครียด ให้น้อย

ยิ้ม       ให้มาก

เดี๋ยวทุกอย่าง จะดีเอง”