2.7.3 สมรรถนะในการเร่ง

      สมรรถนะในการเร่งของยานยนต์ ปกติสามารถอธิบายได้จาก เวลาในการเร่งของมัน กับระยะทางที่เริ่มจากความเร็วที่ศูนย์ไปถึงความเร็วสูงสุด ยกตัวอย่างเช่น จากความเร็วที่ 0 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ไปจนถึง 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง บนพื้นทางเรียบ

รูปการแข่งรถที่ต้องใช้ความเร่งสูงสุดเพื่อการเอาชนะ

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

วิดีโอการทดสอบอัตราเร่ง

   ใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน สมการที่ 2.13 ความเร่งของยานยนต์สามารถเขียนได้ดังนี้

รูปสมการที่ 2.55

กำหนดให้   d = ตัวประกอบของมวล (Mass factor)

d  มีค่าเท่ากับมวลที่เพิ่มอันขึ้นเนื่องจาก การเกิดโมเมนต์เชิงมุมของชิ้นส่วนที่กำลังหมุน ซึ่งตัวประกอบของมวลสามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

รูปสมการที่ 2.56

กำหนดให้   I_w = โมเมนต์เชิงมุมโดยรวมของล้อ

                I_p = โมเมนต์เชิงมุมโดยรวมของชิ้นส่วนที่หมุน ที่เชื่อมโยงกับต้นกำลัง

ในการคำนวณตัวประกอบของมวล จำเป็นที่จะต้องรู้ค่าของโมเมนต์ความเฉื่อย (Mass moments of inertia) ของชิ้นส่วนที่มีการหมุนทั้งหมด

      ในกรณีที่มีค่าซึ่งไม่ทราบอยู่ ค่าตัวประกอบของมวลสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลจะใช้การประมาณค่าเอา ซึ่งสามารถหาได้จากความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

d = 1+d₁+d₂i_g² i₀²                  (2.57)

กำหนดให้   d₁ = แสดงให้เห็นถึงเทอมที่อยู่ทางด้านขวาของสมการที่ 2.56 ค่าที่เหมาะสมจะอยู่ที่ 0.4

                d₂ = แสดงให้เห็นถึงผลของต้นกำลังในชิ้นส่วนที่กำลังหมุน และมีค่าประมาณอยู่ที่ 0.0025

รูปการเร่งของเครื่องยนต์ที่มี 3 เกียร์

รูปกราฟการเร่งของยานยนต์ที่ต้นกำลังเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า

                สองรูปด้านบน แสดงให้เห็นถึงความเร่งจนเกิดความเร็วของยานยนต์ในเครื่องยนต์แก๊สโซลีนสาม เกียร์ และมอเตอร์ไฟฟ้าเกียร์เดียว ตามลำดับ

      จากสมการที่ 2.55 เวลาที่ทำให้เกิดความเร่ง (t_a) และระยะทาง (s_a) จากความเร็วต่ำ (V₁) ไปถึงความเร็วสูง (V₂) สามารถเขียนเป็นสมการตามลำดับได้ดังนี้

รูปสมการที่ 2.58 และ 2.59

      ในสมการ 2.58 และ 2.59 แรงบิดของต้นกำลัง (T_p) คือฟังชันก์ของความเร็ว ซึ่งจะเป็นฟังชันก์ของความเร็วรถ (สมการ 2.23 และ 2.37) และอัตราทดของเกียร์ส่งกำลัง

      การใช้สมการ 2.58 และ 2.59 จากการคำนวณโดยใช้สมาการแบบนี้ มักมีความยุ่งยากที่จะวิเคราะห์ในการแก้ปัญหา ดังนั้น จึงนิยมการใช้วิธีเชิงตัวเลขแทน

      สองรูปด้านล่าง แสดงให้เห็นถึงเวลาความเร่ง กับระยะทาง พร้อมกับความเร็วของยานยนต์ ที่ใช้เครื่องยนต์แก๊สโซลีน และ มอเตอร์ไฟฟ้าตามลำดับ

รูปตัวอย่างของกราฟเวลาความเร่ง และระยะทาง กับความเร็วยานยนต์ที่เป็นต้นกำลังเครื่องยนต์แก๊สโซลีนในรถยนนั่งส่วนบุคคล

รูปตัวอย่างของกราฟเวลาความเร่ง และระยะทาง กับความเร็วยานยนต์ที่เป็นใช้มอเตอร์เป็นต้นกำลังในรถยนต์ไฟฟ้า

วิดีโอการทดสอบอัตราเร่งของรถยนต์นิสสันจีทีอาร์

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ถ้าให้เพื่อนยืมเงิน ระวังจะเสียทั้งเงิน เสียทั้งเพื่อน และเสียทั้งใจ

เพราะฉะนั้น อย่าให้เงินใครยืม ถ้ามีก็ให้เขาไปเลย”