To jsou mi argumenty...
Proc strilet od boku, vsak se to da snadno spocitat.
Rekneme, ze autem bude treba BMW 330i E90, to na jednicku na 2 000 ot./min jede 20 km/h, na sestku na 2 000 ot./min 100 km/h. Auto pojede vzdy stejnou trasu, tj. pominu polohovou energii (rekneme tedy 0), pohybovou uz muzu vzit v potaz, i kdyz neni vyznamna:
- pri 1450 kg hmotnosti auta potrebujeme na zrychleni na 100 km/h 0,1554 kWh, na 20 km/h 0,0062 kWh. Valivy odpor vynecham, to je jeste vetsi prkotina.
Podstatnejsi je aerodynamicky odpor. Potrebujeme hustotu vzduchu r, soucinitel odporu Cx, celni plochu A a rychlost v. Hustotu vzduchu dame na obvyklych 1,3 kg/m3, Cx je u E90 0,3 a celni plochu nevim, dame 2 m2, rychlost mame.
Vypocet odporu vzduchu F = 0,5*r*Cx*A*v^2 pak vyjde pri 100 km/h (27,8 m/s) 301 N, pri 20 km/h (5,55 m/s) 12,03 N.
Dale zjistime, jakou praci musi auto pri prekonavani odporu vzduchu vykonat, tedy z Newtonu udelame Jouly. (J = N*m) - tento odpor musi prekonavat na draze 100 000 metru, tj. vykonat praci v prvnim pripade 30 100 000 J, v druhem 1 203 000 J.
Zrychlim to a posunu rovnou ke kWh, tady plati, ze 1 J = 2,778 * 10–7 kWh, tzn. 1 kWh = 3 600 000 J
V prvnim pripade tedy spotrebuje auto na prekonani odporu vzduchu 8,36 kWh, v druhem 0,334 kWh. To je rozdil tak ohromny, az se muze zdat, ze jsem nekde udelal chybu, spotreba by musela byt na jednicku zlomkova, coz v praxi neni. V tomto pripade ale do hry vstupuje faktor, ktery si dovolim oznacit jako "bazalni metabolismus motoru"
, proste motor neco spotrebovava k tomu, aby sam bezel. Kdyz se k tomu prida, ze doba jizdy je odlisna, v prvem pripade je to jedna hodina (vezmu 100 km/h prumer), v druhem pripade pet hodin (20 km/h prumer), pak jsou to navic ctyri hodiny "bazalniho metabolismu". Tady presne cislo nemam, ale bezny motor spotrebuje kolem 0,8 litru paliva za hodinu jenom na to, aby sam bezel. To jest 3,2 litru benzinu, coz pri vyhrevnosti 2,58 kWh na litr znamena dalsich 8,256 kWh na celou jizdu.
Ted to cele sectu s energii potrebnou pro zrychleni, pripocitam jeste energii potrebnou na jednu hodinu behu samotneho motoru pro oba rezimy a jsem na:
10,5794 kWh pro jizdu na sestku a
10,6602 kWh pro jizdu na jednicku
Je to tedy hodne zjednodusene, ale myslim si, ze neni faktor, ktery by cele srovnani posunul do zasadne jinych sfer. Uz tohoto je patrne, ze spotreba pri jizde na jednicku bude vyssi, navic jsou zde dalsi faktory, ktere efektivitu prace celeho mechanismu pri jizde na prvni prevodovy dale snizi. Takze to jednicka nejspis prohraje.
Zajimave, necekal jsem, ze motor sam pro sebe spotrebuje tolik, ale vysledek to bude priblizne spravny - ostatne asi poznatky z praxe nebudou jine. Samozrejme, situaci mohou zmenit faktory, ktere vstupuji do hry (jina hustota vzduchu, jiny Cx nebo celni plocha atp.).
Priznavam tedy svuj omyl, precenil jsem vliv odporu vzduchu a nedocenil energii spotrebovavanou samotnym motorem (muzeme tomu rikat i neefektivita prace pri nizke zatezi). Nizka rychlost by zvitezila az o neco vyse, kdy by odpor vzduchu jeste nebyl tak vysoky a pritom by motor byl vice zatizeny. To uz si s pouzitim stejneho postupu muze kazdy priblizne spocitat sam...
Milovník starých pořádků.
Skanz3n
