Download (PDF) - Porsche

More documents

Recommendations

Info

framtaget med ett EU-standardiserat körmönster som har en snitt hastighet på 63 km/h och därför har andra värden på både motstånd och varvtal, något som leder till lägre siffror. Hur skulle det se ut om Porsche Cayman haft en helt friktionslös motor som saknat hjälpaggregat? Då hade motordriften i sig inte krävt någon bensin alls och för brukning en hade bara berott på rulloch luftmotstånd. Bilen i sig drar alltså 5 liter och motorn 3,4 liter per 100 km. 5. Vad händer om vi istället kör en Cayman S med PDK? Med den annorlunda växellådan är motorvarvtalet på sjunde växeln betydligt lägre och eftersom motorns BERÄKNING AV FÖRLUSTER 1. Motorns inre friktion 900 r/min drar 1,2 liter per timme och ökningen är linjär och proportionell med varvtalet. Det ger en förbrukning på 1,2•2 600÷900=3,4 liter per timme för samma motor om den hålls på 2 600 varv med kopplingen ned tryckt. 2. Rullmotstånd Rullmotståndet (F r ) räknas ut genom att massan (m) multipliceras med tyngdaccelerationen (g) och rullmotståndskoefficienten (fr). F r =m•g•fr. Rullmotståndskoefficien ten är unik för varje bilmodell eftersom det är en sammanslagning av alla motstånd från kopplingen hela vägen till marken. För Caymans del blir det 1 425•9,81• 0,02=280 N. För att övervinna det rullmotståndet behövs effekten P r =F r•v där v är hastigheten mätt i meter per sekund. P r =280•100÷3,6=7778 W, det vill säga effekten 7,8 kW behövs för att hålla bilen rullande. En timme med det rullmotståndet slukar då energimängden 7,8 kWh. 3. Luftmotstånd Luftmotståndseffekten kan räknas ut genom följande ekvation där (P d ) är luftmotstånds - effekten, (C d ) är luftmotståndskoefficienten, (A) är bilens frontarea och (⍴) är luftens densitet i kg per kubikmeter: P d =C d•A•0,5•⍴•v 3 =0,29•1,9• 0,5•1,21• (100÷3,6) 3 =7 145 W. Det behövs alltså 7,1 kW för att övervinna luftens motstånd och det leder till att energibehovet blir 7,1 kWh under en timme. förbrukning sjunker med varvtalet så går det åt mindre bensin. Utväxlingen i PDK leder till att motorn drar 2,3 istället för 3,4 liter, vilket för bilen som helhet resulterar i 7,3 liter per 100 km. Porsches egna siffror gör inte lika stor skillnad på modellerna, mest på grund av den standard - iserade körcykeln men också genom PDK-lådans extra förluster i förhållande till den manuella. Hur mycket mindre drar en normal Cayman med den mindre motorn? I normala Cayman sitter en 2,9-litersmaskin, en minskning med 0,5 liter slagvolym. Förlust - erna i en motor är dels beroende av cylinder volymen, dels av hjälpaggregaten. I en Cayman med samma utrustning som en Cayman S borde knappt 70 procent av förlusterna komma av effekter som följer cylindervolymen. Det gör att en minskning från 3,4 till 3,1 liter är rimlig, en total förbrukning på 8,1 liter per 100 km. Enligt Porsches siffror är skillnaden exakt denna, 0,3 liter, mellan Cayman och Cayman S i den körcykel de använder. Slutsatsen vad gäller förlusterna hos Cayman är att skillnaden i utväxling mellan PDK och manuell växellåda påverkar mer än vilken motor som används. 4. Bensinens energiinnehåll och motorns verkningsgrad samt motståndens bensinbehov Bensin innehåller ca 9 kWh per liter och en modern bensinmotor ligger kring 33 procent i verkningsgrad. Det betyder att vevaxeln i Cayman kan utvinna 9•0,33=3,0 kWh ur en liter bensin, resten blir till värme. Energibehovet för rullmotstånd, 7,8 kWh kräver alltså 7,8÷3,0=2,6 liter. Luftmotståndets behov på 7,1 kWh motsvarar 2,4 liter bensin. 5. DÄRFÖR DRAR PDK MINDRE BENSIN Fördelen med PDK är att den har en sjunde, väldigt tydlig, överväxel. Varvtalet på högsta växeln sjunker radikalt från den manuella versionen och motordriftförbrukningen minskar därför till 3,4•1 750÷2 600=2,3 liter. Totalt för bilen som helhet blir det 7,3 liter per 100 km. Den minskningen av förbrukningen med 1,1 liter är helt och hållet ett resultat av de utväxlingar som valts av Porsche snarare än att PDK-lådan i sig skulle förbruka mindre energi. I själva verket är det så att PDK-växellådan förbrukar mer energi än den manuella, huvudsakligen för att den har ett extra drevpar på utgående axel som bidrar till förlusten. Det avspeglas också i Porsches standardiserade körcykler där skillnaden i förbrukning inte fullt ligger på 1,1 liter mellan modellerna. Motorn drar väsentligt mindre bensin med överväxeln, men PDK-lådan förbrukar själv en del av den minskningen. PORSCHEMAG 31
32 PORSCHEMAG RÖRELSE. Nu är det äntligen dags att få bilen att öka farten! Alla moment där bensinen byts mot rörelseenergi genom att bilens fart ökas eller minskas ingår i gruppen rörelse. 6. Hur mycket mer bensin drar en Cayman S när hastigheten ökas från 80 till 120 km/h? Rörelseenergin för en Cayman i 80 km/h är 0,097 kWh och i 120 km/h är den 0,22 kWh. Det innebär att skillnaden 0,123 kWh behövs för att accelerera bilen en gång från 80 till 120 km/h, energi som då finns lagrad i form av en högre fart. Det motsvarar 41 milliliter bensin. 7. Det är först när man sätter foten på bromsen som rörelse energin omvandlas till värme i bromsarna och för alltid går förlorad. En inbromsning från 120 till 80 km/h medför att energi motsvarande 41 milliliter bensin försvinner i bromsskivorna. Ska Cayman upp i fart igen måste 41 nya milliliter användas för att åter bygga upp rörelseenergin. Under en 100 km lång resa är det inte ovanligt att accelerera och bromsa 25 gånger. Då kommer en Cayman att dra drygt en liter bensin extra. Den blir till värme i broms arna som sedan vädras ut i luften. Hade vi frirullat istället för bromsat hade bilens rörelse energi använts till att överkomma rulloch luftmotståndet och bilen hade sakta tappat fart och ingen energi hade gått förlorad i förhållande till att hålla konstant fart. Därför är – ologiskt nog – bromspedalen det effektiv aste redskapet för att höja bensinförbrukningen på en bil. Bromsa ofta så går bensinen åt i parti och minut. 8. Detta leder oss till ännu en ologisk sanning: Att hålla jämn fart förbrukar mer energi än att pendla i hastighet. För att åskådliggöra effekten av en ryckig körstil behövs två exempel. Första exemplet är en Cayman i jämn fart på plan rak väg. Då förbrukar den de 8,4 liter som härstammar från de rena förlusterna. Andra exemplet är att först accelerera från 80 till 120 km/h och sedan frirulla från 120 till 80 km/h med kopplingen nertryckt och hela tiden byta rörelseenergi mot rulloch luftmotstånd. Med en Cayman tar det 30 sekunder att rulla från 120 till 80 km/h, sedan används 30 sekunder för att accelerera upp i fart igen. Därför används halva tiden till acceleration och andra halvan till frirullning. Cayman behöver accelerera och rulla fritt hela 60 gånger under timmen bakom ratten, en relativt ryckig resa med andra ord. Med 41 milliliter per acceleration förbrukar Cayman S 2,5 liter extra under alla accelerationerna. Samtidigt går det åt 4,2 liter för att hålla 100 km/h i snitt under den halva timme som accelerationerna totalt utgör. Vid frirullning används farten – den uppbyggda rörelse - energin - till att övervinna rulloch luftmotståndet. Därför är motorn den enda egentliga förbrukaren under frirullning och på tomgång drar Cayman 0,6 liter på den halvtimmen. Tabellen här intill bringar förhoppningsvis mer klarhet i de två olika sätten att använda bensinen. BERÄKNING AV RÖRELSE 6. Acceleration Rörelseenergin hos bilen är massan gånger hastigheten i kvadrat delat med två. Uttryckt i kilowatt och timmar blir ekvationen: E k =m•v 2 ÷(2•60•60• 1 000). I 80 km/h har vår Cayman en rörelse energi på 1 425•(80÷3,6) 2 ÷ 7 200 000 =0,097 kWh. Det betyder att det finns 33 milliliter bensin investerade i att ha fått upp bilen till 80 km/h. Vid 120 km/h har bilen en rörelseenergi på 1 425•(120÷3,6) 2 ÷ 7 200 000=0,22 kWh. Det innebär att 0,22-0,097=0,123 kWh, eller 41 milliliter bensin behöver för - brännas för att accelerera bilen en gång från 80 till 120 km/h, energi som då finns kvar som rörelse energi i form av en högre hastighet.
Page 1 and 2: 28 PORSCHEMAG ryckigt Kör - Vad g
Page 3: PORSCHE CAYMAN S Motor: 3,4 liters

Download (PDF) - Porsche

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?