Grrrrrene schreef op zaterdag 15 maart 2008 @ 13:27:
[...]
Tot zover ben ik het met je eens: als je de hoeveelheid kWh die je per dag thuis en in de auto verbruikt vergelijkt, verbruik je in die relatief korte tijd in de auto heel veel kWh, terwijl je thuis met ongeveer dezelfde hoeveelheid je huis warm stookt, kookt, doucht, verlicht, enzovoorts...
[...]
Ik vraag me af of je dit ook kunt staven met wetenschappelijk onderzoek. Ik zal niet ontkennen dat spiegels beter kunnen verdwijnen uit aerodynamisch oogpunt, maar moderne spiegels zijn aardig gestroomlijnd en gewoon noodzakelijk als low tech manier om achter je te kijken. Wellicht dat we op den duur camera's krijgen die achteruit kijken, waardoor je meteen het probleem van een dode hoek op kunt lossen, maar 't is nou niet alsof je daarmee alles oplost. Onlangs stond er een artikel op de frontpage over BMW dat een eco-vriendelijkere X5 had gebouwd en daar speciale velgen op had gezet die 1kW bespaarden bij 160km/u. Leuk, maar 1kW is echt niks vergeleken met wat de rest van de auto dan aan aerodynamische weerstand veroorzaakt, zodat je hier echt niet die kilometers per liter extra mee zult halen die jij claimt
Auto's moeten ook vooral praktisch blijven. Met een 1+1-setup kun je twee mensen aardig zuinig van A naar B brengen, zeker als je de auto superlicht maakt (150kg lijkt me prima haalbaar als je alle veiligheidseisen even laat vallen). Zo'n auto kan best 1:200 halen ofzo, maar je kunt er niks in vervoeren en echt veilig is het ook niet. Een aanrijding met een 10x zo zware auto overleef je niet en dan krijg je het kip-en-ei-verhaal dat andere auto's ook lichter moeten worden. Als het vrachtverkeer in het vervolg aparte wegen krijgt, zodat je alleen met lichte personenauto's bij elkaar zit, kun je zo'n radicale actie ondernemen door alleen auto's < 200kg op wegen toe te staan
Ik kan dit onderbouwen met wetenschappelijk onderzoek, als je wilt kan ik even een plaatje opzoeken van de zogvormen achter vlakke voorwerpen. Een spiegel is niet aerodynamisch. Ik denk dat je je vergist met de voorkant van de spiegel: die ziet er gestroomlijnd uit maar dat is het minst belangrijke deel van de stroomlijn: het verlies zit hem in de druk achter de spiegel. Ik zal hieronder even een dissertatie geven.
Een auto hoeft niet veel lichter om efficienter te rijden - je moet de motor gewoon goed dimensioneren en bijvoorbeeld elektromotoren gebruiken in het inefficiente gebied. Dit is geen technisch onhaalbare oplossing en hoeft niet zwaarder te zijn gezien je de relatief zware verbrandingsmotor kunt verkleinen. Je kunt ook denken aan hogere compressieverhoudingen in motoren: momenteel halen vliegtuigmotoren 55 MW met ~35-40% thermodynamische efficientie en een compressieverhouding van 40:1 of 50:1, waar vroegere vliegtuigmotoren veel meer op moderne automotoren lijken met compressieverhoudingen van 15:1 en th. efficienties van 20% bij 20 kW.
Daarvoor zul je de auto een heel stuk lichter moeten maken, anders is die ene liter voor je 200km al op voor je de stad uit bent.
Acceleratie kost hoopjes energie, maar dat komt ook door de inefficientie van een verbrandingsmotor bij lage toeren en hoge koppels, zie ook mijn opmerking over optrek-elektromotoren.
Zijn punt is dat als je je wekelijkse frikandel en je biertje laat staan, je ook honderden euro's per jaar kunt besparen. Een broodje kroket in een kantine kost al gauw een euro of 2, een biertje is ook niet cheap, doe dat maal 50 en je snapt z'n punt
Ok, point taken, ik haal 20 frikadellen voor 1,89 bij de aldi
Ik heb geen idee, maar als dit het ei van Columbus zou zijn, waarom wordt die service nog niet geboden dan? Heeft iemand dit überhaupt ooit gedaan of is het meer iets wat je denkt? Ik vind de claim van een tiental procenten besparing nml nogal gewaagd. Als dat waar zou zijn, zouden fabrikanten daar allang wat mee hebben gedaan.
Dat is inderdaad het ei van columbus. Mensen die mij beter kennen weten dat ik graag deze claim maak en deze goed kan onderbouwen. Het is een publiek geheim dat auto's form over function zijn.
De rechter spiegel laat ik mooi zitten, is toch een essentieel veiligheidsdeel van mijn auto. De wielkappen komen er ook niet snel, denk ik, want dat ziet er niet mooi uit (erg he, zo'n irrationele markt?
). Auto's worden momenteel alleen op veiligheid en esthetiek gebouwd. Mensen moeten de auto zien en willen kopen. Vervolgens wil je zoveel mogelijk sterren in de NCAP-tests.
Ik zie ook nog wel flinke vooruitgangen in radargestuurde cruise controls. Als iedereen een constante snelheid behoudt ten opzichte van zijn voorganger en netjes een bepaalde maximale snelheid rijdt, dan zit je niet meer met extra verbruik door afremmen en weer op snelheid komen. Dat is een gewone, beschikbare techniek die verplicht zou moeten worden op alle auto's.
Jep, en ik kan niet ontkennen dat je voor een bijzonder lage prijs een uitgebreid, zeer veilig (dat is gewoon zo, auto's zijn reteveilig geworden) en knap vormgegeven product krijgt dat ook nog eens goed in elkaar zit. Auto's zijn precies zo'n gebied waarvan ik niet kan claimen dat het 'bad engineering' is (dit is een opmerking die ik veel pleeg te maken bij dingen met een (intentionele) ontwerpfout, ik zal een paar voorbeelden hieronder geven). Radargestuurde cruisecontrol neemt vrijheid weg van mensen, ik denk dat er veel weerstand (hehe...) tegen komt. Dat het het constant accelereren en decelereren van anderhalve ton staal vermindert is gewoon een feit en zeer bewonderenswaardig.
Uitleg drukweerstand
Wanneer iets door een vloeistof beweegt vervormt het de vloeistof, dit is een combinatie van 1) de vloeistof in de richting van de beweging indrukken en aan de andere kant uitrekken en 2) vloeistof van vóór naar achter je verplaatsen. Het eerste effect zorgt voor een hogere druk vóór je dan achter je, en dat uit zich als een drukverschil maal je oppervlak = een kracht. Kracht maal afstand is vermogen, dus hier gaat vermogen aan verloren. Het tweede effect zorgt ervoor dat vloeistof van vóór naar achter je beweegt en je kunt je voorstellen dat die vloeistof niet overal in het universum evenveel verplaatst zodat je zo efficient mogelijk alle vloeistof verplaatst, maar het verschuiven van de vloeistof gebeurt vooral lokaal (net langs je vorm heen). Dit zorgt samen met je eigen snelheid voor een snelheidsverschil tussen de vloeistof en jou. Onregelmatigheden en oppervlaktespanning van de vloeistof zorgen ervoor dat de lucht dichtbij de vorm afgeremd wordt, die lucht 'sleep' je als het ware mee, sleept langs de andere, sneller bewegende lucht en zorgt zo voor een kracht die we oppervlakteweerstand noemen. Deze is over het algemeen te verwaarlozen bij een auto. Vliegtuigen en ligfietsen voelen deze kracht veel sterker omdat drukweerstand daar geen groot probleem is [niet helemaal waar, maar ik moet versimpelen hier]
Wat er gebeurt achter een auto of een ander anaerodynamisch voorwerp uit druk-oogpunt is dat lucht aan komt stromen, de vorm treft en deze gaat volgen. De vorm wordt breder, dus de lucht wordt verder uit elkaar gedrukt. Op een gegeven moment is je vorm op zijn breedst en wordt hij weer smaller. Wat er nu gebeurt heeft te maken met zowel oppervlakte- als drukelementen, maar het is ook vrij gemakkelijk in te beelden. De lucht moet nu weer 'sluiten' achter het voorwerp, maar kan dit niet oneindig snel doen. Dat betekent dus dat een aerodynamische vorm aan de achterkant langzaam sluit zodat de lucht de vorm goed kan volgen en niet opeens weg is. Als de vorm wel te snel 'stopt' gebeurt er dit:
De lucht kan niet meer sluiten en de stroomlijnen raken los van de vorm: er vormt zich een zog achter je vorm. Dit zog is niks anders dan een (open of gesloten) gebied met uitzonderlijk lage luchtdruk. Eerder zagen we al de definitie van drukweerstand: het drukverschil in de lengterichting is hier relatief heel groot en dat zorgt voor een grote kracht in de andere richting van waarin je beweegt. Hoe harder je beweegt, hoe groter je V en dus je F*R en dus je P.
Bovendien is het zog meestal een stuk lucht dat je meesleept met de auto gezien het vastzit aan je achterkant [zie hoe ik hier de term 'kont' sierlijk vermijd... shit, doe ik het weer] en dat stuk lucht is niet gering, vaak voel je het zog nog vele autolengtes achter je. Aan de rand van het zog zit weer een grenslaag tussen de buitenlucht en het zog waar een groot snelheidsverschil zit, en dus vortices ontstaan die ook weer energie opeisen. Die energie vertaalt zich allemaal in weerstand van je auto - de weerstand van je auto blijft dus niet beperkt tot alleen alles in de buurt van je auto, maar ook dingen ver weg van je auto zoals je zog maar ook bijvoorbeeld tunnelmuren (verhoogde profielweerstand).
terug naar de auto, opnieuw bekeken
Elke auto met een platte achterkant, dus ook vrachtwagens, heeft dus last van MONSTERLIJKE drukweerstanden. Er zijn geen auto's met aerodynamische konten, maar er zijn auto's die het goed proberen. De Veyron doet een leuke poging. CityEL. Daar stopt het wel zon beetje volgens mij.
Een spiegel heeft een gigantisch zog, meestal ongeveer vier à acht keer de oppervlakte van de spiegel zelf. Twee autolengtes lang. Dat zijn tientallen kilo's lucht die je extra meesleept en die allemaal energie dissiperen, puur omdat het weliswaar een leuke voorkant heeft, maar separatie en zogvorming erachter.
Wielkappen verprutsen op dezelfde manier je flow. De onderkant van je auto heeft niet bijster veel invloed volgens mij, voornamelijk omdat veel auto's toch op een onderdrukontwerp zijn gemaakt (=expres lagere druk onder je auto bij hogere snelheden, niet persé voor meer grip, maar voor betere stabiliteit).
Deze site is veel duidelijker (eerste hit op google op pressure drag :+)
Edit: bad engineering
Toch nog even mn belofte nakomen: ik roep vaak dat dingen bad engineering zijn wanneer er duidelijk een ontwerpfout is gemaakt. Heel veel dingen zijn bad engineering. Een kraan die te hoog is geplaatst in de werkruimte op de tu zodat al het water per definitie over de rand spettert is bad engineering, een voeding in een Acer-monitor die standaard ondergedimensioneerd is en daardoor warmer wordt dan nodig, inefficienter is dan nodig en sneller stukgaat. Bovendien high-esr caps over de uitgang geplaatst zodat er meer ripple is op je uitgang zodat je elektronica lekker sneller stukgaat, en de caps zijn van een merk dat bekend staat om kapotte elco's (verkeerde elektrolietformule). En ga zo maar door - dit gebeurt dus ook keer op keer in auto's. Het heeft uiteraard een reden: Acer wil dat je elke twee jaar een nieuwe monitor koopt, autofabrikanten verkopen extra luxe ondanks dat het misschien niet beter is voor de veiligheid (denk aan het verzwaren van het chassis zodat de elektronica en installatie voor airco erin kunnen, en deze auto dan verkopen in scandinavië, dit maakt de auto alleen maar veel onveiliger omdat zwaarder=slechter voor iedereen behalve jezelf). Bad engineering is all around.
[
Voor 10% gewijzigd door
mux op 15-03-2008 17:16
]
:strip_icc():strip_exif()/u/90692/avatar.jpg?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/110696/crop65f368ddd6d8d_cropped.jpg?f=community)
of zie ik dit verkeerd
:strip_icc():strip_exif()/u/33506/icon.jpg?f=community){kind=icon}
:strip_icc():strip_exif()/u/67968/Bart2Avatar.jpg?f=community){kind=avatar}
(als 120 mogelijk is).
/u/4739/logo-clean-icon.png?f=community){kind=icon}
:strip_icc():strip_exif()/u/48073/crop5829bfe4ef6a8_cropped.jpeg?f=community)
/u/45865/crop62338715be02f.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/131706/vogeltje.jpg?f=community)
/u/9238/crop5f26d14165147_cropped.png?f=community)
:strip_exif()/u/57978/wapen60.gif?f=community)
:strip_exif()/u/2208/dave-icon.gif?f=community){kind=icon}
:strip_icc():strip_exif()/u/97203/benoni01.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/44679/GTA1.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/55495/crop61a5fd0dabd05_cropped.jpg?f=community)
/u/43189/got.png?f=community)
en de resultaten hangen af van een geblazen of ongeblazen motor
d'r is toch alleen maar gelul op de radio:strip_icc():strip_exif()/u/148505/31bb5b263ef71bb4d5751e9a89035105.jpeg.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/193270/DM_cover_60_1.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/103853/Clipboard02.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/14260/crop5ed96cea84827.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/64489/hoogtevorst.jpg?f=community)
/u/38607/crop563536a9aac26_cropped.png?f=community)
:strip_exif()/u/39162/homer1.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/211419/Avatar2.jpg?f=community){kind=avatar}
.
:strip_icc():strip_exif()/u/50085/reaperavatar.jpg?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/14853/bluepiSW.jpg?f=community)
/u/88312/f18_2.png?f=community)
:strip_exif()/u/65255/T_net-logo.gif?f=community){kind=logo}
:strip_exif()/u/134183/Barbabeau-5.gif?f=community)
/u/44155/marzman.png?f=community)
/u/25784/ResNot.GIF?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/63098/crop651ad86823c45.jpg?f=community)
en over een hele rit gemiddeld 1 op 14,5 (en dat was nog een automaat ook :strip_exif()/u/7013/spunky_main.gif?f=community)
/u/203831/ts2.PNG?f=community)
:strip_exif()/u/38917/kontkopie.gif?f=community)
/u/156407/crop5855ee69f2807_cropped.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/15049/DC2-icon-klein.jpg?f=community){kind=icon}
:strip_exif()/u/5116/jsr.gif?f=community)
:strip_exif()/u/16970/crop57cd1ef1eb0d0.gif?f=community)