Você recebe gás quilometragem pior com o ar condicionado?

Fuel Economy lo`s all about balancing speed and aero engineering.

Como Pepsi vs coque, Direita vs Esquerda, e South Park vs Family Guy, este é um daqueles debates épicas que parecem desafiar as restrições da lógica, tempo e espaço. Na guerra cada vez mais violenta para salvar alguns centavos na bomba, a discussão sobre A / C vs janelas para baixo parece ter transcendido o meramente empírica e tornar-se uma discussão viveiro de aulas do segundo ano de física em todo o mundo. A resposta a esta questão em particular é, no entanto, não como tão pat como se poderia pensar.

O debate

  • Este se resume a uma questão de aerodinâmica vs arraste motor. Por um lado, ligar do seu carro ar condicionado envolve um compressor que chama a potência do motor. Esse poder vem de combustível, o que impacta a economia da linha de fundo. A / C defensores, porém, balcão com o fato de que rolar janelas de um carro para baixo interrompe laminar (liso) o fluxo de ar sobre o corpo do carro, efetivamente aumentando a área frontal, a pressão frontal e, finalmente, o arrasto. A questão é: em que ponto aerodinâmica maus contrariar as economias de girar o compressor A / C off?

A regra de Quadrados

  • Aerodinâmica é um assunto complicado, mas um dos principais conceitos na aerodinâmica também é a mais simples: a de que os requisitos de energia suba com o quadrado da velocidade. A regra de quadrados basicamente significa que você precisa de quatro vezes mais poder de ir duas vezes mais rápido. Então, vamos começar a partir daí como um ponto base. As fórmulas são complexas, mas, a fim de calcular o requisito de energia aerodinâmico para uma dada velocidade, é necessário saber o peso do veículo, a sua superfície frontal (o tamanho do veículo, quando visto de frente) e o coeficiente de arrasto (como "escorregadio" o veículo).

Estabelecimento de Requisitos de Alimentação

  • Vamos dizer que um veículo de 3.000 libras tem uma área frontal de 28 pés quadrados e um coeficiente de arrasto (anotado como Cd) de 0.40- estes são bastante comum para a maioria dos veículos. Para poupar os cálculos complexos, o veículo terá 0,63 cavalos para ir 5 mph, 3.05 cavalos de potência para ir 20 mph, 15,2 cavalos de potência para ir 50 mph, 28,48 cavalos para ir 65 mph e 65,5 cavalos de potência para ir 90 mph.

Rolar para baixo a Windows - exemplo extremo

  • Todos os veículos são diferentes, e rolar para baixo as janelas vai ter efeitos diferentes em todos eles. Nós já sabemos que a área frontal Cd e eficaz do veículo vai subir um pouco quando você fechar as janelas, mas qualquer tentativa de atribuir um valor específico seria bastante arbitrária, uma vez que varia. Assim, como um cenário de pior caso, vamos recalcular assumindo que rolar as janelas até o fim dobra Cd do carro e FA. Recalcular a 3.000 libras, um Cd de 0,80 e uma FA de 56 pés quadrados, temos os seguintes requisitos de potência: 0,65 a 5 mph, 4,84 a 20 mph, 43,48 a 50 mph, 90 cv a 65 e 228 cavalos a 90 mph.

O mundo real



  • Agora que temos os princípios de requisitos de energia para baixo, vamos olhar para o mundo real. Na realidade, rolando para baixo as janelas não irá resultar em um aumento de pressão de ajuste em cada veículo uma vez que o aumento de pressão ou arraste é relativo a aerodinâmica do carro em primeiro lugar. Para encurtar a história, revirando as janelas para baixo em um Corvette terá mais efeito do que fazê-lo em um caminhão baú. No mundo real, Cd e área frontal eficaz subir por uma porcentagem do total do veículo, geralmente não mais de 30 por cento na maioria dos casos. Então, vamos recalcular usando um CD 30 por cento maior e FA.

Rolando o Windows para baixo - The Real World

  • Recalcular usando um Cd de 0,48 e uma FA de 34 (um aumento de 20 por cento) obtemos: 0,63 cv a 5 mph, 3,32 cv a 20 mph, 19,73 cv a 50 mph, 37,86 a 65 mph e 90,39 a 90 mph.

A / C vs. Windows para baixo

  • Um Um compressor / C usará entre 5 e 15 cavalos de potência, dependendo do carro ou caminhão específico, portanto, para o nosso exemplo, vamos dividir a diferença e chamá-lo de 10 cavalos de potência. A fim de que o carro seja mais eficiente com o A / C em que tem que utilizar menos energia para fazer funcionar o A / C do que para ultrapassar a diferença de potência entre as janelas para cima e para baixo janelas.

comparações exemplo

  • Na nossa "extremo" exemplo de CD duplo e FA, nós achamos que o carro usa, mas mais 1,79 cv a 20 e uma gritante mais 28.28 cv a 50 mph. Na verdade, o carro em nossa extrema exemplo requer o equivalente mais 10 cavalos de potência a exatamente 28 mph. Abaixo de 28 mph, o nosso exemplo do carro extrema seria mais eficiente com as janelas abertas do que com o ar. O ponto-break em nosso exemplo do mundo real, no entanto, sai a pouco mais de 65 mph- abaixo dessa velocidade, o carro é mais eficiente com as janelas abertas do que o ar diante.

A última palavra

  • Então, o que é mais eficiente: janelas para baixo ou A / C em? Bem, em primeiro lugar depende de quão aerodinâmico seu veículo está com as janelas para cima, e, segundo, a quantidade de energia a um compressor / C empates. Mas, principalmente, depende de quão rápido você está driving- mais lentamente você dirige, o melhor para você em matar o A / C e rolando as janelas para baixo.

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