Welcome to Tesla Motors Club
Discuss Tesla's Model S, Model 3, Model X, Model Y, Cybertruck, Roadster and More.
Register

Luchtweerstand en ander technische geneuzel voor de liefhebbers

This site may earn commission on affiliate links.
@Adm Eens!

@RobsEV Door de wervelingen van je voorganger op een normale snelweg met redelijk druk verkeer denk ik dat je er idd van mag uitgaan dat je auto niet in laminaire lucht rijdt. Anders heeft het draften achter een vrachtwagen ook geen zin; lichte onderdruk, maar zeker niet laminaire lucht. En anders een keer met een motor achter een vrachtwagen hangen en dan weet je het zeker: geen laminaire lucht. Edit: ook windschermen en bomen langs de weg kunnen met lichte wind al zorgen voor turbulentie.

btw: met een motor te dicht achter een vrachtwagen hangen is levensgevaarlijk omdat je niet kan anticiperen dat een vrachtwagen mogelijk hard moet remmen en... een vrachtwagen kan harder remmen dan een motorfiets (en degene die dat niet gelooft moet gewoon een VRO1 volgen, dat is de eerste les ongeveer die je daar krijgt, zeker lege vrachtwagens kunnen zeer hard remmen)

Zo op verzoek een apart draadje aangemaakt.

Het testen op de motor ga ik zeker niet doen. :eek:

Er lijkt mij dat er een groot verschil is tussen door turbulente lucht rijden en het veroorzaken van de turbulentie door een matige aerodynamica. Als dit niet zo zou zijn, dan zouden een heleboel windtunnel testen waardeloos zijn.

Waar je wel gelijk in hebt is dat bijv. zijwind van invloed is of de luchtstroom laminair langs de auto kan blijven stromen.
Bijv. een vrij steil aflopende achterzijde geeft al snel een loslatende luchtstroom en deze laat sneller los naarmate de snelheid toeneemt of de hoek waaronder de luchtstroom de auto benaderd toeneemt.

Als je bijv. de achterzijde van een E-tron vergelijkt met die van een Model-S of X dan zie je daar enorme verschillen.
Bij een snelheid tot misschien 80km/u zal dat in perfecte omstandigheden in beide gevallen nog goed gaan maar wanneer je iets sneller gaat of wanneer er wat zijwind bij komt dan kan je best aanvoelen dat bandbreedte waarin de luchtstroom bij een Model-S of X laminair blijft veel groter is dan bij een E-tron.

Wanneer luchtstroom in de praktijk toch nooit laminair zouden zijn dan zouden de smoke tests in een windtunnel zinloos zijn.
Terwijl men deze kostbare test toch veel uitvoert.

In de F1 zijn bijv. alle kleine extra flapjes bedoeld om de luchtstroom, ondanks spoilers etc., toch laminair langs de auto en de vleugels te krijgen. Uiteraard wordt dit lastiger als ze vlak achter een voorganger zitten die veel turbulentie veroorzaakt.

In deze video kan je mooi zien dat de turbulentie en dus ook de drag toeneemt als de kap van een cabrio open of dicht is.

De extra drag wordt uiteraard veroorzaakt doordat de luchtstroming niet meer de auto kan volgen als de kap open is.

Deze discussie ontstond doordat er werd gesteld dat de Cw waarde in alle omstandigheden vrijwel gelijk zou blijven terwijl in alles wat ik hierover kan vinden wordt gesteld dat de Cw waarde alleen relevant is bij één bepaalde gelijkmatige snelheid.
 
Deze discussie ontstond doordat er werd gesteld dat de Cw waarde in alle omstandigheden vrijwel gelijk zou blijven terwijl in alles wat ik hierover kan vinden wordt gesteld dat de Cw waarde alleen relevant is bij één bepaalde gelijkmatige snelheid.[/QUOTE said:
Natuurkundig benaderd is de hoeveelheid energie die benodigd is om een auto van A naar B te krijgen afhankelijk van een aantal factoren:
upload_2019-3-1_11-45-40.png

(Uit mijn natuurkunde cursus: het eerste deel van de formule is de kinetische energie, het tweede deel de rolwrijving en het derde de luchtwrijving).
De Cw-waarde is afhankelijk van de aerodynamische bouw van de auto en is in principe altijd gelijk (bij elke snelheid). Het resultaat (de benodigde energie of vermogen) is sterk afhankelijk van de snelheid (kwadratisch). Uitgangspunt bij deze formule is dat de lucht als één homogeen blok doorgeploegd wordt. Door turbulentie van het achter een andere (vracht)auto hangen zal er zeker iets veranderen aan de Cw-waarde (want die is vastgesteld op basis van een homogene luchtkolom), maar als je goed kijkt naar de formule zie dat die waarde ten opzichte van de snelheid minder relevant is. De benodigde kinetische energie en de luchtweerstand is vooral afhankelijk van de snelheid. Het hangen achter een vrachtauto heeft dus vooral zin omdat die krengen niet zo hard rijden. Daar komt de besparing vandaan!
 
"De Cw-waarde is afhankelijk van de aerodynamische bouw van de auto en is in principe altijd gelijk (bij elke snelheid)."

In de berekeningen houden ze een gelijke waarde aan ondanks dat deze niet gelijk is.
Weerstandscoëfficiënt - Wikipedia
Immers: "De eerder gevonden weerstandscoëfficiënt kan dan niet gebruikt worden voor het berekenen van de weerstand bij de nieuwe snelheid."

Ik ben er inmiddels achter gekomen dat voor auto's een snelheid van 140km/u maatgevend is voor de bepaling van de Cw waarde.
Dus niet zomaar een willekeurige snelheid. Als de Cw waarde altijd gelijk zou blijven bij iedere snelheid dan zou het vaststellen van een vaste snelheid waarbij deze bepaald moet worden ook zinloos zijn.
https://d3heg8p4kr6m9p.cloudfront.net/app/uploads/2015/04/attachment-002_2009_7_8_54_reportage.pdf

Dit is eerlijk gezegd een hogere waarde dan dat ik zou verwachten.
Dan nog kan het fenomeen optreden dat door het verlagen van de snelheid de Cw waarde bij de één meer veranderd dan de ander.
Dat er in veel opleidingen geen rekening mee wordt gehouden, wil natuurlijk niet zeggen dat deze effecten er niet zijn.
Of het wel of relevant is weet ik niet maar dat probeer ik nu juist te achterhalen in deze discussie.

Wel zie ik bij van Mercedes en BMW dat ze niet alleen naar de voorgeschreven, loodrecht op het front meten maar ook de auto onder een hoek (effecten van zijwind) kunnen zetten en ook hogere snelheden (aerodynamische stabiliteit) testen.
Aerodynamica volgens Mercedes-Benz: emotie en efficiency komen samen

In verreweg de meeste opleidingen wordt ook verteld dat vloeistoffen niet samendrukbaar zijn en dat gassen recht evenredig met de druk samendrukbaar zijn. Wanneer je echter iets verder kijkt dan blijkt ook dit onjuist te zijn. Ik had ook zo'n vermoedde bij het gebruik van de Cw waarde en dat lijkt steeds meer te worden bevestigd door de stukken die ik hierover kan vinden.
 
  • Informative
Reactions: robertvg
Ben dan wel benieuwd hoeveel de Cw varieert bij verschillende snelheden, zeg tussen de 100 en 150 km/uur.
Daar kan ik zo 1-2-3 niet veel over vinden.

Daar ben ik ook erg benieuwd naar.
Het zou ook kunnen verklaren waarom bijv. een model X veel zuiniger is in de praktijk dan een I-Pace en een E-tron.

Bij 140km/u zal bij alle drie de auto's de luchtstroom niet meer laminair zijn ronde de achterzijde van de auto.
Echter bij 100km/u zou het kunnen zijn dat dit bijv. voor de X al wel zo is en de I-Pace en E-tron nog niet.
Aangezien 100km/u meer een "normale" snelheid, zou dat significante verschillen kunnen geven.
 
  • Like
Reactions: robertvg