Superszybkie Peugeoty 908 - krótka analiza [technika wyścigowa odc. 30]

Jak donosi dailysportscar.com nowe Peugeoty 908 testowane na torze Paul Ricard na najdłuższej prostej były szybsze od zeszłorocznego bolidu Oreki Matmut!

Wóz należący do zespołu Oreca, to Peugeot 908 w zeszłorocznej specyfikacji wyścigowej, a więc posiadający silnik ZS o objętości 5,5 l, który ma moc (oficjalnie) 700 KM. Nowe Peugeoty 908 wg regulaminu mają silniki 3,7 l, które powinny dysponować mocą około 550 KM. Wynika z tego, że bolidy powinny być wolniejsze, a jednak nie były. Dziennikarze przeprowadzili obliczenia, które miały wyjaśnić, dlaczego nowe wozy są tak szybkie. Zróbmy analizę.

Analiza

Żeby samochód uzyskał żądaną prędkość jego moc na kołach powinna być co najmniej równa mocy wszystkich oporów. W skład oporów wchodzą: opory powietrza, opory toczenia, opory wzniesienia i bezwładności. Dwa ostatnie można pominąć przy tych rozważaniach. Dziennikarze dailysportscar pominęli także opory toczenia. Opory te przy 320 km/h mogą być dość duże i wynosić ok. 1000 N, ale przy poniższych rozważaniach można również je pominąć ze względu na to, że w przybliżeniu w starym i nowym aucie są takie same, a do tego dominującym oporem jest siła oporu powietrza.

Panowie z dailysportscar przyjęli: sprawność silnika w starszym aucie wynoszącą 90% oraz powierzchnię czołową 1,7 m[sup]2[/sup].

Znając prędkość maksymalną starej „908” na Paul Ricard wynoszącą średnio 324 km/h wyliczyli z wzoru współczynnik oporu powietrza starego Peugeota. Przypomnę jak wygląda wzór na siłę oporów powietrza:

We wzorach pominięto współczynnik wypełnienia nadwozia. Po przekształceniu powyższy wzór prezentuje się w następujący sposób:

Nie znamy jednak wartości Fp. Wiemy za to, że moc oporów powietrza wylicza się z wzoru (3) oraz zakładamy w uproszczeniu, że mocy oporów powietrza odpowiada moc silnika, którą znamy. Moc silnika wynosi 700 KM. Wzór (3) podaje moc oporów w kW, więc żeby przejść na konie mechaniczne mnożę wszystko przez 1,36 (stosunek KM do kW), co widać w (4).

Teraz przekształcam wzór (4) tak, żeby móc obliczyć z niego Fp (5).

Teraz (5) wstawiamy do (2) i otrzymujemy:

Podstawiamy dane i otrzymujemy (7):

630 w (7) to moc w koniach mechanicznych starego silnika pomnożona przez sprawność układu napędowego (90%). Właśnie w ten sposób dziennikarze oszacowali współczynnik oporu powietrza. Następnie znając cx obniżyli moc silnika do 550 KM. Biorąc pod uwagę sprawność napędu, moc wynosi 495 KM. Następnie wzór (1) przekształcili tak, żeby obliczyć prędkość słabszego wozu przy pozostałych parametrach jak w aucie starszym (8).

Za Fp wstawiamy (5) i otrzymujemy:

Następnie należy podstawić dane liczbowe:

Jak widać wyszło 299 km/h. Następnie dziennikarze wyliczyli, jaki musiałby być współczynnik oporu powietrza, żeby nowy, słabszy bolid osiągnął aż 327 km/h. Aby to policzyć wystarczy do (7) wstawić nowe dane. cx wyszedł równy 0,47. Wniosek? Wniosek jest taki, że dzięki nowym zabiegom mechanicy zredukowali współczynnik oporu powietrza o 25%! Moim zdaniem jest to niestety mało realne.

Zmniejszmy jednak cx o 15% w stosunku do starszego Peugeota 908, a następnie policzmy moc silnika.

Najpierw jednak trzeba przekształcić wzór (3) i wstawić za Fp wzór (1).

Teraz podstawmy dane liczbowe.

Otrzymaliśmy 554 KM. Na koniec trzeba podzielić je przez sprawność, żeby otrzymać moc silnika. Wyjdzie ok. 615 KM.

Wnioski

Nawet jeśli Peugeot zmniejszył pole powierzchni czołowej i współczynnik oporu powietrza w nowym wozie, to i tak nie na tyle, żeby przy 550 KM osiągać 327 km/h. Zatem konkluzja jest jedna: nowe silniki Peugeota mają 550 KM, ale tylko na papierze. Myślę, że ich moc przekracza 600 KM, może nawet zbliża się do 650 KM. Trzeba brać pod uwagę to, że w regulaminie ACO nie ma aż takich obostrzeń, jak w regulaminie F1, więc konstruktorzy mają większą swobodę w projektowaniu.

Zobacz też:

W poprzednim odcinku: