Ilmanvastus

2016-10-11T08:31:18Z

130.230.172.67: Väärä kerroin pallolle. Newtonin alueella, kun Re > 1000, Cd = 0,44

'''Ilmanvastus''' on karkeasti ilmanvastuskerroin kertaa ajoneuvon otsapinta-ala. Otsapinta-ala on se pinta-ala, joka näkyy katsottaessa ajoneuvoa suoraan edestäpäin. Se on toisin sanoen ajoneuvon poikkipinta-ala liikettä vastaan kohtisuorassa asennossa.

Laskettaessa tarkkaa ilmanvastuksen aiheuttamaa voimaa käytetään kaavaa '''F = ½ s v² A Cv''', jossa F on vastusvoima, s on ilman tiheys, v on kappaleen nopeus, A on otsapinta-ala ja Cv on ilmanvastuskerroin.
Laskettaessa ilmanvastuksen voittamiseen tarvittavaa tehoa korotetaan nopeus v toiseen potenssiin.

Pienillä nopeuksilla ei ilmanvastuksella ole paljoa merkitystä, mutta nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi kasvaa ilmanvastus nelinkertaiseksi.

== Historia ==

Ilmanvastukseen alettiin kiinnittää huomiota jo 1920-luvuilla, jolloin huomattiin sulavammin muotoillun kilpa-ajoneuvon menevän kovempaa. Siihen aikaan ei vielä ajateltu, että jos autosta tekee pystysuuntaisen siiven muotoisen, niin suuntavakaus kärsii ja [[painopiste]] on korkealla. Myös ei-kilpa-autoihin rakennettiin aerodynaamisia koreja, kuten [[Tatraplan]]iin ja [[Auburn]]iin. Varsinaisesti ilmanvastus tuli yleisön tietoon 1970-luvun energiakriisin aikoihin, jolloin autoille haettiin yhä pienempää polttoaineen kulutusta.

Ilmanvastuskertoimen kaupallisessa toteutuksessa [[Saab]] on pioneeri, jo sen ensimmäiset mallit olivat sulavasti muotoiltuja (lentokonevalmistaja kun oli). 1980-luvulle tultaessa kaikki merkittävät autonvalmistajat omistivat [[tuulitunneli]]n, ja jokaiselle mallille oli mainittu joku kerroin. Ennen vuotta ~[[1990]] esitellyille autoille ilmoitettuihin ilmanvastuskertoimiin kannattaa kuitenkin suhtautua varauksella, sillä samaa autoa testattiin useissa tuulitunneleissa ja automallille viralliseksi arvoksi ilmoitettiin paras saavutettu tulos.

== Ilmanvastuskerroin ==

Ilmanvastuskerroin mitataan tuulitunnelissa, jollainen on esim. suurimmilla autotehtailla. Täysikokoisessa tuulitunnelissa ilmavirta tuotetaan puhaltimella, jota pyörittävien moottorien teho on muutamia megawatteja.

Ilmanvastuskerroin (drag coefficient) ilmoitetaan useimmiten '''Cd''' tai '''Cx''' merkinnällä. Nykyään on myös käytössä merkintä '''CdA''' (tai '''CxA'''), joka ottaa huomioon sekä ilmanvastuskertoimen että otsapinta-alan.

'''Ilmanvastuskertoimia''':
* henkilöautot 0,25...0,40
* kuorma-autot 0,80...1,20
* lentokoneen runko noin 0,14
* pallo 0,44
* pisaranmuotoinen kappale 0,05

===Tyypillisiä arvoja ja esimerkkejä===

Tyypillinen nykyaikainen auto saavuttaa ilmanvastuskertoimen ('''Cd''') 0,30 ja 0,35 väliltä. [[SUV]]-autoilla arvo on tyypillisesti 0,35–0,45. Jotkin autot saavuttavat arvoja väliltä 0,25–0,30, tosin joskus suunnittelijat suurentavat kerrointa vähentääkseen
autoon kohdistuvaa nostovoimaa.

Esimerkkejjä '''Cd'''-arvoista:
* 0.137 - [[Ford Probe]] V prototyyppi, 1985
* 0.14 - [[Fiat Turbina]] konseptiauto, 1954
* 0.16 - [[Daihatsu UFEIII]] konseptiauto, 2005
* 0.16 - [[General Motors Precept]] konseptiauto, 2000
* 0.19 - [[Alfa Romeo BAT]] konseptiauto, 1953
* 0.19 - [[Dodge Intrepid ESX]] konseptiauto , 1995
* 0.19 - [[Mercedes-Benz]] "Bionic Car" konseptiauto, 2005 [http://www.carbuyersnotebook.com/archives/2005/06/mercedes_bionic.htm]
* 0.195 - [[General Motors EV1]], 1996
* 0.20 - [[Loremo]] konseptiauto, 2006
* 0.20 - [[Opel Eco Speedster]] konseptiauto, 2003
* 0.212 - [[Tatra T77]] a, 1935
* 0.24 - [[Audi A2]] 1.2 TDI, 2001
* 0.25 - [[Dymaxion Car]], 1933
* 0.25 - [[Honda Insight]], 1999
* 0.26 - [[Citroen C-SportLounge]], konseptiauto 2005
* 0.26 - [[Alfa Romeo Disco Volante]], 1952
* 0.26 - [[Hotchkiss Gregoire]], 1951
* 0.26 - [[Mercedes-Benz W221|Mercedes-Benz W221 S-Class]], 2006
* 0.26 - [[Opel Calibra]], 1989
* 0.26 - [[Toyota Prius]], 2004
* 0.27 - [[Audi A4 B8]] sedan, 2008 [http://www.tuulilasi.fi/hms/?subarea=uutiset&article=146088 Tuulilasi]
* 0.27 - [[Infiniti G35]], 2002 (0.26 "Aero-paketilla")
* 0.27 - [[Mercedes-Benz W203]] [[Mercedes-Benz C-sarja|C-Class Sedan]], 2001–2007
* 0.27 - [[Rumpler]], 1921
* 0.27 - [[Toyota Camry Hybrid]], 2007
* 0.27 - [[Volkswagen Passat 3B]] sedan 1996 - 2005 [http://www.ajovalo.net/Mallit/VW_Passat_96.htm ajovalo.net]
* 0.28 - [[Audi A4 B6]] 2002 sedan, [http://www.tuulilasi.fi/uudetautot/?subarea=testit&article=100246 Tuulilasi]
* 0.28 - [[Porsche 997]], 2004
* 0.28 - [[Renault 25]] TS, 1984
* 0.28 - [[Saab 9-3]], 2003
* 0.28 - [[Toyota Camry]] ja sisarmalli [[Lexus ES]], 2005
* 0.29 - [[Alfa Romeo 155]], 1992–1997
* 0.29 - [[BMW 8-sarja]], 1989
* 0.29 - [[Chevrolet Corvette]], 2005
* 0.29 - [[Dodge Charger Daytona]], 1969
* 0.29 - [[Honda Accord Hybrid]], 2005
* 0.29 - [[Honda CRX]] HF 1988
* 0.29 - [[Lancia Dedra]], 1990–1998
* 0.29 - [[Lotus Elite]], 1958
* 0.29 - [[Mazda RX-7 FC3S Aero Package]], 1986–1991
* 0.29 - [[Mercedes-Benz W203]], C-sarjan Coupe; 2001–2007
* 0.29 - [[Mercedes-Benz W124]], 1985–1996
* 0.29 - [[Porsche Boxster]], 2005
* 0.29 - [[Subaru XT]], 1985
* 0.29 - [[Peugeot 405]], 1987
* 0.29 - [[Peugeot 407]], 2004
* 0.29 - [[Peugeot 308]], 2007
* 0.30 - [[Audi 100]], 1983
* 0.30 - [[BMW E90]], 2006
* 0.30 - [[Porsche 996]], 1997
* 0.30 - [[Saab 92]], 1947
* 0.31 - [[Peugeot Bipper]], 2008
* 0.31 - [[Audi A4 B5]], 1995 enWikipedia/Automobile drag coefficients
* 0.31 - [[Citroën AX]], 1986
* 0.31 - [[Citroën GS]], 1970
* 0.31 - [[Eagle Vision]]
* 0.31 - [[Ford Falcon]], 1995-1998
* 0.31 - [[Mazda RX-7 FC3S]], 1986–1991
* 0.31 - [[Renault 25]], 1984
* 0.31 - [[Saab Sonett]] III, 1970
* 0.32 - [[Toyota Celica]],1995–2005
* 0.32 - [[Peugeot 406]], 1996
* 0.32064 - [[Volkswagen Golf mk5 GTI]], 2006
* 0.33 - [[Audi A3]], 2006
* 0.33 - [[Citroen SM]], 1970
* 0.33 - [[Dodge Charger (LX)|Dodge Charger]], 2006
* 0.33 - [[Mazda RX-7 FC3C]], 1987–91
* 0.33 - [[Subaru Impreza WRX STi]], 2004
* 0.338 - [[Chevrolet Camaro]], 1995
* 0.34 - [[Audi RS4 B5]] farmari
* 0.34 - [[Chevrolet Caprice]], 1994–1996
* 0.34 - [[Chevrolet Corvette Z06]], 2006
* 0.34 - [[Ferrari F40]], 1987
* 0.34 - [[Ford Sierra]], 1982
* 0.35 - [[Peugeot 205]], 1983
* 0.355 - [[NSU Ro80]], 1967–1977
* 0.36 - [[Citroën CX]], 1974 (auto nimi tulee ilmanvastuskertoimesta)
* 0.36 - [[Citroën DS]], 1955
* 0.36 - [[Eagle Talon]], 90-luvun puoliväli
* 0.36 - [[Ferrari Testarossa]], 1986
* 0.36 - [[Honda Civic]], 2001
* 0.36 - [[Opel GT (1968)]], 1969
* 0.372 - [[Ferrari F50]], 1996
* 0.374 - [[Ford Capri]] Mk III, 1978–1986
* 0.38 - [[Mazda Miata]], 1989
* 0.38 - [[Volkswagen Kupla]]
* 0.39 - [[Dodge Durango]], 2004
* 0.39 - [[Triumph Spitfire]], 1964–1970
* 0.42 - [[Lamborghini Countach]], 1974
* 0.42 - [[Plymouth Duster]], 1994
* 0.42 - [[Triumph Spitfire]] Mk IV, 1971–1980
* 0.44 - [[Toyota Truck]], 1990–1995
* 0.51 - [[Citroën 2CV]]
* 0.57 - [[Hummer H2]], 2003
* 0.7 - [[Caterham Seven]]
* 0.7 to 1.1 - tyypillinen arvo [[Formula 1]] -autolle ([[downforce]]n säätö eri radoille)
* vähintään 0.6 - tavallinen [[kuorma-auto]]

Nämä arvot ovat perusmalleille. Nopeammilla ja luksusmalleilla on usein suuremmat arvot johtuen leveämmistä renkaista ja ylimääräisista spoilereista.

{{EnWikipedia|Drag_coefficient}}

[[Luokka:tekniikka]]

AutoWiki - Käyttäjän muokkaukset [fi]

Ilmanvastus