¿Es usted empeorar kilometraje del gas con el aire acondicionado encendido?

Al igual que Pepsi vs Coca-Cola, derecha vs izquierda, y South Park vs individuo de la familia, este es uno de esos debates épicas que parecen desafiar las limitaciones de la lógica, el tiempo y el espacio. En la guerra cada vez que rabia para ahorrar unos pocos centavos en la bomba, la discusión sobre el A / C vs ventanas abajo parece haber trascendido lo meramente empírica y convertirse en un foco de discusión clases de física de segundo año en todo el mundo. La respuesta a esta pregunta en particular es, sin embargo, no tan bien como Pat como se podría pensar.


El debate

  • Éste se reduce a una cuestión de aerodinámica vs arrastre del motor. Por un lado, al encender el aire acondicionado de su auto se acopla con un compresor que se alimenta del motor. Que el poder viene de combustible, lo cual afecta la economía línea de fondo. A / C defensores, sin embargo, contador con el hecho de que, para reducir las ventanas de un coche hacia abajo interrumpe el flujo de aire laminar (suave) sobre el cuerpo del coche, el aumento efectivo de área frontal, la presión frontal y, con el tiempo, la fricción. La pregunta es: ¿en qué punto malas aerodinámica contrarrestan los ahorros de girar el compresor de A / C apagado?

La Regla de cuadrados

  • La aerodinámica es un tema complicado, pero uno de los conceptos más importantes en la aerodinámica es también la más simple: que los requisitos de energía suben con el cuadrado de la velocidad. La regla de los cuadrados básicamente significa que necesita cuatro veces más energía para ir dos veces más rápido. Por lo tanto, vamos a empezar desde allí como un punto base. Las fórmulas son complejas, pero para el cálculo de demanda de potencia aerodinámica para una velocidad dada, tenemos que saber el peso del vehículo, su área frontal (el tamaño del vehículo, visto desde el frente) y el coeficiente de fricción (cómo "resbaladiza "el vehículo es).

Establecer Requisitos de energía

  • Digamos que un vehículo de 3.000 libras tiene un área frontal de 28 pies cuadrados y un coeficiente de fricción (señalado como Cd) de 0.40- esto es bastante común para la mayoría de los vehículos. Para ahorraré los cálculos complejos, ese vehículo necesitará 0,63 caballos de fuerza para ir 5 mph, 3,05 caballos de fuerza para ir 20 mph, 15.2 caballos de fuerza para ir 50 mph, 28,48 caballos van a 65 mph y 65,5 caballos de fuerza para ir 90 mph.

Rodando por las ventanas - Ejemplo Extreme

  • Todos los vehículos son diferentes, y rodando por las ventanas tendrán diferentes efectos en todos ellos. Ya sabemos que el área frontal Cd y efectiva del vehículo va a subir un poco cuando sacas las ventanas abajo, pero cualquier intento de asignar una cifra específica sería bastante arbitraria ya que varía. Por lo tanto, como un escenario peor de los casos, vamos a volver a calcular asumiendo que, para reducir las ventanas hasta el fondo de dobles de CD del coche y FA. Volver a calcular en 3.000 libras, un Cx de 0,80 y un FA de 56 pies cuadrados, obtenemos los siguientes requerimientos de potencia: 0,65 a 5 mph, 4,84 a 20 mph, 43.48 a 50 mph, 90 caballos de fuerza a 65 y 228 caballos a 90 mph.

El mundo real

  • Ahora que tenemos los principios de los requisitos de potencia abajo, vamos a ver el mundo real. En realidad, rodando por las ventanas no se traducirá en un aumento de la presión de ajuste en cada vehículo ya que el aumento de presión o fricción es relativo a la aerodinámica del coche en el primer lugar. Para resumir, rodar las ventanas abajo en un Corvette tendrá más efecto que hacerlo en un carro de la caja. En el mundo real, Cd y área frontal efectiva suben en un porcentaje del total del vehículo, por lo general no más de 30 por ciento en la mayoría de los casos. Por lo tanto, vamos a volver a calcular utilizando un Cd 30 por ciento mayor y FA.

Rodar las ventanas abiertas - The Real World

  • Volver a calcular utilizando un CD de 0,48 y una FA de 34 (un aumento del 20 por ciento) obtenemos: 0,63 caballos de fuerza a 5 mph, 3,32 caballos de fuerza a 20 mph, 19,73 caballos de fuerza a 50 mph, 37,86 a 65 mph y 90,39 a 90 mph.

A / C vs Windows de Down

  • Un compresor de A / C se utilizan entre 5 y 15 caballos de fuerza en función del automóvil o camión específica, por lo que para nuestro ejemplo vamos a dividir la diferencia y lo llamamos 10 caballos de fuerza. Para que el coche para ser más eficientes con el A / C en la que tiene que utilizar menos energía para hacer funcionar el A / C que para superar la diferencia de potencia entre las ventanas cerradas y las ventanas abajo.

Ejemplo comparaciones

  • En nuestro ejemplo "extremo" de doble Cd y FA, ​​nos encontramos con que el coche utiliza más potencia, pero 1.79 a 20 y la friolera de 28,28 más potencia a 50 mph. De hecho, el coche en nuestro ejemplo extremo requiere el equivalente de 10 caballos de fuerza más exactamente a 28 mph. Debajo de 28 mph, nuestro ejemplo extremo coche sería más eficiente con las ventanas abiertas que con el aire encendido. El punto de ruptura en nuestro ejemplo del mundo real, sin embargo, llega a poco más de 65 mph- por debajo de la velocidad, el coche es más eficiente con las ventanas abajo que el aire sucesivamente.

La última palabra

  • Por lo tanto, lo que es más eficiente: ventanas abajo o A / C? Bueno, en primer lugar, depende de la forma aerodinámica de su vehículo es con las ventanas cerradas, y en segundo lugar, la cantidad de energía dibuja el compresor del A / C. Pero sobre todo, depende de la rapidez con que estés driving- más lento que conduce, el mejor es usted en matar el A / C y rodar las ventanas abajo.

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