Symulator osiągów samochodu

Informacje dodatkowe

Gęstość powietrza

Gęstość powietrza zasadniczo wpływa na siłę oporu aerodynamicznego i moc silnika (ten wpływ nie został jeszcze uwzględniony). Opór aerodynamiczny stawiany przez powietrze o temperaturze 40°C jest o 6,4% mniejszy niż opór stawiany przez powietrze o temperaturze 20°C. To przekłada się na maksymalną prędkość z jaką może poruszać się pojazd. Zależność gęstości powietrza od temperatury i wilgotności (dla 1000 hPa) przedstawia poniższa tabela:

Zależność gęstości powietrza od temperatury i wilgotności (1000 hPa)
Temperatura (°C)Gęstość powietrza suchego (\frac{kg}{ m^{{3}})Gęstość powietrza wilgotnego nasyconego (\frac{kg}{ m^{{3}})
-401,4951,495
-301,4341,434
-251,4051,405
-201,3771,377
-151,3511,350
-101,3251,324
-51,3001,298
01,2761,273
51,2531,249
101,2311,225
151,2101,202
201,1891,179
251,1691,155
301,1501,131
401,1131,082
601,0460,967
800,9870,810

Gęstość powietrza wilgotnego jest mniejsza od suchego – dziwne, prawda? Powietrze z dodatkiem wody na logikę powinno być cięższe, jednak o ile woda w stanie ciekłym jest cięższa (bardziej gęsta), to w stanie gazowym jest wyraźnie lżejsza od powietrza. W warunkach standardowych para wodna jest lżejsza od powietrza o 36,7% – powietrze suche ma gęstość 1,27 \frac{kg}{ m^{{3}}, a para wodna 0,804 \frac{kg}{ m^{{3}}.

Czas reakcji

Podanie czasu reakcji jest niezbędne do obliczenia drogi hamowania z danej prędkości. Pod tym określeniem kryje się łączny czas reakcji kierowcy na pojawiającą się przeszkodę i czas reakcji samochodu na naciśnięciu pedału hamulca. Przeciętnie przyjmuje się czas reakcji równy 0,7-1 sekundy, który może ulec skróceniu do 0,3 sekundy dla wypoczętych, silnie skoncentrowanych osób. Pod poniższym linkiem można sprawdzić swój czas reakcji:

Zmierz swój czas reakcji

Rozmiar kół

Oznaczenie opon podawane jest przykładowo w postaci 195×45 R16. Oznacza to, że opona przeznaczona jest na felgę o średnicy 16″ (1 cal =2,54 cm). Jej szerokość to 195 mm, a wysokość stanowi 45% szerokości, czyli 195 mm * 45% = 87,75 mm.

Współczynnik przyczepności

O przyczepności pisałem już we wpisie Z jaką siłą odpychają się koła? . Przytoczę z tego wpisu tabelę z przybliżonymi współczynnikami przyczepności:

Przybliżone wartości współczynnika przyczepności opon do jezdni
Asfalt (suchy)0,85-1,05
Asfalt (mokry)0,65-0,85
Jezdnia pokryta śniegiem0,2
Oblodzona nawierzchnia0,15-0,05

Współczynnik przyczepności jest zależny m.in. od rodzaju asfaltu, jego czystości, rzeźby bieżnika, właściwości materiału z którego został wykonany i temperatury, zatem jego wartość należy dobrać kierują się zdrowym rozsądkiem. Jeśli samochód nie zrywa przyczepności podczas przyśpieszania na pierwszym biegu, to jedynie ważne jest aby przy wpisanym współczynniku przyczepności w symulacji również nie była zrywana przyczepność.

Czas zmiany biegów

Trudno uzyskać dane na temat czasu zmiany biegów. Angielska wikipedia podaje, że czas ten wynosi 0,5-1 sekundy dla zmian „pionowych” (1-2, 3-4, 5-6) i 1-2 sekund dla zmian „poziomych” (2-3, 4-5, 6-7). Czasy te wydają się prawdopodobne dla oszczędnego stylu jazdy, jednak nawet oglądając filmy na YT można dojść do wniosku, że w sportowym stylu jazdy czas zmiany biegów jest wyraźnie krótszy od 1 sekundy. Dla manualnej skrzyni biegów przyjąłem, że jest to wartość 0,5 sekundy.

Sprawność układu przeniesienia napędu

Przybliżone informacje o sprawności układu przeniesienia napędu można uzyskać jedynie mierząc samochód na hamowni podwoziowej. Często na wydrukach jest również prezentowana charakterystyka strat w układzie przeniesienia napędu. Jest to charakterystyka jedynie dla danego biegu, na innych biegach będzie ona wyglądać inaczej. Jej pomiar jest konieczny, aby móc określić moment i moc na wale silnika, gdyż hamownia podwoziowa mierzy tylko moment i moc na kołach. W tym celu po osiągnięciu obrotów maksymalnych i wysprzęgleniu silnika, mierzone są straty w układzie przeniesienia napędu, a następnie dodawane są do uzyskanej charakterystyki silnika mierzonej na kołach.

Aby uzyskać pełne dane na ten temat należałoby zmierzyć faktyczną charakterystykę bezpośrednio na wale silnika, a następnie hamować samochód na hamowni podwoziowej na każdym biegu, jednocześnie dbając o warunki pomiarowe.

Można przyjąć, że takie dane są niedostępne, dlatego sprawność układu przeniesienia napędu przyjmujemy jako stałą. Jej wartość powinna się mieścić w granicach około 75-95% i należy doświadczalnie dobrać ją tak, aby dla danych „przed zmianami” symulowana prędkość maksymalna była zgodna z rzeczywistą.

Sprawność silnika

Sprawność silnika niezbędna jest tylko do oszacowania ilości paliwa potrzebnego do osiągnięcia danej prędkości. Przyjęto, że taką sprawność silnik osiąga w punkcie maksymalnego momentu obrotowego, a dla wartości mniejszych sprawność obliczana jest jako sprawność maksymalna razy stosunek aktualnego momentu obrotowego do momentu maksymalnego.