Ferrari ja luistonesto

[Toni_V]

F1-auton hidastuvuutta voisi miettiä siltä pohjalta että ääritapauksessa kaikki moottorin teho menee kitkan voittamiseen. Toisin sanoen suoran lopussa vauhti ei enää kiihdy vaan se ~900 hv menee lähes kokonaan ilmanvastuksen voittamiseen ja renkaan vierintävastuksiin (miinus vaihteistohäviö). Kun veto loppuu, niin kyseinen 900 hv alkaa syömään auton liike-energiaa.

Myönnetään että tuossa vauhdissa ei enää vaihdeta isommalle, mutta noin ajatusleikkinä.

Todettakoon vielä että keskustelu lähti liikkeelle siitä että ensi vuonna vaihteiden vaihtamiseen pitäisi kulua 200ms jonkin säännöksen mukaan. Jos kyseinen pykälä tulkitaan niin että veto on pois 0,2 sekunnin ajan, niin kyseessä on melko suuri hidastus. Jotenkin hankala tuota uskoa, ehkäpä aika sittenkin liittyy johonkin vaihteiston kontrollointiin tms.

 

[PekPoy]

Onko Jonesin pointti nyt siis se, että F1-auton vauhti ei hidastu merkittävästi (tai edes havaittavasti) vaihteenvaihdon aikana, vaiko että vauhti ei hidastu ollenkaan, edes ihan merkityksettömän vähän?

 

[jepujee]

Sinänsä kyllä Jones on oikeassa, että siviiliautossa ilmanvastukset ovat niin pieniä ja massa suurta, että vauhti ei juuri kerkeä hidastua vaihdon aikana. [/B]

Jones ei ollut oikeassa, koska hän väitti, että auton nopeus ei hidastu vaihdettaessa. Vaikka sitä ei huomaa, niin kyllä se vaan hidastuu ja kiihtyvyys auton meno suuntaan on negatiivista. Tämän voi perustella kaavasta a=F/m.

Sovitaan että auton kulkusuunta on positiiviinen.

Kun moottorin veto ei ole päällä kaikki voimat vastustavat auton kulkua positiiviseen suuntaan, eli F on negatiivinen.

-F/m= -a

a, eli kiihtyvyys on negatiivista ja vauhti hidastuu. Massan hitaus vaikuttaa a:n suuruuteen, ei etumerkkiin.

 

[Mosse]

Onko Jonesin pointti nyt siis se, että F1-auton vauhti ei hidastu merkittävästi (tai edes havaittavasti) vaihteenvaihdon aikana, ?

Noin. Muutenhan sen Ferrarin ultralaatikon olisi pitänyt lyödä heti veto päälle, eikä ensin sääntöjen mahdollistaman pisimmän ajan kontroloida renkaan pyörimisnopeutta.

Tai sitten Ferrarilla ollaan tyhmiä

 

[PekPoy]

Noin. Muutenhan sen Ferrarin ultralaatikon olisi pitänyt lyödä heti veto päälle, eikä ensin sääntöjen mahdollistaman pisimmän ajan kontroloida renkaan pyörimisnopeutta.

Tai sitten Ferrarilla ollaan tyhmiä

Noniin, mutta kuitenkin suostut myöntämään, että kiihtyvyys käy negatiivisena?

 

[Mosse]

Todellisuudessa ylöspäin vaihdettaessa kiihdytyksen aikana menetetään vieläpä enemmän kuin tuo 0,15 (koska auton nopeus hidastuu enemmän, ja joudutaan jonkin aikaa enemmän taas kiihdyttämään, jotta saadaan se sama nopeus joka oli vaihdettaessa), joka on nyt oletettu aikaero kauden 2004 ja 2005 vaihteenvaihtoajassa. 10 vaihtoa ylöspäin per kierros tarkoittaisi siis yli 1,5 menetettyä sekuntia per kierros. Jos vaihtoja on 20 menetetään jo yli 3s per kierros. Joku vois laskee paljon niitä on, mut veikkaisin että toi 20 on aika lähellä.

Siis tätä juttua mä en jaksa enkä kykene uskomaan. Eikös fialla olisi äärimmäisen helppo keino hidastaa formuloita jos tällä tavalla saataisiin 3 sek hitaampia kierrosaikoja???

 

[Mosse]

Kyllähän sillä onkin. Jos F1-auto olisi kevyt, nopeus hidastuu paljon, mutta kun se painaa 500+kg niin se hidastuu vain vähän.

Esimerkki.

m = 500kg
F_aero = 1g * m = 9.81ms^2 * 500kg = 4,9kN (1)

Auton nopeus ennen vaihtoa: 300km/h = 83m/s
Auton vaihdelaatikon latenssi: latenssi = 50ms
Auton kiihtyvyys 300km/h vauhdissa kun kaasu nostetaan: 1g (ks. kaava nro. 1)

Auton liike-energia ennen vaihtoa:
E_ennen = 0.5*m*v^2 = 0.5 * 500kg * 83m/s^2 = 1722250 J

Auton liike-energia vaihdon jälkeen:
E_jalkeen = E_ennen - F_aero * latenssi = 1722005 J

Auton nopeus vaihdon jälkeen:

v = sqrt(E/(0.5m) = 82.994m/s = 298.78 km / h

Tämä siis aika karkea arvio. Suurentamalla massaa (kaavassa merkittynä m:llä) näet ilmiön, jota johtuu massan hitaudesta, eli vauhti hidastuu vähemmän, kun vaihdetta vaihdetaan.

Nyt sitten joku 'asiasta innostunut' lähtee laskemaan paljonko tämä vaikuttaa kierrosaikaan (Vanha, nopee laatikko vs uusi, hidas laatikko).

Se aikaero EI VOI OLLA 3 SEKUNTIA KUTEN SPAM VÄITTÄÄ...

 

[Mosse]

Noniin, mutta kuitenkin suostut myöntämään, että kiihtyvyys käy negatiivisena?

Kyllä täytyy myöntää että aika vähillä referensseillä olen tässä tilanteessa.

Edelleen haluan painottaa että 2004-laatikko ei ole 3 sekunttia nopeampi kierroksella kuin 2005-laatikko.:ahem:

 

[Toni_V]

Selitetään.

Tuo 3 sek oli pieni ajatusvirhe. Ei menetetä 3 sekuntia aikaa vaan kolme sekuntia kiihdytysaikaa... Toisin sanoen aikatappio on vain pieni osa tuosta kolmesta sekunnista.

Ferrarin nopea laatikko: Kyse oli siitä että sutimisenesto oli kielletty. Puoli-automaatti -laatikko toimii kuitenkin jotenkin näin:

1. kuski valitsee vaihteen, kaasu on pohjassa koko ajan
2. Tietokone kytkee vapaan ja pudottaa koneen kierroksia
3. uusi vaihde kytkeytyy
4. koneelle annetaan taas hanaa kuskin jalan asennon mukaan

Toisin sanoen vaihtamisen ajan tietokone hoitaa (ja nimenonaan saa hoitaa) moottorin hallinnan vaihtamisen yhteydessä. Ferrarin idea oli siinä että kun vaihteen vaihtoon meni 50ms, niin seuraavat 250ms annettiinkin vielä tietokoneen kontrolloida kierroksia kuljettajan lisäksi. Eli vaihteen vaihtamisen jälkeen heillä oli "laillinen" sutimisenesto pienen hetken koska ajamista vaihdon jälkeen kutsuttiin vielä vaihtamiseksi.

 

[Leeds]

Johan on jankkausta...

...selvästä asiasta!

 

[Jeeves]

Re: Johan on jankkausta...

...selvästä asiasta!

Joo, pojilla oli hyvän jarnan ainekset koossa.

 

[Spam]

Siis tätä juttua mä en jaksa enkä kykene uskomaan. Eikös fialla olisi äärimmäisen helppo keino hidastaa formuloita jos tällä tavalla saataisiin 3 sek hitaampia kierrosaikoja???

Joo mä tuolla jo noin sivu sitten sanoin, että sekoilin "hieman". Oot varmaan vaan jättäny huomaamatta. Menetetty aika ei ole noin suuri, koska auto ei pysähdy kun vaihdetta vaihdetaan.

Älä enää tarraa jo aikaisemmin myönnettyyn ajatusmokaan.

 

[Mosse]

Selitetään.

Tuo 3 sek oli pieni ajatusvirhe. Ei menetetä 3 sekuntia aikaa vaan kolme sekuntia kiihdytysaikaa... Toisin sanoen aikatappio on vain pieni osa tuosta kolmesta sekunnista.

Ferrarin nopea laatikko: Kyse oli siitä että sutimisenesto oli kielletty. Puoli-automaatti -laatikko toimii kuitenkin jotenkin näin:

1. kuski valitsee vaihteen, kaasu on pohjassa koko ajan
2. Tietokone kytkee vapaan ja pudottaa koneen kierroksia
3. uusi vaihde kytkeytyy
4. koneelle annetaan taas hanaa kuskin jalan asennon mukaan

Toisin sanoen vaihtamisen ajan tietokone hoitaa (ja nimenonaan saa hoitaa) moottorin hallinnan vaihtamisen yhteydessä. Ferrarin idea oli siinä että kun vaihteen vaihtoon meni 50ms, niin seuraavat 250ms annettiinkin vielä tietokoneen kontrolloida kierroksia kuljettajan lisäksi. Eli vaihteen vaihtamisen jälkeen heillä oli "laillinen" sutimisenesto pienen hetken koska ajamista vaihdon jälkeen kutsuttiin vielä vaihtamiseksi.

Tämän hyväksyn täysin...:thumbup:

 

[Mosse]

Joo mä tuolla jo noin sivu sitten sanoin, että sekoilin "hieman". Oot varmaan vaan jättäny huomaamatta. Menetetty aika ei ole noin suuri, koska auto ei pysähdy kun vaihdetta vaihdetaan.

Älä enää tarraa jo aikaisemmin myönnettyyn ajatusmokaan.

Ajatusmoka mullakin...:jaska:

 

[bigbear]

Laskeskelin tuossa hiukan aikoja...

Oletetaan että F1 auton keskimääräinen kiihtyvyys olisi 80m/s / 11,4sekuntia= 7.0m/s^2

eli auto siis kiihtyisi 288km/h vauhtiin 11.4 sekunnissa nopealla 50ms laatikolla. Oletetaan myös että nopeus ei hidastu vaihtojen aikana ja verrataan kiihtyvyyttä 200ms laatikkoon.

7 lovisella laatikolla vaihtoja tulisi 6kpl a'+150ms eli kiihtyminen kestäisi 6*0,150+11,4=12,3sekuntia.
Tuossa ajassa auto olisi kulkenut 492metrin matkan kun taas nopealla laatikolla varustettu auto vain 456metrin matkan.

eli hitaampi olisi 36metriä taaempana. 80m/s vauhdilla ero olisi 0,45sekuntia.

Laskinko jotain väärin?

 

[Mossi Superstar]

Re: Re: Johan on jankkausta...

Joo, pojilla oli hyvän jarnan ainekset koossa.

Väännä nyt näille kaikki rautalangasta...

 

[Jeeves]

Re: Re: Re: Johan on jankkausta...

Väännä nyt näille kaikki rautalangasta...

 

[Toni_V]

Kun oli tylsää niin laskeskelin. Lähtöarvot:

t=1 sek keskiarvo-hidastuvuus
v=300 km/h lähtönopeus
m=650 kg

Jarrutustehoksi tulee 1G voimalla 500kW (667hv). Nopeudeksi 264,5 km/h. Eli sekunnin aikana auton nopeus putoaa ~35 km/h.

Toisin sanoen tuo 1G hidastuvuus ilman moottorin vetoa vaikuttaa ihan järkevältä, tosin nykyisellään hidastuvuus lienee suurempi. Käytännössä seuraa moottorin tehoa, radasta tietysti riippuen.

Jos hidastuvuus olisikin 650kW (872hv), muodostuu hidastuvuudeksi 1,33 G. Nopeudeksi tulee sekunnin rullaamisen jälkeen 253,1 km/h.

Toisin sanoen 1 G:n hidastuvuudella 0,2 sekunnin vaihteenvaihtoajalla nopeus tippuisi noin 7 km/h. Tosin tämä on aika maksimi koska ollaan huippunopeudessa.

 

[gnz]

Laskeskelin tuossa hiukan aikoja...


Laskinko jotain väärin?

Laskit. Auton vauhti ei pysähdy vaihdon aikana, eikä vaihtojen määrät näin ollen kertaannu loppuaikaan.

 

[Jeeves]

Kun oli tylsää niin laskeskelin. Lähtöarvot:

t=1 sek keskiarvo-hidastuvuus
v=300 km/h lähtönopeus
m=650 kg

Jarrutustehoksi tulee 1G voimalla 500kW (667hv). Nopeudeksi 264,5 km/h. Eli sekunnin aikana auton nopeus putoaa ~35 km/h.

Toisin sanoen tuo 1G hidastuvuus ilman moottorin vetoa vaikuttaa ihan järkevältä, tosin nykyisellään hidastuvuus lienee suurempi. Käytännössä seuraa moottorin tehoa, radasta tietysti riippuen.

Jos hidastuvuus olisikin 650kW (872hv), muodostuu hidastuvuudeksi 1,33 G. Nopeudeksi tulee sekunnin rullaamisen jälkeen 253,1 km/h.

Toisin sanoen 1 G:n hidastuvuudella 0,2 sekunnin vaihteenvaihtoajalla nopeus tippuisi noin 7 km/h. Tosin tämä on aika maksimi koska ollaan huippunopeudessa.

Tuo 1G on ilmeisesti jo jokusen vuoden vanha juttu. Sitä tässä ihmettelen, että kun tiimit pyrkivät kaikin keinoin vähentämään ilmanvastusta ja samalla lisäämään downforcea, kuinka hidastuvuus olisi kasvanut noin paljon?