Luftströmningsmotståndet, ser det ut så här:
D = (LuftDens/2)*Cd*Af*v^2 [N]
där:
D = motstånd pga luftströming [N]
LuftDens = luften densitet [kg/m3]
Cd = strömningsmotståndskoefficient[dimensionslös]
(som en jämförelse har en pingvin Cd=ca 0,03 dvs 10 gånger lägre strömningsmotståndskoefficient än en bil på ca 0,30. En Tesla Modell X och S har Cd=0,24.
Af = fordonets projicerade frontarea [m2]
v = Luftströmninghastighet relativt fordonet[m/s]
v kan vara samma som bilens hastighet jämfört vägen, men om mot- eller medvind, då annan.
Af är alltså bilen sett framifrån, som fartvinden ser bilen.
Effekt pga luftströmningsmotståndet E = D*v [W]
För er som även är intresserade av förluster pga däckens rullning mot vägen:
Däckrullningsmotståndet R = fR*fordonsvikt*(1 + epsilon)*g [N]
där:
fR = däckrullningsmotståndskoefficient [dimensionslös]
fR är ca 0,014 vid 80 km/h och ca 0,016 vid 110 km/h.
Vid 100 km/h kan fR väljas ca 0,016 för en personbil.
fordonsvikt = vikten för fordonet [kg]
epsilon = ekvivalentviktkoefficient [dimensionslös]
epsilon beror på vilken växel som ligger i.
1:a 0,25
2:a 0,15
3:a 0,10
4:a 0,075
g = jordgravitationen, 9,81 m/s2
Dessa två krafter däckrullmotståndet och luftströmningsmotståndet är de som mopedens elmotor måste uppbringa för att upprätthålla en konstant hastighet. Antas då ingen lutning på vägbanan. Vikten ingår i rullmotståndet och är inte försumbar, som Tomas anger.
Dessa ekvationer kan användas för moped också. Däckrullningsmotståndskoefficient fR kan sättas ca 0,01 för moped vid hastighet kring 25 km/h vilket motsvarar energieffektivitetsklass E för bildäck.
Epsilon sätter man till 0. Cd för en mopedförare på en moped vet jag inte men kanske man kan hitta på internet.
Projicerad frontarea Af för en mopedförare på en moped kan man uppskatta.
Effekten E = (D + R)*v [W]
Vi kan gissa litet för moped+mopedförare:
Af= 0,8 m2 (för motorcykel)
Cd= 0,6 (för motorcykel)
v= 6,95 m/s (=25 km/h)
fR=0,01 (
http://www.bicyclerollingresistance.com/tour-reviews)
vikt moped+förare=110 kg
Luftdensitet=1,2 kg/m3
D = (LuftDens/2)*Cd*Af*v^2 [N] = 1,2/2*0,6*0,8*6,95^2 = 13,9 N
R = fR*fordonsvikt*(1 + epsilon)*g [N] = 0,01*110*(1 + 0)*9,81 = 10,8 N
E = (13,9 + 10,8)*6,95 = 171,7 W (blev rimligt)
Med samma däcklufttryck och för samma belastning rullar breda däck lättare än smala. Det är nämligen så att det smala däcket deformeras mer och får större kontaktyta med marken vid rullning och gummit knådas mer än det breda däcket som deformeras mycket mindre.
