Bremsen | Überholen | Leistung, Geschwindigkeit | Geschwindigkeit (Durchschnitt) | Wendekreis | Widerstandskraft
Widerstandskraft beim Auto aus Luftwiderstand und Geschwindigkeit
Rechner für die Widerstandskraft, die auf ein Auto mit einem bestimmten Luftwiderstand bei einer Geschwindigkeiten einwirkt. Neben der Geschwindigkeit spielen auch cw-Wert und Stirnfläche eine Rolle. Der cw-Wert ist ein Maß dafür, wie gut die Form des Autos die Luft an sich vorbeilässt bzw. aufhält. Je niedriger der Wert, desto besser. Die Stirnfläche gibt die von vorne sichtbare Größe an. Für beide sind Durchschnittswerte vorgegeben, diese Werte können je nach Automodell stark abweichen. Auch die Luftdichte kann sich ändern, ist aber unabhängig vom Auto. Die Widerstandskraft wird in Newton angegeben, dies ist die Kraft, die gegen das Auto drückt. Zehn Newton kann man sich vereinfacht als ein Kilogramm denken.
Aus cw-Wert und Stirnfläche wird der cwA-Wert berechnet, dieser Wert wird oft als Luftwiderstand bezeichet. cwA-Wert, Luftdichte und Geschwindigkeit ergeben die Widerstandskraft. Erforderliche Leistung ist die Leistung, welche benötigt wird, um die Geschwindigkeit beizubehalten, diese kann in kW oder in PS berechnet werden.
Die Formeln sind:
cwA-Wert = cw-Wert * Stirnfläche
Widerstandskraft = cwA-Wert * Geschwindigkeit² / 2 * Luftdichte
Erforderliche Leistung = Widerstandskraft * Geschwindigkeit
Die Geschwindigkeit wird quadriert, ist also der wichtigste Faktor. Bei doppelt so hoher Geschwindigkeit ist die Widerstandskraft vier mal so hoch.
Beispiel: bei den vorgegebenen Werten ist die Widerstandskraft bei 100 km/h knapp 350 Newton, bei 150 km/h ist sie mit etwa 780 Newton mehr als doppelt so hoch.
Hoher Widerstand führt zu hoher Energie, die zur Bewegung des Fahrzeuges benötigt wird und damit zu hohem Verbrauch. Die drei Faktoren, welche eine Rolle beim Widerstand spielen sind Größe, Form (ausgedrückt durch den cw-Wert) und Geschwindigkeit. Größe ist manchmal notwendig, die meisten Autos sind für ihren Einsatzzweck aber viel zu groß. Bei der Form ist klobig und kastenförmig schlecht, windschnittig gut. Die Geschwindigkeit wird im höheren zweistelligen Bereich relevant. Am schlechtesten sind also große SUVs, die mit einer Person besetzt über die Autobahn rasen.