Калькулятор разгона 0–100 км/ч

Разгон считается как равноускоренное движение: ускорение равно приросту скорости, делённому на время, a = V / t, где V переведена в метры в секунду делением на 3,6. Сотня километров в час это 27,78 м/с, и при восьми секундах выходит 3,47 м/с². Перегрузка — то же ускорение в долях g: 3,47 / 9,80665 = 0,354 g. Путь за разгон равен средней скорости на время, а средняя при равномерном наборе равна половине конечной: S = V · t / 2, для тех же цифр 111 метров. Кинетическая энергия на финише mV² / 2, для полутора тонн это 579 килоджоулей. Минимальная средняя мощность — энергия, делённая на время: 72 киловатта или 98 лошадиных сил.

Потому что двигатель отдаёт максимум в узкой полосе оборотов, а разгон идёт по всей шкале: на старте обороты низкие, после каждого переключения они падают, и между передачами момента нет вовсе. Часть мощности уходит мимо колёс — на трение в коробке и мостах, на раскрутку самих колёс и маховика, на сопротивление воздуха, которое к сотне уже заметно, и на пробуксовку. Поэтому расчётная средняя мощность составляет обычно 55–70 % от паспортной. Отношение и есть показатель того, насколько хорошо машина реализует мотор: у полного привода с быстрым роботом оно ближе к верхней границе, у переднего привода с автоматом и высоким профилем шин — к нижней.

Обычная машина с разгоном за 10–12 секунд даёт 0,24–0,28 g — это лёгкое прижатие к спинке, примерно как в разгоняющемся лифте. Восемь секунд это 0,35 g, пять секунд — 0,57 g, три секунды — 0,94 g, то есть почти вес собственного тела вбок. Пассажирский самолёт на разбеге держит около 0,3 g, американские горки дают 1,5–2 g, но на доли секунды. Предел для серийной машины упирается в сцепление шин с асфальтом: больше примерно 1,5 g на дорожной резине получить нельзя, колёса срываются в пробуксовку, и мотор тут уже ничего не решает. Рекордные 1,8–2,0 g ставят на подготовленном покрытии со специальным составом.

Замер зависит от условий, и производители ими пользуются. Тёплый асфальт даёт лучшее сцепление, чем холодный; спуск в один процент срезает десятые доли; полный бак и пассажир добавляют сто с лишним килограммов; разреженный горный воздух отнимает мощность у атмосферного мотора и почти не трогает турбированный. Способ старта тоже важен: с электронным контролем старта результат лучше, чем с обычного трогания. В США принято мерить до 60 миль в час, то есть до 96,6 км/ч — это примерно на 0,2–0,4 секунды быстрее, чем до сотни, и цифры из американских тестов напрямую с европейскими не сравниваются.

Приблизительно. Если развернуть ту же формулу, время получается равным mV² / (2 · η · P), где P — паспортная мощность, а η — доля, которая реально доходит до дороги. Вторая вкладка калькулятора считает именно это и показывает вилку при 50, 60 и 70 процентах: для 1 600 килограммов и 150 лошадиных сил выходит от 8 до 11 секунд. Точнее без данных о передаточных числах, кривой момента, сцеплении шин и аэродинамике не сказать. Для сравнения она годится: видно, что прибавка ста килограммов или потеря двадцати сил стоят примерно секунды.

Электромотор выдаёт полный момент с нуля оборотов и держит его без провалов, коробки с переключениями у него нет, поэтому доля реализованной мощности выходит выше, чем у двигателя внутреннего сгорания, — ближе к 70–80 %. Плюс у электромобиля тяжёлая батарея в полу, и часть этого веса приходится на ведущую ось, что улучшает сцепление на старте. Отсюда парадокс: двухтонный электрический седан разгоняется быстрее полуторатонного бензинового с той же паспортной мощностью. Массу калькулятор учитывает полностью: ей просто противостоит большая полезная мощность.

Нужен ровный сухой участок, закрытый для движения: замер на дороге общего пользования опасен и противозаконен. Время берут приложением с GPS-логгером или внешним прибором, который считает по спутникам: спидометр завышает скорость на 5–10 % по требованиям правил, и по его показаниям сотня наступает раньше настоящей. Делают три-четыре попытки в обе стороны и берут среднее, чтобы убрать уклон и ветер. Перед замером шины прогревают, из салона убирают лишний груз и записывают уровень топлива: полный бак весит около пятидесяти килограммов.

Формула равноускоренного движения одна и для машины, и для мотоцикла, и для электросамоката, и для лифта — меняются только числа. Кинетическая энергия из расчёта показывает, сколько нужно погасить тормозам: обратную задачу считает калькулятор тормозного пути. Мощность из крутящего момента и оборотов переводит калькулятор мощности двигателя. Все расчёты выполняются в браузере, введённые числа никуда не отправляются и нигде не сохраняются.