Wszystkie sposoby na spowolnienie samochodu (nawet niektóre złe sposoby)

Ponieważ pojazd porusza się w górę pochyłości, a grawitacja ciągnie tylko prosto w dół, istnieje składnik tej siły, który ciągnie w kierunku przeciwnym do prędkości, aby pojazd zwolnił. Gdy porusza się w górę pochyłości, następuje wzrost energii potencjalnej grawitacji. Im wyżej, tym większa energia potencjalna.

Oczywiście to samo może się zdarzyć w odwrotną stronę. Jeśli pozwolisz obiektowi zjeżdżać po rampie, nastąpi spadek energii potencjalnej grawitacji i wynikający z tego wzrost energii kinetycznej. Więc nadal potrzebujesz hamulców lub pewnego rodzaju tarcia, aby zapobiec ostatecznemu ześlizgnięciu się pojazdu do tyłu. Większość z tych uciekających ramp jest wykonana z bardzo miękkiego żwiru, który powoduje dużą siłę tarcia, dzięki czemu zatrzymana ciężarówka pozostaje zatrzymana.

Zmiana biegu na niższy

Ręczna skrzynia biegów lub drążek zmiany biegów, samochody nie są tak popularne jak automatyczne, ale nadal istnieją. W przypadku drążka zmiany biegów kierowca musi ręcznie zmieniać biegi z jednego na drugi, jednocześnie zwiększając prędkość. Ale mogą również użyć tego samego procesu, aby zmniejszyć prędkość samochodu.

Powiedzmy, że są na czwartym biegu i poruszają się z prędkością 40 mil na godzinę. Jeśli zrzucą trzeci bieg i zdejmą nogę z pedału gazu, samochód zwolni. Nie muszą dotykać pedału hamulca, co oznacza, że ​​światła hamowania samochodu nie zapalą się, mimo że zwalnia. Oczywiście, jeśli kierowca musi się zatrzymać na bardzo krótkim dystansie, ta redukcja biegu nie wystarczy i będzie musiał użyć tradycyjnego hamowania.

Jak to działa? Podam tylko powierzchowny opis silnika spalinowego, ale to wszystko, czego potrzebujemy, aby zrozumieć zmianę biegu na niższy. Silnik zapewnia moc poprzez dodanie benzyny do sprężonej przestrzeni w cylindrach. Po zapaleniu paliwa gaz rozszerza się i popycha tłoki w dół. Tłoki poruszające się w górę iw dół obracają wał korbowy, który (przy kilku dodatkowych połączeniach) obraca koła. Bum, prowadzisz! Aby to zadziałało, potrzebujesz paliwa, iskry do zapalenia paliwa i kompresji.

Co się stanie, jeśli usuniesz iskrę i paliwo? Jeśli koła są połączone z silnikiem przez przekładnię, w cylindrach nadal występuje sprężanie gazu. Ta kompresja gazu zwiększa opór obracającego się silnika i może być wykorzystana do spowolnienia samochodu. (Oczywiście nadal potrzebujesz tarcia między oponami a drogą).

Jeśli chodzi o energię, nadal potrzebujemy wzrostu energii, aby odpowiadał spadkowi energii kinetycznej. Nie powinno być niespodzianką, że uzyskasz wzrost energii cieplnej. Kiedy gaz jest sprężany, staje się gorętszy – i to jest twoja energia.

Hamowanie odzyskowe

Co by było, gdyby istniał sposób na spowolnienie samochodu i zmniejszenie energii kinetycznej, ale także na zaoszczędzenie tej energii? Cóż, dokładnie tak się dzieje w przypadku hamowania rekuperacyjnego.

Wszystko zaczyna się od silnika elektrycznego, który jest zasadniczo tylko pętlą drutu na obracającym się wale w pobliżu magnesu. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez pętlę, zachodzi interakcja między prądem a magnesem, co powoduje obracanie się pętli na wale. W rzeczywistości działa to również wstecz. Jeśli poruszysz drutem w obecności pola magnetycznego, wytworzy on prąd elektryczny. Oznacza to, że silnik elektryczny i generator elektryczny to to samo. W przypadku silnika dajesz mu prąd i porusza się. Jako generator obracasz wałem i otrzymujesz prąd elektryczny.