¿Por qué es un 5-60 mph tiempo más lento que un 0-60 mph tiempo de algunos automóviles?

Question

Esto no tiene mucho sentido para mí, a partir de una física 101 punto de vista. He leído un par de entradas de blog sobre por qué es, pero ninguno de ellos lo explican bien o son convincentes. "algo-algo de control de lanzamiento. algo-algo equipos". Nada en términos de la física o de ecuaciones.

Por ejemplo, la revista Car and Driver probado el Porsche Macan GTS. El x-60 veces son:

• Rolling inicio, 5-60 mph: 5,4 segundos
• 0-60 mph: 4.4 sec

Eso es un segundo - alrededor de un 20% más rápido de un punto muerto que con un poco de impulso - que más bien parece enorme.

editar:
aquí está el artículo para este ejemplo en particular. Pero me he dado cuenta de esto con muchos de los coches que están a prueba para 0-60 y 5-60 veces.

Aquí hay otro ejemplo - un SUV.

Otro ejemplo.

Y por último, muy interesante, incluso para el Tesla Model S (EV) donde el poder no depende de las RPM del motor, 0-60 todavía está un poco más rápido que 5-60.

Answer 1

Ok, desde el enlace dado por @count_to_10, creo que la respuesta es clara a partir de esta respuesta:

Usted puede lanzar desde un punto muerto en cualquier RPM desea, mientras que la de 5 MPH se supone que el coche ya está en marcha a bajas Rpm.

Cuando se inicia desde un punto muerto, puede aumentar las revoluciones del motor a cualquier régimen que te gusta antes de lanzar el embrague para participar en el eje. Tal vez usted podría coincidir con la fricción estática de la superficie para lograr la máxima aceleración posible. Cuando empiezan a 5 mph, otra respuesta en ese sitio hace claro que asumen su RPMs son a medida de su movimiento:

"¿Qué acerca de rodar a 5 mph y soltando el embrague como un regular lanzamiento? No se que ayudar?"
Sí, pero eso no es cómo se prueba 5-60 o cualquier otro material la aceleración de las pruebas. Ese es el punto: a prueba de lo mucho que pasa poder que tienen, mientras que ya rodando, en la marcha sin embrague-drop.

Para que el motor tiene que moverse a través de todo el rango de Rpm, que tiene más poder.

Answer 2

En la rolling inicio no es el deslizamiento de los neumáticos o de revoluciones en el motor y para la carrera comienza a bajas rpm cuando el motor está haciendo menos energía.

Un rodillo de empezar podría tener el motor a 2000 rpm haciendo que por ejemplo 200 lb-pie (o 76hp), resultando en 0,45 g de aceleración a 5 mph (en este ejemplo se obtiene la aceleración a ser 0.002253 veces el par producido).

Con un lanzamiento desde cero el motor se aceleraba primero, entonces su energía cinética transferida al coche dando los primeros 5 mph casi instantáneamente. En este punto, el embrague es todavía el deslizamiento, o las llantas de spinning permitiendo que el motor esté en alrededor de 4500 rpm. La mayor velocidad del motor y la ligeramente mayor par de torsión (como 220 lb-ft) se traduce en una mayor potencia del motor en alrededor de 188 hp (Potencia = Torque x RPM/5250). Parte de esta energía se pierde debido a la combinación embrague/el deslizamiento de los neumáticos para las ruedas de ver como el 50%-60% de la misma, o 113 cv. En el mismo 5 millas por hora, esta potencia a las ruedas medios acerca de 0,67 g de aceleración (o 0.0030 tiempos de levas) o un 35% más.

En resumen,

• Rolling inicio: Motor se atasca y se necesita tiempo para llegar hasta el "poder de la banda". Aceleración pico se decidió por la torsión del motor solamente.

• Lanzamiento: Mantener el motor girando en la "gama media" y embrague de deslizamiento o giro de los neumáticos suficiente para que coincida con tracción disponible.

Answer 3

Esto no es tanto una cuestión de física, ya que es una pregunta para la mecánica.

El 0-60 mph de referencia es comúnmente citado en las publicaciones para los entusiastas del automóvil. Como con cualquier punto de referencia, los fabricantes de tratar de jugar con el sistema. Deportivo de lujo de los coches han de control de lanzamiento de sistemas: si el coche comienza desde el reposo y el acelerador es anonadado, luego de programación especial se pone en marcha, con muy agresivos cambio y la optimización de motor, sin tener en cuenta la habitual consideraciones tales como la longevidad y las emisiones.

Básicamente, es un poco como Volkswagening una prueba, pero menos mal ya que el caso de prueba rara vez sucede en la vida real. Podría decirse que, si la optimización de la técnica logra el resultado deseado de la maximización de la aceleración a cualquier costo, entonces no es hacer trampa.

Answer 4

Las respuestas son correctas, pero sólo para ver esto desde un matemático de la perspectiva (que creo que es donde comienza la confusión):

De hecho parece extraño que a partir de la velocidad de $v_{5}>0$, el tiempo mínimo es más alto, ya que la trayectoria a partir de un estado inicial $v_0 = 0$ le fuerza a pasar a través de $v_{5}$;
esto indicaría que el $v_{5}$ es un punto que queda en el mismo órbita $v_0$, y por lo tanto debe seguir el mismo camino y simplemente ser un sub-trayectoria (sub-segmento) termina en el mismo punto de $v_{60}$. Esto se deduce del principio de optimalidad (ver abajo), o a partir de una dinámica de punto de vista, buscando en el espacio de estado como un campo de vectores: órbitas (y, por tanto, las trayectorias) no se cruzan entre sí.

La explicación es que el $x,v$ (donde $x$ es la posición, y $v$ es la velocidad), no constituyen la totalidad del espacio de estado: para ser exacta que necesitamos para aumentar el espacio de estado con cosas como la velocidad angular de las ruedas (RPM), así como discretos interruptores en la dinámica debido a los engranajes de cambios, etc. Esto permitiría que el vector de campo a cambio, y por lo tanto evitar el problema de lo que parecía ser el mismo punto en el vector de campo que fluye a la misma condición de terminación siguientes dos diferentes órbitas.

Una explicación intuitiva de que el criterio de optimalidad (en línea recta desde el Bertsekas libro "Programación Dinámica y Control Óptimo yo"):

supongamos que la ruta más rápida desde Los Ángeles a Boston pasa a través de Chicago. El principio de optimalidad se traduce a la obvia hecho de que el Chicago a Boston parte de la ruta es también el la ruta más rápida para un viaje que se inicia desde Chicago y termina en Boston.

En tu ejemplo, los puntos en el espacio de estado son equivalentes a las ciudades en el intuitivo ejemplo.