En ota kantaa onko viimasuoja tarpeen vai ei. Seuraava fysikan laskutehtävä on suoraan verrannollinen viimasuojaan.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kysymykseni: On yhden neliö metrin suuruinen teräslevy jota pidetään 80 C lämötilassa. Tähän levyyn kohdistetaan miinus 20 asteen voimakas ilman virtaus 20 m/sekunnissa.
Miten suuri teho tarvitaan tuon levyn pitäminen 80 asteessa = KW?
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Laskentalämpötila on (-20 80)/2 = 30c. Nyt ilman lämmönjohtavuus on 0,026 W/mK, Prandlin luku Pr = 0,71, ja vielä viskositeetti 14x10^-6 m^2/s.
Ilman Reynoldsin lu on Re = 20*1,0/14x10^-6 = 1428571 eli turbulenttinen tilanne
Nusseltin luku on Nu = 0,037Re^0,8Pr^0,33 = 2774 (virtaus levyn ohi)
Ja lopuksi keskimääräinen lämmönsiirtokerroin h = 2774*0,026/1 = 72 W/m^2K
Siispä tehon tarve on h*A*deltaT = 72*1*100 = 7200 W per puoli
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kysymykseni: On yhden neliö metrin suuruinen teräslevy jota pidetään 80 C lämötilassa. Tähän levyyn kohdistetaan miinus 20 asteen voimakas ilman virtaus 20 m/sekunnissa.
Miten suuri teho tarvitaan tuon levyn pitäminen 80 asteessa = KW?
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Laskentalämpötila on (-20 80)/2 = 30c. Nyt ilman lämmönjohtavuus on 0,026 W/mK, Prandlin luku Pr = 0,71, ja vielä viskositeetti 14x10^-6 m^2/s.
Ilman Reynoldsin lu on Re = 20*1,0/14x10^-6 = 1428571 eli turbulenttinen tilanne
Nusseltin luku on Nu = 0,037Re^0,8Pr^0,33 = 2774 (virtaus levyn ohi)
Ja lopuksi keskimääräinen lämmönsiirtokerroin h = 2774*0,026/1 = 72 W/m^2K
Siispä tehon tarve on h*A*deltaT = 72*1*100 = 7200 W per puoli
Vastaukset 35
Vanhimmat
Käytäntö usein parempi laskuoppi eli ainakin omassa autossa pakollinen tukkia keulaa muuten ölynhuohotin jäätyy
Lyhyessä ajossa kiistaton hyöty lämpenemisajan lyhentyessä.
Mielenkiintoista. 7200 wattia on noin 5 hevosvoimaa.
Esimerkin 20 m/s vauhdissa keskimääräinen auto tarvitsee noin 10..15 hevosvoimaa vauhdin ylläpitoon. 10..15 hevosvoiman tuottaminen tuottaa lisäksi noin 20..30 hevosvoiman verran hukkalämpöä.
Et huomannut, että tehon tarve on 7200 W yhdeltäpuolellta. Siiis molemmat puolet yhtensä on 14.4 Kw.
Meinaatko että ilmanvastus lisääntyy? Sehän törmää tuo ajoviima joka tapauksessa siellä maskin takana moottorin ja rintapeltiin
Tehontarve laskelmassa on 7200 wattia per puoli. Laskelmassa moottorin puoli on siis 7200 wattia, eli noin 5 hevosvoimaa.
Mielenkiintoiseksi asian tekee se että oikein pieni kulutuksellisella diesel autolla joka veisi vaikkapa 4 litraa satasella esimerkin nopeudella olisi hukkalämmön osuus vaikkapa ~10 hv.
5 hv menisi pellin jäähtymiseen. Eli taloudellinen pikkudiesel moottori kannattaa lämpöeristää että siitä riittää lämmintä sisälle lämmityslaitteelle? Maskipeitto olisi hyvä alku?
Minkä järjestelmän mukaan 7,2 kW = 5 hv, kun se oikeasti on vajaa 10 hv.
Kiitos hyvästä kommentista :) Laskukone on joutunut hyllylle kun insinööri on päässyt oman uran huipulle rakentamaan omaa taloa ja hoitamaan omia lapsia :)
7200 wattia on siis tosiaankin noin 10 hv.
Eli siis taloudellisen diesel moottorin lähes kaikki hukkalämpö menisi esimerkin laskussa levyn lämmittämiseen esimerkin laskussa.
Pikkudieseliin kannattaa tämän laskelman mukaan laittaa maskipeitto talveksi jos haluaa sisätilan lämpimäksi?
Laskelma on vähän huono, siinä kun 80-asteiseen koneeseen tungetaan 20 asteista ilmaa. Tänään aamulla jäähdytysneste olisi pitänyt pitää 90 asteessa ja ilmavirta oli -20 asteista. Toki aukko oli pienempi...
Käytännössä ei reilu 2-litrainen diesel riittänyt lämmittämään maantieajossa kuin jonnekin 70 asteen lukemiin. Ei se vielä paha ole, mutta suojasta olisi ollut etua näillä keleillä. Ja ehkä se olisi vähän helpottanut webastonkin urakkaa.
Faktaa on se, että näillä pakkasilla etelässä viimasuojaa tarvitsee vain saksalaiset jääkaapit ja ranskalaiset muiden ominaisuuksien vuoksi.
Kyse ei ole tarpeesta, vaan hyödystä joka viimasuojalla saavutetaan! Ensinnäkin moottori lämpiää nopeammin ja näin polttoainetta kuluu vähemmän ja pysyy myös pidempään lämpöisenä parkissa moottori, myöskin huohotjärjestelmä tykkää tästä viimasuojasta olipa kyseessä sitten missä tahansa valmistettu auto, niin siellä kondensoituu vettä tuolla koneessa ja se poistuu huohotinjärjestelmästä kiertäen vielä moottorin läpi päätyen pakokaasun joukkoon, myöski normaalilämpötila öljyssä saavutetaan nopeammin ja silloin vasta moottorioljy voitelee optimaalisella tasolla, myöskin sisätilat lämpiävät nopeammin! mm. bmw:ssä on automaattisesti toimiva kaihdin, joka estää ajoviimaa pääsemästä moottoriin!
Tämä aloittajan laskelmahan on ajateltava niin, että suojalla poistetaan tuo energiamäärä jonka moottori muuten tarvisi lämmitäkseen, mutta toki asia ei ole ihan niin, koska siellä mottorissa on jäähdytyskanavat ja vaikea millään niitä laskeskella, kun ei ole mikään peltilevy tämä moottori
Keksit varmaan omasta päästäsi nuo lukujen nimet xD
Paljonko on Taunon luku?
V: Viistöistä.
Kovinpa viimasuoja kiinnostaa ja herättää keskusteluja ja tieteellisiä laskelmia. Mikäs siinä.
Asiaa voi tietysti katsoa toisestakin lähkökohdasta eli onko viimasuojasta jotain haittaa? Hyötyhän on selvä, vaikka se välttämätön ei olekaan juuri missään autossa.
Ja jos jossakin on, niin siitä on maininta ohjekirjassa ja viimasuoja kuuluu varusteisiin. Muutenhan autossa on sellainen puute, joka johtaa tuotevastuun mukaiseen korjaukseen viimeistään silloin, kun jokin särkyy tämän vuoksi.
Kun menee hevosvoimat ja markat hakuseen, niin selvemmin mittayksiköin:
Useampi kiuas tai Vepasto menee harakoille.
Palelee pidempään, kulutusta, kulumaa ja päästöjä riittää. Mutta eihän autoa vaihtoon vietäessä kysytä, että palelitko tyhmyyttäsi ja osaamattomuuttasi.
Kyllä se Tojonki kone lämpiäis eikä Webasto huutais kokoajan jos laittais jotain suojaa mutta kuina vaan
Tojon kone lämpenee, tojossa on lämmin kovemmillakin pakkasilla.
Klonkswagenissä istutaan karvahattu korvilla turkishaalareissa vilttisaappaat jalassa.😝
Osa on, osa ei. Toyotalla on myös kylmiä malleja ja VW:llä lämpimiä.
Lämmin volkkari vaan on yhtä harvinainen kun jääkarhu etelä-mantereella !
Vain 5 bemarissa on kaihdin. Kolmosessa ei ole ollut enää pitkään aikaan (F30 jäi pois).
Mondeossa oli myös mutta se on disabloitu koska systeemi ei toiminut Fordin tekemänä.
Viimasuoja myös tuntuu hidastavan koneen jäähtymistä pysäköinnissä mikä on suuri hyöty.
Itse en ole huomannut vaikutusta kulutukseen. Ainakin Audissa isoin kulutusta nostava tekijä pakkasella tuntuu olevan voimansiirto. Torssen-pyörästössä on ilmeisesti sen verran tukevat öljyt ja suuri määrä liikkuvia osia. Samaten DSGssä onkonetta suurempi määrä öljyä mikä ei ihan heti lämpiä.
Viimasuoja ei noihin käytännössä vaikuta.
Koneen lämpiämiselle se on silti hyvä lisuke ja onneksi se on ilmainen uusissa Audeissa, kunhan muistaa pyytää sen.
Kyllä se viimasuoja vaikuttaa myös vaihteiston lämpiämiseen, kun viima ei pääse laatikolle ja lisäksi joissakin automaateissa laatikossa kiertää moottorin jäähdytysneste siitä syystä, että se lämmittää sen öljyn toimintalämpöiseksi talvella ja kesällä painvastainen tarkoitus, kun se laatikko öljyn pitäisi pysyä siellä 80c korvilla yleisesti monessa automaatissa..
Minun autosta monitoiminäyttö näyttää öljyn lämpötilan. Seurasin aikoinaan öljyn lämmön nousua ilman ja viimasuojan kanssa, eroa oli 25 C pakkasella noin 10 astetta, ja öljyt lämpeni huomattavasti nopeammin suojan kanssa.
Itse seurasin eilen auton moottorin lämpenemistä monitoiminäytöltä pakkasta noin -17c, niin lähtiessä oli moottorin lämmöt noin 40c, kun auto oli ensin lämmössä yli 2tuntia ja sitten kävi sen aikaa tyhjäkäyntiä, kun putsasin auton lumesta, noin 3 kilometrin ajon jälkeen oli lämmöt 70c ja tuli alamäki, noin 200m, jonka laskin moottorijarrulla, niin siinä putosi moottorin lämmöt 68c ja sitten ajoin pari risteystä ja taas alamäki, nyt yli 500metriä ja sen laskin sitten vapaalla ja lämmöt kerkesi nousta tuossa risteysajossa takaisin 70c mutta tuon vapaalla laskeskelun aikana nousi moottorin lämmöt 73c asteeseen ja sitten taas vähän valoisssa seisoskelua pariin otteeseen ja yksi alamäki jonka vapaalla laskin niin oli moottorilämmöt 78c ja sitten olin määränpäässä noi 6km ajoa oli moottorilämmöt sammuttaessa 80c ja auto seisoi paikallaan noin 10min. Tästä lähdin ajamaan, niin ajoin vielä noin 3km ennen kuin termostaatti aukesi ensimmäisen kerran ja silloin moottorin lämpö kävi 90c ja termostaatin auetessa putosi lämmöt 79c ja siinä ajellessa seurasin sitten lämpöä niin seuraavan kerran termarin auetessa ei enää moottorilämpö käynyt kuin 82c asteessa alimmillaan ja käytännössä olin ajanut jo reippaasti yli 10km ennen kuin termari toistamiseen aukeni ja moottori siis täysin normilämpöinen!
Yhteenveto onkin että aina moottorijarrulla mentäessä pidemmän matkaa putoaa näköjään se moottorin lämpötila vähintään 2c astetta ja syynähän on se, että moottori ei polta bensiiniä moottorijarrun aikana ja moottoriin menevä ilma näin jäähdyttää moottoria olipa sen minkä lämpöinen tahansa ja autossa on viimasuoja, mutta ei kokonaa ummessa, kun puskurin alla aukko, jossa ei ole mitään ritilää, niin vaatisi liikaa askartelua.
Moottorijarrua kannattaneekin talvisin vältellä verrattuna kesiin. Sehän ei monessakaan tilanteessa edes säästä polttoainetta, koska nimensä mukaisestikin se jarruttaa eli vie liike-energiaa. Monesti haluttaessa pysähtyä moottorijarrulla pitkän matkan liu’ulla, saman voisi tehdä vapaalla, jolloin liuku vaan kannattaa aloittaa aiemmin.
Pohjapanssarista on myös suuri apu koneen lämmittämisessä ja sen pitämisessä lämpimänä.
Suomen olosuhteissa pitäisi tällaiset olla vakiovarusteita.
Mallia voi ottaa Toyotan hybrideistä.
Jäähdyttimien etupuolella automaattisesti sulkeutuvat läpät ja koko konehuoneen suojattu alapuolelta.
Ei tarvitse banaanilaatikoita köyttää keulalle.
Kyllä lähes kaikissa uusissa autoissa on ollut alapuolella suojamuovit, mutta ne jätetään useasti sitten pois jossain vaihessa, tai niin kun velipojalle kävi kun ajoi toyotalla lumista tietä 10kilometriä ne tippui itsestään pois ja menetti myös lokarit edestä kun nuoskalumi repi ne irti..
Yhdelle autolleni kävi niin että moottorin alta irtosi muovilevy kun peruutin upottavassa lumiloskassa ja muovilevy haukkasi vetelää, painavaa lunta sen verran että taittui alle ja katkesi. Sen jälkeen olen koettanut ennen peruutusta vähän mataloittaa lumikinoksia jos sellaisia on.
Nuo nyt eivät ole "pojhjapanssareita".
Ei sen pohjasuojan nyt viiden millin rosterilevyäkään tarvitsisi olla, mutta ei nyt sentään mitään pulkanpohjiakaan.
Viimasuojaksihan kelpaa vaikka kelmumuovi. Niin kauan kuin se pysyy aloillaan..
Joo mutta ajavat saman asian, kuin pohjapanssari näin pakkasilla! Nämä jälkiasennettavat pohjapanssarit jättävät enemmän ilmarakoja sinne alle ja metalli johtaa enemmän lämpöä kuin muovi, joten aluperäinen on parempi kylmyyden suhteen
13€ maksaa tuo viimasuojan tarvikeversio mattoa, jonka voi sitten itse tehdä ja kestää myös pesut, vielä oli niin iso pala, että siitä tekee vähintään kahteen autoon suojan, riippuen vielä keula-aukoista voi jopa kolmeen autoon saada siitä leikattua suojan. Ainut ero, ettei ole niitä kiinnityskoukkuja vaan mukana tulee nippusiteitä, joilla saa myös kätevästi ne kiinni, kun puhkaisee sillä nippusiteella kiinnityskohdan molemmin puolin reiät ja pujottelee sitten nippusitteen läpi kiertäen kiinnityskohdan jne..
MINHÄ KUN OSTIN EILEN UUDET TALVIRENKAHAT
MINHÄ KUN MENEN EDELLEN POROLLA JA PULKHALLA ON VARMAAHA KYYTIÄ PAKHASELLAIN
Eikös Viima tai Wiima ollut ennen linja-auton korivalmistaja? Sitten oli Vajokki ja mitähän muita niitä olikaan :P
Kutter teki kuitenkin tyylikkäimmät korit.