[Camel]

Försök till uträkning:

Källa för data: https://www.media.volvocars.com/se/sv-s ... ifications
Volvo V90 T5
Effekt = 254 hk @ 5500 rpm
Tjänstevikt = 1833–1927 kg
Aerodynamik (Cd) 0,30–0,33
Aerodynamik (frontarea) 2,30 m²

En bil med luftmotståndskoefficient [Cd] = 0,33 och frontarean [A] = 2,3 m2 kör i 230 km/h. Luftens densitet [ρ] = 1,225 kg/m3. Hur stort blir luftmotståndet?
3,6 km/h = 1 m/s
Luftmotståndskraft Fl = 0,5 * ρ * Cd * A * v * v
Fl = 0,5 * 1,225 * 0,33 * 2,3 * (230 /3,6) * (230/3,6) = 1898 N
Luftmotståndseffekt Pl = Fl * v
Pl = 1898 * (230/3,6) = 121,3 kW = 165 hk

En bil med massan [m] = 1927 kg och rullmotståndskoefficient [R] = 0,025 (antaget värde) kör i 230 km/h. Hur stort blir rullmotståndet?
Rullmotståndskraft Fr = R * m * g
Fr = 0,025 * 1927 * 9,82 = 473 N
Rullmotståndseffekt Pr = Fr * v
Pr = 473 * (230/3,6) = 30,2 kW = 41 hk

Vilken motoreffekt behövs minst om luftmotståndseffekten [Pl] = 165 hk och rullmotståndseffekten [Pr] = 41 hk om drivlinans verkningsgrad [η] = 81%? (antaget värde)
Om vägen inte lutar blir Pd = Pl + Pr = 165 + 41 = 206 hk
Drivlinan har förluster så momentana drivhjulseffekten är lägre än momentana motoreffekten, dvs:
Pd = Pm* η vilket medför att:
Minsta motoreffekt Pm = Pd / η = 206 / 0,81 = 254 hk

Frågan är om antagna värden för rullmotståndskoefficienten och drivlinans verkningsgrad stämmer. Däcken på V90 är breda med låg profil så rullmotståndet är helt klart markant högre än för lite smalare däck med högre profil. Så jag tror värdet ligger i närheten av 0,020-0,025.
Drivlinans verkningsgrad måste vara 81% för att beräknad toppfart ska stämma. I verkligheten borde den vara något bättre och därmed borde toppfarten vara något högre än den angivna. Men eftersom effektbehovet växer mycket kraftigt med ökad hastighet så blir det inte många km/h. Om bil i utförande med lägre luftmotståndskoefficient och lägre tjänstevikt väljs så går den något fortare än motsvarande bil i utförande med högre luftmotståndskoefficient och högre tjänstevikt. Högt chassi och breda däck ökar frontarean och kan även öka luftmotståndskoefficienten. Mycket utrustning höjer tjänstevikten samt förbrukar i vissa fall även energi som minskar tillgänglig drivhjulseffekt.
Fortast går alltså en snikutrustad bil med smala däck och låg chassisättning.

[Camel]

Nästan inga bilar numera orkar varva ur på högsta växeln numera. För att optimera topphastigheten bör utväxlingen på någon växel optimeras efter det.

Stämmer bra det. I Volvo V90 T5 har motorn sin maxeffekt 254 hk vid 5500 rpm. Utväxlingen i AW TG-81SC är på sexans växel 1,000 vilket med däck 255/40R19 blir 231 km/h vid 5500 rpm (slutväxel 3,075). Bilen når alltså sin toppfart på sexans växel och inte på åttans växel som är den högsta.

[andersuw]

Hej!

Är det någon som vet om V90 T5 är toppfartsbegränsad från fabrik?
/.../
Känns som en 2 hjulsdriven bil med över 250 hk och 6 alternativt 8 växlar borde klara mer än 230 km/h!

I Volvo V90 T5 har motorn sin maxeffekt 254 hk vid 5500 rpm

Däck 255/40R19 har omkretsen 2157 mm

Utväxlingen i AW TG-81SC är:
Sexans växel 1,000 vilket med däcken ovan blir 231 km/h vid 5500 rpm
Sjuans växel 0,809 vilket med däcken ovan blir 286 km/h vid 5500 rpm
Åttans växel 0,673 vilket med däcken ovan blir 344 km/h vid 5500 rpm
Slutväxel 3,075

Motorn ger lägre effekt än 254 hk om varvtalet understiger 5500 rpm men den kan utveckla 254 hk även vid något högre varvtal. Om nu 254 hk åtgår för 230 km/h så inträffar detta vid 5500 rpm på sexans växel. Att 254 hk skulle räcka till för 286 km/h är inte troligt. Därför når bilen inte toppfarten på sjunde eller åttonde växeln. Men pga att motorn sannolikt lämnar 254 hk även om varvtalet blir något högre än 5500 rpm kan toppfarten öka några km över 230 km/h om det inte behövs mer effekt än vad som finns tillgängligt. Toppfarten på plan mark är helt enkelt den hastighet vid vilken effekten som sammanlagt åtgår inklusive rullmotståndseffekt, luftmotståndseffekt samt effektförluster i drivlina är lika stor som effekten som motorn utvecklar. Utväxlingen måste vara anpassad så att motorn har ett varvtal där denna effekt finns vid den hastighet där det inträffar. I fallet med V90 T5 verkar toppfarten inträffa på sexans växel.

Låter i det stora hela som en mycket rimlig förklaring till att bilen har 230 km/h som angiven toppfart. Undrar dock vad som får dig att tro att den kan hålla effekten uppe på 254 hk även lite efter 5500 rpm. Max moment (350 Nm) finns i hela intervallet 1500-4800 rpm men därefter faller det. Därför verkar det rimligt att tro att även effekten faller när 5500 rpm passerats.

Sedan är den faktiska rullomkretsen lite mindre än den man får fram med hjälp av fälg- och däckdimensioner eftersom däcken deformeras lite vid körning. Enligt de uppgifter jag sett brukar man räkna med att den faktiska rullomkretsen är ungefär 96 procent av den teoretiska. Då skulle bilen nå 222 km/h vid 5500 rpm på sexan istället för 231. Sedan kanske den ändå fortsätter till 230 vid ca 5700 rpm därför att effekten vid det varvtalet fortfarande är tillräckligt stor för att gå jämnt upp mot allt som bjuder motstånd.

Tittade också för skojs skull på hur min egen V70 D4 -15 VEA FWD med åttastegad automat och en toppeffekt på 181 hk vid 4250 rpm till äventyrs skulle kunna nå sin angivna toppfart på 220 km/h. På åttan blir hastigheten vid 4250 rpm ca 283 km/h och dit orkar den förstås inte. På sjuan blir motsvarande hastighet ca 236 km/h och dit orkar den uppenbarligen inte heller. På sexan når den bara 191 km/h vid 4250 rpm. Eftersom effekten faller rätt brant efter 4250 rpm men ligger nära sitt max även ett stycke före 4250 är det troliga i det här fallet att bilen orkar med att nå 220 km/h på sjuan vid strax under 4000 varv.

[frasse4]

Vad har antalet växlar med toppfarten att göra?

Normalt sett om du har fler växlar så är steget mellan varje växel mindre vilket kan gynna toppfarten.

Inte helt ovanligt att en bil orkar varva ur en specifik växel för att hamna för lågt i effektregistret på nästa växel och inte orkar dra mer.....

Om en biltillverkare ville maximera toppfarten behöver de bara anpassa en växel till effektregistret på motorn. Volvo som de flesta biltillverkare prioritererar ju inte detta högt. Jag skulle säga att de flesta moderna "vanliga" bilar med 200+ hk är hastighetsbegränsade av skäl som nämns ovan. Kan ju om inte annat vara ett försäljningsargument för att gå från T5 till T6.

Min gamla V70N med 210 hk var fartbegränsad till 225 km/h, vilket inte var några problem att nå på Autobahn. Det gjorde man ju på 4:an varpå den la i 5:an. Teoretisk toppfart på 5:an var runt 340 km/h vid 6700 rpm. Så med 50 hk till ska det nog gå att åka mer än 5 km/h till trotts lite tyngre bil.

Tittar man bakåt 10 år till till min gamla 960 som hade 4 växlar gjorde den också runt 230 km/h. Beroende på bakaxelutväxling vill jag minnas att just 960 gjorde upp till 208 km/h på 3:an. Med W-läge gick det utmärkt att starta på 3:ans växel vilket gjorde att du kunde köra 0-208 km/h på en växel, men det är ju lite OT -) .

[Camel]

Låter i det stora hela som en mycket rimlig förklaring till att bilen har 230 km/h som angiven toppfart. Undrar dock vad som får dig att tro att den kan hålla effekten uppe på 254 hk även lite efter 5500 rpm. Max moment (350 Nm) finns i hela intervallet 1500-4800 rpm men sedan faller det. Därför verkar det rimligt att tro att även effekten faller när 5500 rpm passerats.

Momentet börjar falla efter 4800 rpm men effekten fortsätter att öka upp till 5500 rpm eftersom momentet inte faller snabbare än varvtalet ökar. Effekttoppen kan liknas vid en "puckel", och efter effekttoppen är det inte säkert att effekten faller lika brant som effekten ökade före toppen. Alltså en asymmetrisk "puckel". Det är relativt vanligt att effekten faller långsammare med ökat varvtal en bit efter effekttoppen. Detta gäller många överladdade ottomotorer. Och effekten kan mycket väl i princip ligga kvar även om varvtalet skulle öka några procent mer än 5500 rpm. Om det räcker för att bilens fart ska öka är en annan fråga.

Sedan är den faktiska rullomkretsen lite mindre än den man får fram med hjälp av fälg- och däckdimensioner eftersom däcken deformeras lite vid körning. Enligt de uppgifter jag sett brukar man räkna med att den faktiska rullomkretsen är ungefär 96 procent av den teoretiska. Då skulle bilen nå 222 km/h vid 5500 rpm på sexan istället för 231. Sedan kanske den ändå fortsätter till 230 vid ca 5700 rpm därför att effekten vid det varvtalet fortfarande är tillräckligt stor för att gå jämnt upp mot allt som bjuder motstånd.

Stämmer bra det. På flera av Volvos modeller är avvikelsen några % när man jämför angiven hastighet i km/h per 1000 rpm med beräknad hastighet baserad på utväxling samt däckens rullomkrets. Jag tog dock inte hänsyn till detta eftersom jag inte hade ambitionen att göra en komplett studie. Men visst påverkar det. Som när däckens mönsterdjup är dåligt. Då förändras också relationen mellan motorvarvtal och bilens hastighet. Även angivna värden för varvtal vid max effekt kan ju vara avrundade med t.ex. 50 rpm. De flesta specifikationer anger varvtal med jämna 100-tals rpm eller i vissa fall med 50 rpm noggranhet.

Tittade också för skojs skull på hur min egen V70 D4 -15 VEA FWD med åttastegad automat och en toppeffekt på 181 hk vid 4250 rpm till äventyrs skulle kunna nå sin angivna toppfart på 220 km/h. På åttan blir hastigheten vid 4250 rpm ca 283 km/h och dit orkar den förstås inte. På sjuan blir motsvarande hastighet ca 236 km/h och dit orkar den uppenbarligen inte heller. På sexan når den bara 191 km/h vid 4250 rpm. Eftersom effekten faller rätt brant efter 4250 rpm men ligger nära sitt max även ett stycke före 4250 är det troliga i det här fallet att bilen orkar med att nå 220 km/h på sjuan vid strax under 4000 varv.

Jag provade toppfarten på min V70II 2,5FT (6-vxl man) vid två tillfällen på Autobahn med högoktanig bensin och ena gången blev det 247 km/h (GPS) och drygt 250 (mätarfart) och andra gången 250 km/h (GPS) och ca 255 km/h (mätarfart). Inte dåligt för en bil med specad toppfart på 235 km/h. Varvtalet på 5:e växeln i 250 km/h är endast ca 5200 rpm. På 6:e växeln orkar inte bilen hålla farten uppe, varvtalet (och motoreffekten) blir för lågt. Max motoreffekt inträffar vid 4800 rpm enligt specifikationen. Det motsvarar 281 km/h på högsta växeln. Det klarar inte bilen. Inte ens med högoktanigt bränsle.

[Camel]

Min gamla V70N med 210 hk var fartbegränsad till 225 km/h, vilket inte var några problem att nå på Autobahn. Det gjorde man ju på 4:an varpå den la i 5:an. Teoretisk toppfart på 5:an var runt 340 km/h vid 6700 rpm. Så med 50 hk till ska det nog gå att åka mer än 5 km/h till trotts lite tyngre bil.

I hög hastighet betyder luftmotståndet mycket mer än rullmotståndet. En tyngre bil kan ha högre topphastighet än en lätt bil med samma effekt om den tyngre bilen har mindre luftmotstånd. Man måste jämföra luftmotståndskoefficient, frontarea, vikt, rullmotståndskoefficient och drivlineförluster mellan V70N och V90 för att veta om V90 går fortare än V70N vid en specifik effektskillnad.

[AndS]

Toppfartsspärr kan finnas av minst två skäl:
1. Lägre teknisk maxhastighet ger lägre hastighetsklass på däck = billigare däck. Volvo har till flertalet utföranden erbjudit borttagning av toppfartsspärr.
2. Vissa utföranden, t.ex. XC, har Volvo valt ibland att ha toppfartspärr på som inte kan tas bort vid beställning. Troligen av stabilitetsskäl.

Och omvänt, har det någon betydelse att bilen har en toppfartspärr om den ändå klarar 230-250km/h? Det är ju mera av säljfakta än praktisk nytta och behov.

[VolvoB20]

Lite fascinerande huruvida en toppfartspärr som begränsar max hastighet med kanske 10-20km/h har någon betydelse när bilen ändå klarar 230-250km/h. Men kanske en offtopicfråga i den här tråden.

Oj Oj Oj..... Åkt en del autobahn, sett en hel drös premiumbilsägare i Audi, BMW, Mercedes osv med dieselfyrorna som toppar 220-230 gråtandes med plattan i mattan och stukad självkänsla bli tryckta ur vänsterfilen av Skodor som nuförtiden toppas 250 km/h. Förnedringen är total när man betalat flera hundra tusen mer för sin premiumvagn och blir golvad av en Skoda.

[AndS]

Lite fascinerande huruvida en toppfartspärr som begränsar max hastighet med kanske 10-20km/h har någon betydelse när bilen ändå klarar 230-250km/h. Men kanske en offtopicfråga i den här tråden.

Oj Oj Oj..... Åkt en del autobahn, sett en hel drös premiumbilsägare i Audi, BMW, Mercedes osv med dieselfyrorna som toppar 220-230 gråtandes med plattan i mattan och stukad självkänsla bli tryckta ur vänsterfilen av Skodor som nuförtiden toppas 250 km/h. Förnedringen är total när man betalat flera hundra tusen mer för sin premiumvagn och blir golvad av en Skoda.

:D Jo, vi har ju olika sätta att mäta lycka och framgång genom några högre kilometer toppfart :D