Калькулятор сопротивления рельефу (бездорожье)

Оценка мощности для преодоления сложного грунта

кг
км/ч
%
Требуемая мощность
0 W

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта мощности, необходимой электротранспорту для движения по бездорожью и сложным поверхностям. В отличие от асфальта, грунт, песок, снег и грязь создают колоссальное сопротивление качению, которое может в 10-20 раз превышать сопротивление на твёрдом покрытии. Калькулятор учитывает тип поверхности, уклон местности и массу транспорта, чтобы определить, сможет ли ваш мотор преодолеть данный участок с заданной скоростью.

Использование этого калькулятора необходимо при планировании внедорожных маршрутов, оценке проходимости электровелосипеда или квадроцикла, выборе мотора для экспедиционной техники и понимания, почему на песке или в снегу батарея разряжается в разы быстрее.

Как работает расчёт

Расчёт суммирует силу сопротивления качению (зависящую от коэффициента Crr для конкретного грунта) и силу сопротивления подъёму (гравитацию). Аэродинамическое сопротивление на низких скоростях бездорожья обычно пренебрежимо мало. Полученная суммарная сила умножается на скорость для получения требуемой мощности на колесе.

Сила (N) = Масса × 9.81 × (Crr × cos(угол) + sin(угол))
Мощность (W) = Сила (N) × Скорость (м/с)

Например, масса 150 кг на сухом песке (Crr 0.05) без подъёма создаёт сопротивление ~73 Н. Для движения со скоростью 15 км/ч (4.17 м/с) потребуется мощность около 305 Вт только на преодоление сопротивления песка.

Часто задаваемые вопросы

Почему на песке так быстро садится батарея? +
Песок имеет очень высокий коэффициент сопротивления качению. Мотор вынужден работать с огромной нагрузкой, потребляя максимальный ток, чтобы просто сдвинуть транспорт с места и поддерживать скорость.
Какое давление в шинах нужно для бездорожья? +
Для песка и грязи давление нужно снижать (до 0.5-1.0 атм), чтобы увеличить пятно контакта. Это снижает коэффициент сопротивления и предотвращает закапывание.
Влияет ли протектор на расчёт? +
Да, шипы и агрессивный протектор могут немного снизить сопротивление на грязи за счёт зацепа, но на твёрдом грунте они увеличивают трение. В калькуляторе усреднённые значения.
Можно ли ехать в глубокий снег на электровелосипеде? +
На глубоком снеге (Crr 0.2) сопротивление настолько велико, что даже мощные моторы (500W+) могут не справиться без активной помощи педалями. Требуется специальная техника (фэтбайки).
Учитывается ли пробуксовка? +
Нет, расчёт идеализирован. В реальности часть мощности будет теряться на пробуксовку колёс, особенно на мокрой глине или льду, что ещё больше увеличит расход энергии.