Оценка максимальной скорости на ровной поверхности

Расчёт предельной скорости на основе баланса мощностей

W
кг
м²
Crr
%
Максимальная скорость
0 км/ч

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта теоретической максимальной скорости электротранспорта на ровной поверхности. Максимальная скорость достигается в момент, когда мощность, выдаваемая мотором на колесо, полностью уравновешивается мощностью, теряемой на преодоление сопротивления воздуха и сопротивления качению шин. Калькулятор решает уравнение баланса мощностей, учитывая аэродинамику райдера, вес системы и эффективность привода, чтобы показать физический предел скорости для данной конфигурации.

Использование этого калькулятора необходимо при тюнинге электровелосипеда для увеличения максималки, оценке эффективности установки обтекателей, сравнении разных моторов и понимания, почему дальнейшее увеличение напряжения батареи перестаёт давать прирост скорости из-за аэродинамического барьера.

Как работает расчёт

Расчёт основан на решении кубического уравнения баланса мощностей: $P_{motor} \times \eta = (0.5 \cdot \rho \cdot C_dA \cdot v^3) + (m \cdot g \cdot C_{rr} \cdot v)$. Левая часть — полезная мощность мотора. Правая часть — сумма аэродинамических потерь (растут кубически от скорости) и потерь на качение (растут линейно). Калькулятор численно находит скорость $v$, при которой левая и правая части равны.

P_полезная = P_аэро + P_качение
P_аэро ~ v³, P_качение ~ v

Например, мотор 500W с КПД 80% выдаёт 400W на колесо. На скорости 40 км/ч аэродинамика может потреблять 300W, а качение 50W. Оставшиеся 50W позволят ещё немного разогнаться до точки равновесия.

Часто задаваемые вопросы

Почему скорость не растёт линейно с мощностью? +
Из-за сопротивления воздуха, которое растёт пропорционально кубу скорости. Чтобы увеличить скорость в 2 раза, нужно увеличить мощность примерно в 8 раз.
Что такое CdA? +
Это коэффициент аэродинамического сопротивления, умноженный на площадь лобового сечения. Для человека на велосипеде это обычно 0.3-0.5 м². Чем меньше число, тем лучше обтекаемость.
Влияет ли вес на максимальную скорость? +
На ровной поверхности вес влияет слабо (только через сопротивление качению шин). Основным ограничителем на высоких скоростях является аэродинамика, а не вес.
Учитывается ли ограничение контроллера? +
Калькулятор считает физический предел по мощности. Если контроллер программно ограничен по скорости (например, 25 км/ч), реальная скорость будет ниже расчётной.
Как увеличить максималку без замены мотора? +
Улучшите аэродинамику (посадка, одежда, обтекатели), снизьте сопротивление качению (давление в шинах, гладкие покрышки) или увеличьте напряжение батареи (если контроллер позволяет).