Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Bas

De overheid wil meer 80 km-zones invoeren in stedelijke gebieden omdat de uitstoot van het verkeer dan minder is dan bij hogere snelheden. Maar nu vroeg ik mij af waar dit precies mee te maken heeft. Komt het doordat verbrandingsmotoren bij hogere snelheden minder efficiënt zijn, of domweg doordat een hogere snelheid ook meer energie vraagt?

Bart

Weerstand van een auto neemt kwadratisch (of nog erger) toe met de snelheid. Volgens mij zijn automotoren verder efficienter bij lagere toerentallen (2000-3000(

chablis

Weerstand van een auto neemt kwadratisch (of nog erger) toe met de snelheid. Volgens mij zijn automotoren verder efficienter bij lagere toerentallen (2000-3000(

De efficiëntie van de motor is in dit geval minder belangrijk voor de uitstoot dan de werkelijk verbrande hoeveelheid brandstof op dat bepaalde traject, die uiteindelijk voornamelijk wordt bepaald door de snelheid (o.a. vanwege de [lucht]weerstand). Tevens probeert men met een lagere snelheid een betere doorstroming te krijgen.

Haaks hierop staat het besluit de aanleg van Spitsstroken te staken, omdat dit meer uitstoot zo geven. Naar mijn idee geeft een file altijd meer vervuiling dan een constante stroom voertuigen.

JanMeut

Het optimale rendement van de meeste verbrandingsmotoren ligt bij ongeveer 90 km/h. Uiteraard is dat niet de enige factor, een constante snelheid van 120 km/h is mogelijk "schoner" dan wat tussen 70 en 90 in hobbelen.

80 km zones leveren ook minder geluid op.

Roel80

Het optimale rendement van de meeste verbrandingsmotoren ligt bij ongeveer 90 km/h

Dit klopt eigenlijk niet. Het rendement van de motor is afhankelijk van de belasting en toerental. Een maximale belasting levert het hoogste rendement. Het toerental waarbij vervolgens het hoogste rendement wordt gehaald is een specifieke eigenschap van de motor (vaak een stuk onder het toerental van het max koppel). Het is dus waarschijnlijk dat een motor efficienter is bij 120 km/h dan bij 80-90 km/h (de indeling van de versnellingsbak speelt natuurlijk ook een belangrijke rol omdat hiermee het toerental bepaald wordt). Het verschil in verbruik wordt dan door de luchtweerstand veroorzaakt zoals eerder aangegeven.

Jort

Nog een anvulling op de verbruikstoename bij hogere snelheden: ik heb weleens vernomen dat het benodigde vermogen voor een bepaalde snelheid met een derde macht varieert op de snelheidstoename (dus om 2 keer zo snel te rijden heb je 8 keer zo veel vermogen nodig).

Aangezien de uitstoot van verbrandingsgassen grofweg rechtevenredig is met de vermogensvraag, heeft een snelheidsverlaging een drastisch effect op de uitstoot van schadelijke gassen (mits natuurlijk de juiste versnelling wordt gekozen zodat de motor onder normale condities draait)

Roel80

ik heb weleens vernomen dat het benodigde vermogen voor een bepaalde snelheid met een derde macht varieert op de snelheidstoename

Dat klopt. Bij hoge snelheden is de rolweerstand te verwaarlozen. De kracht geleverd door de luchtweerstand is evenredig met V^2. En er geldt P=F.V, dus vermogen P is evenredig met V^3.

Aangezien de uitstoot van verbrandingsgassen grofweg rechtevenredig is met de vermogensvraag

Dat is zeker niet waar. Een vebrandingsmotor verbruikt minder brandstof voor elke kW die die levert bij 120 km/h, dan bij 80 km/h (een motor die op vollast draait is efficienter dan een op deellast). Dus het verbruik neemt minder toe dan V^3.

Jort

Quote:

Aangezien de uitstoot van verbrandingsgassen grofweg rechtevenredig is met de vermogensvraag

Dat is zeker niet waar. Een vebrandingsmotor verbruikt minder brandstof voor elke kW die die levert bij 120 km/h, dan bij 80 km/h (een motor die op vollast draait is efficienter dan een op deellast). Dus het verbruik neemt minder toe dan V^3.

Dit standpunt vind ik te betwisten:

De in de motor opgewekte energie per tijdseenheid (dus vermogen) komt voort uit verbranding van een bepaalde hoeveelheid brandstof, dat is een feit. Je zult in verhouding meer brandstof moeten verbranden dan dat je energie nodig hebt, want het rendement is lager dan 1. Ook dat is een feit. Wanneer ik nu twee keer zo snel wil rijden, dan heb ik acht keer zo veel vermogen nodig (daar was je het mee eens). Om acht keer zo veel vemogen te krijgen, moet ik inderdaad minder dan acht keer zo veel brandstof verbranden, omdat het rendement toeneemt bij hogere motorbelasting, zoals jij stelt. Echter, de rendementstoename is van zo'n kleine orde (rendement is maximaal ca. 30%, dus stel dat het 15 %punt varieert o.i.d.) d Dit levert grofweg dus acht keer zo veel verbrandingsproducten=uitlaatgassen op. De uitstoot is dus ongeveer evenredig met de vermogensvraag, zoals ik in de vorige post al aangaf door het woord "grofweg" te gerbuiken.

[/u]

Roel80

De in de motor opgewekte energie per tijdseenheid (dus vermogen) komt voort uit verbranding van een bepaalde hoeveelheid brandstof, dat is een feit. Je zult in verhouding meer brandstof moeten verbranden dan dat je energie nodig hebt, want het rendement is lager dan 1. Ook dat is een feit. Wanneer ik nu twee keer zo snel wil rijden, dan heb ik acht keer zo veel vermogen nodig (daar was je het mee eens). Om acht keer zo veel vemogen te krijgen, moet ik inderdaad minder dan acht keer zo veel brandstof verbranden, omdat het rendement toeneemt bij hogere motorbelasting, zoals jij stelt. Echter, de rendementstoename is van zo'n kleine orde (rendement is maximaal ca. 30%, dus stel dat het 15 %punt varieert o.i.d.) d Dit levert grofweg dus acht keer zo veel verbrandingsproducten=uitlaatgassen op. De uitstoot is dus ongeveer evenredig met de vermogensvraag, zoals ik in de vorige post al aangaf door het woord "grofweg" te gerbuiken.

Ik leg het maar even uit aan de hand van een simpel voorbeeldje:

Stelrendement van de motor bij 80 km/h is 20%, en bij 160 km/h 25%.

Bij 80 km/h heb ik 1 eenheid energie per seconde nodig, dus 1 eenheid vermogen. Dus aan brandstof heb ik 5 eenheden energie nodig voor het benodigde vermogen te krijgen (100/20%). Het benodigde vermogen bij 160 km/h is 8 eenheden. Dus aan brandstof heb ik 32 eenheden aan energie nodig (100/25%). Terwijl met jouw redenatie dat ongeveer 40 zou moeten zijn (is toch 25% meer). Dus die 5% verschil in rendement is misschien niet zo hoog maar wel degelijk merkbaar in het eindresultaat.

Jort

Oke, dus een aantal procentpunten zijn wel significant, dat had ik eigenlijk even moeten narekenen voordat ik in de verdediging zou gaan...

Maar goed, ondanks het verschil in uitkomst lijkt het me nog steeds een zeer groot verschil in energieverbruik tussen 80 en 120 km/h, dus de moraal van het verhaal blijft dat 80 km/h zones een grote invloed hebben op de vervuilingsafname.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?

Re: Waarom minder uitstoot in 80 km-zones?