С какой скоростью следует двигаться, чтобы добиться максимальной топливной экономичности?

Martyn Goddard/Getty Images
В целом автомобили меньше, легче и аэродинамичнее. получат свой лучший пробег на более высоких скоростях. Более крупные, тяжелые и менее аэродинамические транспортные средства будут иметь лучший пробег на более низких скоростях. Смотрите фотографии спортивных автомобилей.

На самом деле это довольно сложный вопрос. Вы спрашиваете, какая постоянная скорость даст лучший пробег. Мы не будем говорить о остановках и стартах. Предположим, вы собираетесь в очень дальнюю поездку по шоссе и хотите знать, какая скорость обеспечит вам наилучший пробег. Мы начнем с обсуждения того, какая мощность требуется, чтобы толкнуть машину по дороге.

Сила толкать автомобиль по дороге зависит от скорости, с которой движется автомобиль. Требуемая мощность определяется уравнением следующего вида:

мощность дорожной нагрузки =av + bv² + cv³

Буква v обозначает скорость автомобиля, а буквы a , б и с представляют три разные константы:

• а Компонент возникает в основном из-за сопротивления качению шин и трения в компонентах автомобиля, таких как сопротивление тормозных колодок или трение в колесных подшипниках.
• b компонент также возникает из-за трения в компонентах и ​​из-за сопротивления качению в шинах. Но это также зависит от мощности, используемой различными насосами в автомобиле.
• c Компонент в основном зависит от факторов, влияющих на аэродинамическое сопротивление, таких как лобовая площадь, коэффициент сопротивления и плотность воздуха.

Далее 10 лучших советов по экологичному вождению Как повысить экономию топлива PlanetGreen.com:экологичные поездки

Эти константы будут разными для каждого автомобиля. Но суть в том, что если вы удвоите свою скорость, это уравнение говорит, что вы увеличите требуемую мощность более чем в два раза. Гипотетическому внедорожнику среднего размера, которому требуется 20 лошадиных сил при скорости 50 миль в час, может потребоваться 100 лошадиных сил при скорости 100 миль в час.

Из уравнения также видно, что если скорость v равна 0, требуемая мощность также равна 0. Если скорость очень мала, то требуемая мощность также очень мала. Таким образом, вы можете подумать, что вы получите лучший пробег на очень низкой скорости, такой как 1 миля в час.

Но что-то происходит в двигателе, что опровергает эту теорию. Если ваша машина движется со скоростью 0 миль в час, ваш двигатель все еще работает. Только для того, чтобы цилиндры двигались, а различные вентиляторы, насосы и генераторы работали, требуется определенное количество топлива. И в зависимости от того, сколько аксессуаров (таких как фары и кондиционер) у вас работает, ваш автомобиль будет потреблять еще больше топлива.

Таким образом, даже когда машина стоит на месте, она потребляет довольно много топлива. Автомобили имеют наихудший пробег при 0 миль в час; они используют бензин, но не покрывают ни одной мили. Когда вы включаете двигатель и начинаете двигаться со скоростью, скажем, 1 миля в час, автомобиль потребляет лишь немного больше топлива, потому что нагрузка на дорогу при скорости 1 миля в час очень мала. При такой скорости автомобиль расходует примерно такое же количество топлива, но при этом проезжает 1 милю за час. Это означает резкое увеличение пробега. Теперь, если машина едет со скоростью 2 мили в час, опять же, она потребляет чуть больше топлива, но проезжает в два раза больше. Пробег увеличился почти вдвое!

>Эффективность двигателя

Фактически КПД двигателя повышается. Он использует фиксированное количество топлива для питания себя и аксессуаров, а также переменное количество топлива в зависимости от мощности, необходимой для поддержания автомобиля на заданной скорости. Таким образом, с точки зрения топлива, используемого на милю, чем быстрее грузы, тем лучше мы используем это фиксированное количество требуемого топлива.

Эта тенденция продолжается до определенного момента. В конце концов, эта кривая дорожной нагрузки догоняет нас. Как только скорость достигает диапазона 40 миль в час, увеличение скорости на 1 милю в час представляет собой значительное увеличение требуемой мощности. В конце концов, требуемая мощность увеличивается больше, чем улучшается КПД двигателя. В этот момент пробег начинает падать. Давайте подставим несколько скоростей в наше уравнение и посмотрим, как увеличение скорости на 1 милю в час с 2 до 3 миль в час соотносится с увеличением скорости на 1 милю в час с 50 до 51 миль в час. Для простоты предположим, что a , б и с все равны 1.

Скорость	Уравнение	Результат
3 мили в час	3+3²+3³	39
2 мили в час	2+2²+2³	14
Увеличение мощности		25
51 миля в час	51+51²+51³	135 303
50 миль в час	50+50²+50³	127 550
Увеличение мощности		7753

Вы можете видеть, что увеличение мощности, необходимое для перехода от 50 до 51 миль в час, намного больше, чем для перехода от 2 до 3 миль в час.

Итак, для большинства автомобилей «золотая середина» на спидометре находится в диапазоне 40-60 миль в час. Автомобили с более высокой дорожной нагрузкой доберутся до места наилучшего на более низкой скорости. Вот некоторые из основных факторов, определяющих дорожную нагрузку автомобиля:

• Коэффициент сопротивления . Это показатель того, насколько аэродинамичен автомобиль благодаря только своей форме. Самые аэродинамические автомобили сегодня имеют коэффициент аэродинамического сопротивления примерно в два раза меньше, чем у некоторых пикапов и внедорожников.
• Лобовая область . В основном это зависит от размера автомобиля. У больших внедорожников лобовая площадь более чем в два раза больше, чем у некоторых небольших автомобилей.
• Вес . Это влияет на величину лобового сопротивления, которое шины надевают на автомобиль. Большие внедорожники могут весить в два-три раза больше, чем вес самых маленьких автомобилей.

В целом, автомобили меньшего размера, легче, с более аэродинамическими характеристиками лучше всего проезжают на более высоких скоростях. Более крупные, тяжелые и менее аэродинамические транспортные средства будут иметь лучший пробег на более низких скоростях.

Если вы едете на своей машине в «наилучшем месте», вы получите максимально возможный пробег для этой машины. Если вы едете быстрее или медленнее, пробег ухудшится, но чем ближе вы подъедете к оптимальной точке, тем больше будет пробег.

>Дополнительная информация

Статьи по теме

• Умный автомобиль:экологичное вождение
  
• Как работает гибридный автомобиль
• Как работают цены на газ
• Как работают топливные элементы
• Как работают электромобили
• Как работает Hy-wire от GM
• Как создать совместный бизнес
  
• Может ли автомобиль разогнаться до 100 миль на галлон?
  

Другие полезные ссылки

• Сайт об экономии топлива
• Автомобильный тест на топливную экономичность
• Таблица:расход бензина в зависимости от скорости для автомобилей разного размера