Tôi nên lái xe ở tốc độ nào để có được hiệu suất nhiên liệu tối đa?

Martyn Goddard / Getty Images
Nhìn chung, những chiếc xe nhỏ hơn, nhẹ hơn, khí động học hơn sẽ đạt được quãng đường tốt nhất của họ ở tốc độ cao hơn. Những chiếc xe lớn hơn, nặng hơn, ít khí động học hơn sẽ đạt được quãng đường tốt nhất ở tốc độ thấp hơn. Xem hình ảnh xe thể thao.

Đây thực sự là một câu hỏi khá phức tạp. Những gì bạn đang hỏi là tốc độ không đổi nào sẽ cho quãng đường đi được tốt nhất. Chúng ta sẽ không nói về điểm dừng và điểm bắt đầu. Chúng tôi giả định rằng bạn đang thực hiện một chuyến đi dài trên đường cao tốc và muốn biết tốc độ nào sẽ mang lại cho bạn quãng đường đi tốt nhất. Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách thảo luận về lượng lực cần thiết để đẩy chiếc xe xuống mặt đường.

Công để đẩy một ô tô xuống mặt đường thay đổi theo vận tốc ô tô đang đi. Công suất yêu cầu tuân theo một phương trình có dạng sau:

công suất phụ tải đường =av + bv² + cv³

Chữ cái v đại diện cho vận tốc của ô tô và các chữ cái a , b và c đại diện cho ba hằng số khác nhau:

a thành phần chủ yếu đến từ lực cản lăn của lốp và ma sát trong các bộ phận của ô tô, như lực cản từ má phanh, hoặc ma sát trong ổ trục bánh xe.
b thành phần cũng đến từ ma sát trong các bộ phận, và từ lực cản lăn trong lốp xe. Nhưng nó cũng đến từ nguồn điện được sử dụng bởi các máy bơm khác nhau trong xe hơi.
Cái c thành phần chủ yếu đến từ những thứ ảnh hưởng đến lực cản khí động học như diện tích phía trước, hệ số cản và mật độ của không khí.

Up Next

10 Mẹo Lái xe Xanh hàng đầu
Cách tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn
PlanetGreen.com:Green Commuting

Các hằng số này sẽ khác nhau đối với mỗi xe ô tô. Nhưng điểm mấu chốt là, nếu bạn tăng gấp đôi tốc độ của mình, phương trình này nói rằng bạn sẽ tăng công suất cần thiết nhiều hơn gấp đôi. Một chiếc SUV cỡ trung giả định yêu cầu 20 mã lực ở tốc độ 50 dặm / giờ có thể yêu cầu 100 mã lực ở tốc độ 100 dặm / giờ.

Bạn cũng có thể thấy từ phương trình rằng nếu vận tốc v là 0, công suất cần thiết cũng bằng 0. Nếu vận tốc rất nhỏ thì công suất cần thiết cũng rất nhỏ. Vì vậy, bạn có thể nghĩ rằng bạn sẽ đạt được quãng đường đi tốt nhất ở tốc độ thực sự chậm như 1 dặm / giờ.

Nhưng có điều gì đó đang diễn ra trong động cơ loại bỏ lý thuyết này. Nếu ô tô của bạn đang chạy 0 mph, động cơ của bạn vẫn đang chạy. Chỉ để giữ cho các xi lanh hoạt động và các loại quạt, máy bơm và máy phát điện chạy khác nhau sẽ tiêu tốn một lượng nhiên liệu nhất định. Và tùy thuộc vào việc bạn đã chạy bao nhiêu phụ kiện (như đèn pha và điều hòa không khí), chiếc xe của bạn sẽ sử dụng nhiều nhiên liệu hơn.

Vì vậy, ngay cả khi xe đang ngồi, nó sử dụng khá nhiều nhiên liệu. Ô tô đạt số dặm tồi tệ nhất ở 0 dặm / giờ; họ sử dụng xăng nhưng không bao gồm bất kỳ dặm nào. Khi bạn cho xe vào lái và bắt đầu di chuyển với vận tốc 1 dặm / giờ, chiếc xe chỉ sử dụng thêm một chút nhiên liệu, vì tải trọng trên đường là rất nhỏ ở tốc độ 1 dặm / giờ. Ở tốc độ này, chiếc xe sử dụng một lượng nhiên liệu như nhau, nhưng nó đã đi được 1 dặm trong một giờ. Điều này thể hiện sự gia tăng đáng kể về số dặm. Bây giờ nếu chiếc xe đi 2 dặm một lần, một lần nữa nó chỉ sử dụng thêm một chút nhiên liệu, nhưng lại đi xa gấp đôi. Số dặm gần như tăng gấp đôi!

> Hiệu quả của một động cơ

Trên thực tế, hiệu suất của động cơ đang được cải thiện. Nó sử dụng một lượng nhiên liệu cố định để cung cấp năng lượng cho bản thân và các phụ kiện, và một lượng nhiên liệu có thể thay đổi tùy thuộc vào công suất cần thiết để giữ cho chiếc xe tiếp tục ở tốc độ nhất định. Vì vậy, về lượng nhiên liệu sử dụng trên mỗi dặm, vận chuyển hàng hóa càng nhanh, chúng ta càng sử dụng hiệu quả lượng nhiên liệu cố định cần thiết đó.

Xu hướng này tiếp tục đến một điểm. Cuối cùng, đường cong tải đường đó khớp với chúng tôi. Khi tốc độ tăng lên đến phạm vi 40 dặm / giờ, mỗi lần tăng tốc độ 1mph thể hiện sự gia tăng đáng kể về sức mạnh cần thiết. Cuối cùng, công suất yêu cầu tăng nhiều hơn hiệu suất của động cơ được cải thiện. Tại thời điểm này, số dặm bắt đầu chạy. Hãy cắm một số tốc độ vào phương trình của chúng tôi và xem cách 1 mphit tăng từ 2 lên 3 dặm / giờ so với mức tăng 1 dặm / giờ từ 50 lên 51 km / h. Để mọi thứ trở nên dễ dàng, chúng tôi sẽ giả sử a , b và c đều bằng 1.

Tốc độ	Phương trình	Kết quả
3 dặm một giờ	3 + 3² + 3³	39
2 dặm / giờ	2 + 2² + 2³	14
Tăng công suất		25
51 dặm / giờ	51 + 51² + 51³	135,303
50 dặm / giờ	50 + 50² + 50³	127,550
Tăng công suất		7,753

Bạn có thể thấy rằng mức tăng công suất cần thiết để đi từ 50 lên 51 dặm / giờ lớn hơn nhiều so với tăng từ 2 đến 3 dặm / giờ.

Vì vậy, đối với hầu hết các xe ô tô, "điểm ngọt" trên đồng hồ tốc độ nằm trong khoảng 40-60 dặm / giờ. Ô tô có tải trọng đường cao hơn sẽ đến điểm ngọt ở tốc độ thấp hơn. Một số yếu tố chính xác định tải trọng đường bộ của ô tô là:

Hệ số cản . Đây là một chỉ số về mức độ khí động học của acar chỉ do hình dạng của nó. Những chiếc xe khí động học nhất hiện nay có hệ số adrag bằng khoảng một nửa so với một số xe bán tải và SUV.
Khu vực phía trước . Điều này phụ thuộc chủ yếu vào kích thước của chiếc xe. Những chiếc SUV cỡ lớn có diện tích mặt trước nhiều hơn gấp đôi so với một số dòng xe nhỏ.
Trọng lượng . Điều này ảnh hưởng đến lực cản của lốp xe. Những chiếc SUV lớn có thể nặng gấp 2-3 lần những chiếc xe nhỏ nhất.

Nhìn chung, những chiếc xe nhỏ hơn, nhẹ hơn, khí động học hơn sẽ đạt được hiệu quả tốt nhất ở tốc độ cao hơn. Những phương tiện lớn hơn, nặng hơn, ít khí động học hơn sẽ đạt được quãng đường đi được tốt nhất ở tốc độ thấp hơn.

Nếu bạn lái chiếc xe của mình ở "điểm ngọt ngào", bạn sẽ nhận được số dặm tốt nhất cho chiếc xe đó. Nếu bạn đi nhanh hơn hoặc chậm hơn, quãng đường sẽ giảm đi, nhưng bạn càng lái xe gần đến điểm ngọt ngào thì bạn sẽ nhận được khoảng cách tốt hơn.

Tôi nên lái xe ở tốc độ nào để có được hiệu suất nhiên liệu tối đa?

> Hiệu quả của một động cơ

> Nhiều thông tin hơn