Хочешь низкий расход и лучше разгон - снижай массу! Или не грузи лишнее в автомобиль.

Часто водители возят в автомобиле много вещей, загружая багажник на все случаи жизни, устанавливают дополнительное оборудование, которое тоже затрудняет движение. Но нужно ли это?

Давайте разберемся, как зависит расход топлива и динамика от загрузки автомобиля, как снижение его массы на 10% повлияет на расход и время разгона, и на сколько нужно было бы поднять мощность двигателю, чтобы добиться такого же разгона до 100 км/ч!

Пример борьбы автопроизводителей с лишним весом автомобиля Mazda MX-5

Как разгоняется автомобиль?

Мощность ДВС при движении автомобиля идет на следующих "потребителей":

1. силы сопротивления воздуха

2. силы сопротивления качению

3. силы инерции

Пункты 1 и 2 - постоянные силы, зависящие от скорости движения авто и его параметров! Они относятся к равномерному движению.

Подробнее про то, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения - читайте в статье "Быстрее едешь - больше платишь! Почему растет расход?"

Оставшаяся мощность ДВС идет на разгон автомобиля, преодоление сил инерции.

Из этого графика Вы можете понять, сколько мощности необходимо Вашему авто для преодоления сил сопротивления, и сколько мощности остается на разгон.

Т.е. запас мощности Вашего автомобиля для обеспечения разгона с ростом скорости падает, динамика ухудшается!

Разгоняем автомобиль, загружаем салон и багажник, замеряем расход топлива

Итак, мы выяснили, сколько мощности у нас остается на разгон автомобиля.

Для наглядности я сделал расчеты для движения компактного автомобиля (снаряженная масса 1355кг, 122л.с.), который едет в следующих конфигурациях:

1. водитель (75кг по стандарту) и "ручная кладь" (23кг);

2. водитель и пассажир (2 х 75кг), у каждого по багажу (2 х 23кг);

3. водитель и 4 пассажира (5 х 75кг), все с вещами ( 5 х 23кг );

4. водитель и его багаж, автомобиль облегчен на 10% (-135кг).

Такие крайние случаи мы рассматривать не будем, т.к. тут, помимо массы, большое влияние начнет оказывать аэродинамика!

Разгон автомобиля

Т.к. все автомобили разные, а я беру некий "усредненный", моменты переключения передач мы опустим. Будем считать, что разгон происходит на "идеальном вариаторе", который всегда держит двигатель в оптимальных режимах, изменяя передаточное число. В реальной жизни к этому результату прибавятся время на переключения и нелинейность характеристики ДВС.

где В - водитель, П - пассажир, Б - багаж, Облегчение - 10%.

Видим, как увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение динамики автомобиля на 5%!

Расход топлива

Увеличение или снижение массы автомобиля не может не сказаться на расходе топлива, т.к. от массы зависит мощность сопротивления качению автомобиля!

где В - водитель, П - пассажир, Б - багаж, Облегчение - 10%.

Увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение расхода топлива на 4%.

А что с мощностью?

Снижение снаряженной массы автомобиля на 10% эквивалентно увеличению мощности примерно на те же 10%!

В нашем случае автомобиль с ДВС 122л.с. и изначальной массой 1355кг облегчили на 10%. С водителем и его багажом авто до 100км/ч с "идеальным вариатором" разгоняется за 9,15с.

Такую же динамику мы получим, если в тех же условиях исходный автомобиль будем разгонять при помощи ДВС 135л.с.!

Если у Вас остались вопросы, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения - читайте статью "Быстрее едешь - больше платишь! Почему растет расход?"

P.S.

Ставьте лайк 👍 , делитесь статьей, подписывайтесь на канал, комментируйте - это поможет мне понять, на чем стоит остановиться подробнее, какие темы осветить, что Вам, читатели, интересно!