Дороги России постепенно становятся более скоростными, появляются платные участки с ограничением 130 км/ч, пока еще в законодательстве действует ненаказуемый предел в +20 км/ч. Многие пользуются этим и едут "на все деньги", от души нажимая на педаль газа.
Давайте разберемся, как зависит расход топлива от скорости движения, на что идут потраченные литры, и как размеры и масса автомобиля влияют на экономичность!
На что автомобиль тратит мощность при движении?
1. Автомобиль преодолевает силы сопротивления воздуха
Воздух - среда маловязкая, но с ростом скорости легко почувствовать его влияние. Самое интересное, что зависимость от скорости не линейная, а квадратичная.
Что мы видим? На сопротивление воздуха помимо скорости также влияют обтекаемость автомобиля и площадь поперечного сечения, но уже линейно.
Так что крупный квадратный внедорожник будет затрачивать больше мощности при той же скорости движения, чем легковушка.
2. Автомобиль преодолевает силы сопротивления качению
Колесо, находясь в контакте с дорожным покрытием, испытывает, в первую очередь, сопротивление при вращении за счет собственной деформации и деформации опорной поверхности.
С ростом скорости коэффициент сопротивления тоже начинает расти из-за динамических нагрузок на колеса и увеличения кол-ва циклов деформации в единицу времени. Одна из формул, которой попытались описать растущий коэффициент выражается так:
Необходимо также учитывать рельеф дороги – движение в подъем требует больше мощности двигателя.
Вывод: чем тяжелее автомобиль и хуже покрытие, а также выше скорость – тем сопротивление движению будет значительнее, и необходимо больше мощности!
3. Автомобиль преодолевает силы инерции
Подробно останавливаться на данном пункте мы не будем, т.к. нас интересует равномерное движение автомобиля на разных скоростях.
Просто знайте, чем больше колеса по размеру, сложнее трансмиссия по своей конструкции, и тяжелее сам автомобиль - тем больше мощности потребуется для обеспечения необходимой динамики.
Когда Вы посмотрите на графики необходимой мощности ниже в статье, которые будут актуальны для равномерного движения, Вы сможете прикинуть, какой запас мощности есть у Вашего автомобиля для обеспечения разгона, и почему так сильно может увеличиваться расход топлива при активной работе с педалью газа.
Равномерное движение с разными скоростями
На графике ниже Вы можете посмотреть, как растут силы сопротивления качению и воздуха с ростом скорости, актуальные для усредненного крупного семейного кроссовера (напр. Nissan X-trail или Skoda Kodiaq)
Повторюсь, силы инерции мы не рассматриваем, они не постоянные и зависят от требуемой водителем динамики.
Думаю, стоит перейти непосредственно к осязаемым величинам – необходимой мощностью в л.с. и расходу топлива в л/100км.
Не забудьте поставить лайк 👍 и подписаться, если считаете, что автор не зря готовит такие материалы!
А теперь про мощность и расход
Для наглядности я сделал расчеты для трех популярных типов автомобилей, которые едут с водителем и пассажиром по не самой идеальной асфальтовой дороге.
1. Компактный городской автомобиль – усредненный VW Golf, Ford Focus, Toyota Corolla
2. Семейный кроссовер – напр. Nissan X-trail или Skoda Kodiaq
3. Внедорожник – УАЗ Патриот, Mitsubishi Pajero
Вычитая из мощности двигателя мощность этих сопротивлений – получим «энерговооруженность» автомобиля, которая может затрачиваться на разгон!
Я думаю, достаточно наглядно, почему разгон на больших скоростях становится вялым - "свободной" мощности у двигателя становится гораздо меньше!
Необходимые мощности для преодоления сопротивлений и постоянные потери на «потребителей» в автомобиле приводим к необходимому объему топлива для преодоления 100 км с указанной скоростью.
Высокий расход в левой части графика связан с постоянными «потребителями», которые требуют энергию непрерывно: чем дольше мы едем – тем больше расходуем топлива. Я думаю, замечали, как растет расход л/100км, когда вы медленно ползете по пробкам.
В данных цифрах есть доля условности, но характер отображен точно: при прочих равных, на расход топлива сильное влияние оказывает масса автомобиля, аэродинамика, форма кузова, но больше всего скорость автомобиля!
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!
