Интересно, у каждого ли учёного возникает в жизни тяга к исследованию вообще всего, что он видит? У меня появилась.
Вот одно из них.
При написании текста ни один ИИ не напрягался. Ни для картинок, ни для текста, ни для расчётов. Если заметили лажу или необходимость дополнить или дообъяснить, то обязательно напишите в комментариях - я всегда открыт совершенствованию! И конечно отвечу на любые вопросы
Суть вопроса
Еду из Челябинска в Екатеринбург. Трасса хорошая, ровная, почти пустая, сухая. На улице около +20°С. Светит солнышко. А вот телефон почти сел, поэтому авиарежим, навигатор - "офф", а из музыки только скаченное ранее и без аудиокнижек. Вот и придумалось мне от скуки поисследовать реальный расход топлива моего "Равчика" на трассе.
Поставил цель исследования:
определить оптимальный режим движения по критерию время-расход.
Поставил задачи исследования:
1) Определить объект и предмет исследования
2) Определить методологию и оценить ресурсы для проведения исследования
3) Определить оптимальный расход топлива в соответствии с методологией
Объектом исследования стал:
расход топлива автомобиля на трассе.
Предметы исследования:
- зависимость расхода топлива от скорости движения;
- зависимость расхода топлива от режима работы автоматической коробки передач и двигателя.
Понятно, что расход топлива зависит ещё от много чего (погоды, давления в шинах, массы нагрузки, целостности подвески, качества топлива, стиля вождения, отбора мощности на кондиционер и генератор, случайного уклона участка дороги и др.) Но я исследую конкретный автомобиль с конкретным водителем и зависимостями для определения оптимального режима движения на длинные дистанции. Все измерения проведены в условиях повторяемости, поэтому побочными явлениями можно пренебречь.
Материальная база и средства измерений:
- toyota RAV4, 2,0 CVT, 2014, 146 л.с., 207 тыс.км;
- спидометр;
- одометр;
- датчик топлива.
Для данного исследования привод автомобиля не имеет значения, потому что полный привод RAV4 подключаемый через муфту при пробуксовке передних колёс. Другими словами, на трассе все RAV4 переднеприводные (2WD)
Методология:
Самое интересное. Измерение расхода топлива при варьировании скорости движения и режима работы коробки и двигателя. Время замера 10 минут позволяет снизить влияние уклона дороги. Движение на круиз-контроле исключает замедление-ускорение от давления на педаль, т.е. фактор водителя и колебания скорости исключены. План эксперимента предполагает измерение расхода топлива в следующей последовательности:
1) Измерения расхода при 100 км/ч, режим Drive - 3 измерения. Оценка среднего квадратического отклонения результатов единичных измерений.
2) Последовательное измерение расхода при 80 км/ч, 90 и 110 км/ч, режим Drive. Построение зависимости.
3) Измерения расхода при 90 км/ч и 110 км/ч в режиме Eco, подтверждение характера зависимости между Eco и Drive на разных скоростях
4) Измерение расхода при 110 км/ч режим Sport, оценка недостающих результатов расчётным методом, оценка стандартной неопределённости результатов измерений в соответствии ГОСТ 34100.3-2017
Результаты
Результаты вывел на график
Видим, что Eco режим вообще не даёт преимущества на трассе. А вот режим Sport существенно повышает расход топлива за счёт повышения оборотов двигателя. Однако могу с уверенностью сказать, что на этом режиме машина идёт увереннее и острее реагирует на руль. Ехать приятнее.
Понятно, что чем быстрее едешь, тем выше расход. Но мы же не готовы плестись, как черепаха? Поэтому рассчитал оптимум при движении на Drive - количество топлива, умноженное на затраты времени на преодоление 1000 км.
После не сложной обработки и взятия производных оптимальной скоростью движения стала 101,3 км/ч с дисперсией порядка 3%.
Выводы:
Теперь я научно-экспериментально подтвердил с какой скоростью следует ездить по трассе на моей машине! Если позволяют дорожные условия и ПДД, разумеется. Оптимальная скорость составила (101 ± 3) км/ч в режиме Drive.
Обсуждение
Подобная оценка может быть полезна и для Вашего авто. Например, тот же режим Eco на всех тойотах работает одинаково. Но нужно иметь ввиду, что на мокрой дороге, при включённом кондиционере и т.д. конкретные цифры будут отличаться от полученных мной. Однако зависимости сохранятся такими же.
А Вы исследовали конкретно свою машину? Какие результаты получились?