В ожидании автомобилей, потребляющих 2 л топлива на 100 км, можно попробовать снизить расход наших нынешних машин на эту же величину. Это возможно!
«Мы ездим на слонах!» — так однажды выразился один эколог о персональном транспорте. Взрослый индийский слон, правда, весит около 3,5 т, тогда как обычный легковой автомобиль втрое легче, но идея продолжает оставаться абсурдной. Чтобы перемещаться в пространстве, мы возим с собой металлическую коробку, раз в пятнадцать превышающую наш вес. К тому же иногда наши «слоны» едят вдвое больше положенного из-за неправильной эксплуатации. Что нужно сделать, чтобы уменьшить их аппетит?
Самый экономичный автомобиль
Помните анекдот: «Как вы расслабляетесь?» — «А я не напрягаюсь!»? С точки зрения экономичной езды в нем заложен глубокий смысл. При движении на автомобиле мы за счет мощности его двигателя преодолеваем различные силы сопротивления движению. Основных сил четыре: это сила сопротивления качению, сила сопротивления подъему, сила сопротивления воздуха и сила сопротивления разгону. Чем больше суммарная сила сопротивления, тем больше мощности требуется от двигателя для ее преодоления. В какой-то момент двигатель может выйти на максимальную мощность. Если в таком режиме он будет работать какое-то время, то автомобиль при включении соответствующей передачи выйдет на свою максимальную скорость. Двигаться быстрее он уже не сможет: на преодоление силы сопротивления разгону у двигателя больше нет сил. Самую большую скорость можно развить на спуске, когда сила сопротивления подъему меняет знак и начинает помогать двигателю.
Сила сопротивления дороги (это сумма сил сопротивления качению и сопротивления подъему) до 50 км/ч практически не зависит от скорости, но с дальнейшим ее ростом начинает расти. Сила же сопротивления воздуха зависит от квадрата скорости: с ростом последней она значительно увеличивается. Отсюда вывод: чем выше скорость, тем больше суммарная сила сопротивления, тем больше мощности требуется от двигателя. Все эти очевидные факты приведены для того, чтобы понять: можно двигаться быстро, преодолевая значительные сопротивления, а можно медленно, минимизируя их. В последнем случае обычный легковой автомобиль может преодолеть по шоссе 100 км, затратив всего 2 л топлива. Но для этого потребуется заменить стандартный двигатель аппаратом небольшой мощности. Штатный мощный мотор работал бы при небольшой скорости с очень невысоким КПД и свел бы все достоинства такого режима к минимуму.
Если же перевести машину на педальную тягу и оснастить ее маховиком (для безопасного преодоления подъемов), то можно достичь нулевого расхода топлива. Правда, такой автомобиль будет ездить уж слишком медленно, и желающих пойти на столь бескомпромиссные решения найдется немного. С одной стороны, никто не любит ездить слишком медленно, с другой — при определенном снижении мощности двигателя езда становится просто небезопасной. Перестав мечтать о кардинальном снижении расхода топлива, попробуем разобраться, как посадить «слона» на диету, принципиально ничего не меняя.
Правила экономичной езды
Правило №1. Не прогревайте автомобиль на месте. При езде двигатель прогревается быстрее, расход топлива меньше.
Правило №2. Тормозите как можно реже. Для этого поддерживайте большую дистанцию до впереди идущих машин, предугадывайте развитие дорожной ситуации.
Правило №3. На скорости отдавайте предпочтение высшим передачам, не раскручивайте двигатель выше 2500-3000 об/мин, никогда не открывайте дроссельную заслонку более, чем на 70%.
Правило №4. На пустой дороге без светофоров разгоняйтесь динамично на 1-й и 2-й передачах, и сразу переходите на 5-ю. Так вы быстрее начнете экономить топливо на высшей передаче.
Правило №5. При торможении двигателем полностью отпускайте педаль акселератора. Только в этом случае подача топлива в двигатель прекратится.
Правило №6. Минимально поднимайте частоту работы двигателя при трогании. Так вы не только сэкономите топливо, но продлите жизнь сцеплению.
Правило №7. Избегайте езды по «пробкам». Из-за работы двигателя на холостых оборотах и с низким КПД, расход на 1 км пробега может возрасти более чем вдвое.
Правило №8. Обычно предпочтительней ехать более длинным маршрутом без остановок, чем коротким с частыми светофорами.
Прожорливый двигатель
Большинство двигателей современных легковых автомобилей можно назвать излишне прожорливыми: ведь они скорее помогают автомобилю развивать высокую скорость, чем экономить топливо. Между тем, зная характеристики своего двигателя, можно добиться того, чтобы он работал максимально эффективно. Внешняя скоростная характеристика работы каждого двигателя показывает, как зависят мощность, крутящий момент и удельный расход топлива от частоты вращения при максимальной подаче топлива. Есть и частичные характеристики, описывающие те же зависимости при промежуточном положении дросселя. Удельный расход топлива обычно принимает минимальное значение при максимальном значении крутящего момента и открытии дроссельной заслонки примерно на 70%. Именно на этом режиме двигатель развивает максимальный КПД. Однако ехать так по трассе практически невозможно: двигатели наших машин достаточно мощны, так что при выходе на такой режим силы сопротивления окажутся ниже сил тяги и автомобиль начнет разгоняться. В реальности для достижения высокой экономичности профессиональные водители отнюдь не стараются вывести двигатель на режим минимального удельного расхода топлива — вместо этого на высшей передаче обычно выбирают режим работы двигателя с меньшим КПД — обороты и открытие дроссельной заслонки ниже оптимальных. Однако за счет того, что скорость автомобиля при этом меньше, а значит, и действующие силы сопротивления ниже, — автомобиль едет экономичнее, чем мог бы при гипотетическом выходе на работу двигателя с максимальным КПД.
Минус 1000 литров
Энергосберегающие шины ярко проявляют свои достоинства на грузовых автомобилях. На полигоне в Ладу журналисты могли наблюдать такой эксперимент: два грузовика, идя вровень, на скорости 30 км/ч начинали двигаться накатом. В результате, автомобиль, «обутый» в шины специальные шины, проезжал на 40 метров больше, чем такой же грузовик в регулярной "обувке". Статистика показывает, что за первый этап жизненного цикла «зеленые» шины на грузовиках позволяют сэкономить 1000 литров дизельного топлива и на 2,5 тонны сократить выбросы CO2 в атмосферу без ущерба безопасности. Любопытно, что благодаря прогрессу в шинной индустрии, за столетие сопротивление качению автомобилей удалось снизить в 5 раз.
Экстремальные экономисты
Рассмотрим способы, которые используют участники различных экоралли. Их цель — проехать определенный путь с минимальным расходом топлива. Стратегия победителей на трассе обычно такова: при старте пилот активно разгоняется на первой и второй передачах (дроссель открыт примерно на 70%) до скорости 70 км/ч, а затем переходит сразу на высшую, обычно пятую, передачу и, набрав около 90 км/ч, начинает ехать с постоянной скоростью. Оптимальная скорость зависит от типа автомобиля и его двигателя. У автомобиля аэродинамической формы с мощным высокооборотистым мотором максимально экономичная скорость наверняка будет выше, чем у маломощной машины с плохой аэродинамикой. Но в среднем такая скорость близка к 90 км/ч — это объясняется тем, что силы сопротивления движению на такой скорости еще не высоки, а двигатель уже работает с достаточно высоким КПД.
Второе очень важное правило экономичной езды состоит в том, что при выходе на постоянную скорость надо забыть о педали тормоза. Именно по этой причине экоралли может быть безумней обычной гонки.
"