Как экономить топливо: приемы экономичного вождения
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.
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.