Ускоряет ли ускорение эффективность использования топлива?

14

Я часто слышал, что ускорение ускоряется из-за плохой топливной эффективности, но до сих пор не было четкого объяснения, почему. Естественно, это заставляет меня усомниться в этом совете. Очевидно, что когда вы ускоряетесь сильнее, в ваш двигатель закачивается больше топлива, но вы скорее доберетесь до той крутой точки, где расход топлива намного меньше. Так стоит ли это или нет?

Этот вопрос нуждается в некоторых параметрах, так как, очевидно, что если вы улетите на свет, чтобы остановиться на 100 метров, вы наверняка столкнетесь с очень плохой топливной эффективностью. Я больше говорю об огнях в начале длинной открытой дороги, где то, как вы ускоряетесь, не влияет на возможное торможение, которое должно произойти.

Я думаю, что суть этого вопроса связана с выходной мощностью на расход топлива при различных оборотах двигателя. Я думал об этом, так как у моей машины очень низкий крутящий момент при низких оборотах, но как только он достигает 3000+ оборотов, это замечательно (старый BMW 320i). Может ли быть так, что двигатель моей машины работает более эффективно на 3000 об / мин, и, как следствие, немного более жесткое ускорение, чем обычно, улучшит топливную экономичность? Или я сплю?

andrewb
источник

Ответы:

12

Как вы сказали, суть проблемы связана с получением каждого последнего количества энергии из единицы топлива. Вы можете считать это вашей общей топливной эффективностью.

Ускорение вашего автомобиля от отдыха до 60 миль / ч или 100 км / ч потребует фиксированного количества энергии в зависимости от веса транспортного средства (исключая ветер, трение и сопротивление качению).

Таким образом, вы должны использовать свой двигатель наиболее эффективным способом для производства такого количества энергии. Например, вы можете просто включить ускоритель и быстро произвести необходимую энергию, но у вас нет способа узнать, является ли этот путь более эффективным, чем создание этой энергии в течение более длительного периода времени.

Чтобы знать это, вам нужно знать свой двигатель. В частности, вам нужно знать свой удельный расход топлива (BSFC). BSFC измеряет, сколько энергии вырабатывает ваш двигатель на единицу топлива (обычно один грамм топлива). Ваш двигатель будет иметь разные BSFC на разных оборотах и ​​значениях крутящего момента. Вы хотите запустить свой двигатель там, где он имеет самый низкий BSFC (самый низкий расход топлива на единицу произведенной энергии). Поэтому, если вы посмотрите на диаграмму BSFC, которую я связал, вы увидите, что для этого двигателя его самое низкое значение BSFC составляет 206 при скорости 2100-2200 об / мин при пиковом крутящем моменте. Это означает, что этот двигатель работает наиболее эффективно в этом рабочем диапазоне.

В общем, двигатели работают наиболее эффективно близко к максимальному крутящему моменту при полностью открытой дроссельной заслонке и на минимально возможных оборотах. Этот диапазон будет отличаться для каждого двигателя и транспортного средства, потому что все двигатели различны, и у каждого транспортного средства есть различные паразитные нагрузки. Вероятно, вы могли бы рассчитать его для вашего автомобиля, если вы управляете автомобилем на динамометре, чтобы измерить мощность, а затем также контролировать расход топлива и затем выполнить деление по кривой, чтобы определить, где двигатель наиболее эффективен.

Теперь, когда вы знаете, при каких условиях эксплуатации ваше транспортное средство наиболее эффективно, трудность заключается в том, чтобы во время ускорения ваш двигатель постоянно работал в этих условиях. Это становится трудным с коробкой передач, потому что число оборотов в минуту должно увеличиваться, поскольку Ваше транспортное средство ускоряется

С механической коробкой передач то, что я сделал бы с приведенным выше примером кривой, было бы иметь акселератор на широко открытой дроссельной заслонке от 1500-2500 оборотов в минуту и ​​переключаться на 2500 оборотов в минуту для каждой передачи. Я уверен, что можно рассчитать точные точки сдвига для максимальной эффективности, но я не желаю прилагать столько усилий для этого.

С автоматической коробкой передач это очень сложно, потому что если вы попытаетесь запустить двигатель на полностью открытом дросселе, автоматическая коробка передач увеличит вашу точку переключения до диапазона высоких оборотов, и вы получите очень плохой BSFC и, в свою очередь, эффективность. С автоматической коробкой передач вы должны ускоряться намного медленнее, чтобы коробка передач переключалась в соответствующих точках, чтобы поддерживать ваш двигатель на оборотах, где он может работать с максимальной эффективностью. Может быть, нажатием на педаль акселератора можно добиться этого, но вам придется делать это на ощупь.

В заключение я бы сказал, что лучший способ ускорения - это ускорение как можно быстрее на самых низких оборотах.

Надеюсь, это объяснение несколько помогло.

Wiki Тормоз специфический расход топлива

Майк Саулл
источник
Ух ты какой ответ. Мне нужно некоторое время, чтобы хорошенько взглянуть на это, но я думаю, что эта информация - то, что я искал!
andrewb
3
«(исключая сопротивление ветра, трения и сопротивления качению)». Эти исключения устраняют все реальные проблемы этого вопроса. Это не проблема абстрактной физики. BSFC полезен для определения наиболее эффективной частоты вращения двигателя на стенде двигателя. Это не приводит непосредственно к самой эффективной скорости над землей (важны потери на трение). Он не дает информации об эффективном ускорении, поскольку нагрузки и профили расхода топлива сильно различаются (например, добавлено увеличенное топливо для охлаждения заряда при наддуве).
Боб Кросс
Если вы используете значения BSFC, сгенерированные с помощью динамометра колесного типа, то будет учитываться большинство недостатков сопротивления. Сопротивление ветру будет сведено к минимуму, если быстрее набрать необходимую скорость, чтобы потери энергии были меньше, если вы ускоряетесь быстрее. То же самое с сопротивлением качению и трением. Поэтому я предполагал убрать их из предположений, потому что, вообще говоря, вы не можете их контролировать и в целом предпочли бы ускорение быстрее. BSFC даст вам много информации о том, в каком диапазоне ваш двигатель наиболее эффективен, ускорение в этом диапазоне также будет самым эффективным.
Майк Саулл
BSFC дает вам информацию о вашем двигателе в устойчивом состоянии, а не во время ускорения при разных положениях дроссельной заслонки с различными параметрами настройки. Расход топлива легко измеряется с помощью порта OBD II. Кроличьи старты менее эффективны, чем постепенное ускорение.
Боб Кросс
1
Я согласен с утверждением, что запуск кролика менее эффективен только в том случае, если вы разгоняетесь при более высоких оборотах, когда двигатель по существу «тратит» топливо больше, чем требуется. Однако я считаю, что ускорение от 0-60 при 20% -ном дросселе до 1500-2500 в отличие от 100% -ного дросселя 1500-2500, что при 20% -ном дросселе будет менее эффективным при наборе скорости. Просто потому, что двигатель вырабатывает гораздо меньше энергии, а расход топлива будет не менее 1/5 от 100% -ного дросселя.
Майк Саулл
1

Требуется определенное количество энергии, чтобы разогнать определенное количество массы до определенной скорости. Поэтому, просто взглянув на эти факторы, вы могли бы предположить, что не имеет значения, насколько быстро вы ускоряете указанную массу.

Но это не так, как работает реальный мир. Проблема здесь в том, что двигатели внутреннего сгорания и многие вещи, к которым мы их подключаем, поразительно неэффективны. Существует значительное количество трения. Чтобы быстро разогнать автомобиль, ваш двигатель должен двигаться быстрее. Чем быстрее колеблется поршень, тем больше сила, которой подвергаются подшипники. Работа, необходимая для втягивания воздуха в и из цилиндров через клапаны, значительно выше при высоких оборотах, экспоненциально. И список продолжается.

Кроме того, двигатель вашего автомобиля должен тратить еще больше энергии на высоких оборотах, включая генератор переменного тока, водяной насос, насос рулевого управления и т. Д.

Если вы соберете все эти факторы воедино, станет совершенно очевидно, почему ваш двигатель более эффективен на низких оборотах.

Скотт Хилсон
источник
s/high speeds/high RPMs/g:)
jensgram
1

Ускоряет ли ускорение эффективность использования топлива?

Да.

Очевидно, что когда вы ускоряетесь сильнее, в ваш двигатель закачивается больше топлива, но вы скорее доберетесь до той крутой точки, где расход топлива намного меньше. Так стоит ли это или нет?

Нет.

Это легко измерить через порт OBD II. Например, мой Accessport дает мне немедленные показания по мгновенному расходу топлива. Комбинация автоматического ключа и смартфона предназначена для предоставления вам такой же подробной информации (хотя и без возможности перепрограммирования вашего ECU). Как говорится в их турне по продукту: «Быстрое ускорение - сильный удар по педали газа снижает эффективность использования топлива и тратит деньги». С таким устройством вы сможете точно измерить, сколько денег вы теряете с кроликом.

Ускорение требует больше энергии, чем в крейсерском режиме, поэтому требует больше топлива. Быстрое ускорение требует больше энергии, чем медленное ускорение. Существует суперлинейная зависимость между скоростью ускорения и скоростью расхода топлива (больше топлива расходуется на метр / секунду ^ 2 при более высоких скоростях ускорения).

Если вам нужна практическая демонстрация того, как ускорение черепахи может сэкономить топливо, я отсылаю вас к демонстрации Джереми Кларксона в его эпической поездке из Лондона в Эдинбург и обратно на одном баке топлива в Audi Turbo V8 с двумя турбинами (прокрутите вниз до эпизода 4 4 сезона) Он подробно описывает, как избежать расхода топлива на ускорение. Самое главное, он сохранил обороты ниже 1200 об / мин.

Это измеримые величины. Там нет оправдания эффективности использования топлива для запуска кролика на стоп-сигналы.

Боб Кросс
источник
Вероятно, будет «золотая середина», слишком быстрое будет означать, что обороты будут намного больше, чем необходимо, даже если это происходит в течение короткого времени ... и медленное ускорение будет означать, что вы будете тратить больше времени, чем необходимо, на более высоких оборотах, что будет стоить топлива ,
nsandersen
Но это, безусловно, должно сводиться к эффективности двигателя при разных скоростях ускорения, верно? Я имею в виду, физика говорит мне, что энергия, необходимая для изменения скоростей, зависит только от начальной и конечной скоростей, а не от того, сколько времени потребовалось, чтобы добраться между ними. (E = 1/2 * m * v ^ 2).
Майкл
@ Майкл, ты должен помнить, что мы не говорим об идеальной системе. Физики средней школы недостаточно для того, чтобы справиться с такими факторами, как тепловая неэффективность, вызванная повышением в двигателе с турбонаддувом. Измерения реальных систем всегда выигрывают.
Боб Кросс
0

Результаты реальной жизни

У меня 2005 Nissan Armada с заголовком CAI, кастомным выхлопом и настроенным. Моя жена ведет его как бабушка - ускорение приятное и медленное, ожидание при торможении она получает в среднем около 12-14 миль на галлон.

Я вожу этого зверя так, как будто крал его везде, куда бы я ни шел - хотя я все еще ожидаю торможения и замедления - я обычно тяну в среднем 14,8-15 миль на галлон. Я делаю на 1-3 мили на галлон лучше, чем она, и я приписываю это ускорению как можно быстрее моей крейсерской скорости, а затем нахожусь там дольше, чем она.

Когда вы смотрите на свой скан-манометр, не имеет значения, насколько сильно вы ускоряете миль на галлон, пока не достигнете крейсерской скорости. Чем дольше вы сидите в плохой зоне миль на галлон, тем больше газа вы используете. Датчик не лжет и не дает реальных результатов.

Испытайте 3 полных танка за рулем, как будто у вас есть пара крейсерской скорости, а затем круиз. Смотрите, что лучше для вашего автомобиля! У меня также есть Toyota Yaris, на которой я езжу по 112 миль каждый день на работу и обратно. Ускорение, как у меня есть пара, затем крейсерская, принесло мне 1,3 мили на галлон лучше в среднем по 6 танкам, чем медленное ускорение.

Джозеф Лабланк
источник