Liệu tăng tốc nhanh hơn làm giảm hiệu quả nhiên liệu?


14

Tôi thường nghe nói rằng việc tăng tốc mạnh hơn tạo ra hiệu quả nhiên liệu kém, nhưng vẫn chưa được giải thích rõ ràng về lý do tại sao. Tự nhiên điều này làm cho tôi đặt câu hỏi về lời khuyên này. Bây giờ rõ ràng là khi bạn tăng tốc mạnh hơn, nhiều nhiên liệu sẽ được bơm vào động cơ của bạn, nhưng bạn sẽ sớm đến được điểm ngọt đó, nơi tiêu thụ nhiên liệu ít hơn rất nhiều. Vậy mức thưởng có xứng đáng hay không?

Câu hỏi này cần một số thông số, vì rõ ràng nếu bạn bay ra khỏi đèn chỉ dừng cứng trong 100 mét, chắc chắn bạn sẽ phải đối mặt với một số hiệu quả nhiên liệu rất tệ. Tôi đang nói nhiều hơn về đèn ở đầu một con đường dài, nơi mà việc bạn tăng tốc không có tác động đến việc phanh cuối cùng sẽ phải xảy ra.

Tôi nghĩ rằng mấu chốt của câu hỏi này liên quan đến sản lượng điện trên mỗi đầu vào nhiên liệu ở các RPM động cơ khác nhau. Tôi đã suy nghĩ về điều này vì chiếc xe của tôi có mô-men xoắn rất thấp ở mức RPM thấp, nhưng một khi nó đạt khoảng hơn 3.000 RPM thì thật tuyệt vời (BMW 320i cũ). Có thể là động cơ xe của tôi chạy hiệu quả hơn ở tốc độ 3.000 vòng / phút, và vì vậy việc tăng tốc khó hơn một chút so với bình thường sẽ cải thiện hiệu quả nhiên liệu? Hay tôi đang mơ?

Câu trả lời:


12

Như bạn đã nói, mấu chốt của vấn đề liên quan đến việc lấy từng lượng năng lượng cuối cùng ra khỏi một đơn vị nhiên liệu. Bạn có thể xem xét điều này tổng hiệu quả nhiên liệu của bạn.

Tăng tốc xe của bạn từ phần còn lại lên 60mph hoặc 100km / h sẽ cần một lượng năng lượng cố định dựa trên trọng lượng của xe (không bao gồm sức cản của ma sát, ma sát và lăn).

Vì vậy, bạn cần sử dụng động cơ của mình theo cách hiệu quả nhất để tạo ra lượng năng lượng đó. Ví dụ, bạn chỉ có thể hạ tầng máy gia tốc và nhanh chóng tạo ra năng lượng cần thiết nhưng không có cách nào để bạn biết liệu con đường đó có hiệu quả hơn việc xây dựng năng lượng đó trong một khoảng thời gian dài hơn.

Để biết điều này bạn cần biết động cơ của bạn. Cụ thể bạn cần biết Tiêu thụ nhiên liệu cụ thể phanh (BSFC) của bạn. BSFC đo lượng năng lượng mà động cơ của bạn tạo ra trên mỗi đơn vị nhiên liệu (thường là một gram nhiên liệu). Công cụ của bạn sẽ có BSFC khác nhau ở các giá trị RPM và Mô-men xoắn khác nhau. Bạn muốn chạy động cơ của mình ở nơi nó có BSFC thấp nhất (mức tiêu thụ nhiên liệu thấp nhất trên mỗi đơn vị năng lượng được sản xuất). Vì vậy, nếu bạn nhìn vào biểu đồ BSFC mà tôi đã liên kết, bạn sẽ thấy rằng đối với động cơ đó, giá trị BSFC thấp nhất của nó là 206 ở khoảng 2100-2200 vòng / phút ở gần mô-men xoắn cực đại. Điều này có nghĩa là động cơ này chạy hiệu quả nhất trong phạm vi hoạt động đó.

Trong các động cơ nói chung chạy hiệu quả nhất gần với mô-men xoắn cực đại của chúng ở bướm ga mở rộng và ở tốc độ RPM thấp nhất có thể. Phạm vi này sẽ khác nhau cho mỗi động cơ và xe vì tất cả các động cơ đều khác nhau và mỗi xe có tải trọng ký sinh khác nhau. Bạn có thể tính toán nó cho chiếc xe của mình nếu bạn chạy chiếc xe trên một máy đo lực để đo công suất và sau đó theo dõi mức tiêu thụ nhiên liệu và sau đó thực hiện phân chia trên đường cong để xem động cơ hoạt động hiệu quả nhất ở đâu.

Bây giờ bạn đã biết ở điều kiện vận hành nào, chiếc xe của bạn hoạt động hiệu quả nhất, khó khăn trở thành vận hành động cơ của bạn trong những điều kiện đó mọi lúc trong quá trình tăng tốc. Điều này trở nên khó khăn với việc truyền vì RPM phải tăng khi xe của bạn tăng tốc.

Với hộp số tay, những gì tôi sẽ làm với đường cong ví dụ trên sẽ có bộ tăng tốc ở tốc độ mở rộng từ 1500-2500 vòng / phút và chuyển với tốc độ 2500 vòng / phút cho mỗi bánh răng. Tôi chắc chắn rằng có thể tính toán các điểm dịch chuyển chính xác để đạt hiệu quả tối đa nhưng tôi không sẵn sàng bỏ nhiều công sức vào đó.

Với hộp số tự động, điều này rất khó vì nếu bạn cố chạy động cơ ở chế độ mở rộng, hộp số tự động sẽ mở rộng điểm chuyển của bạn lên đến phạm vi RPM cao và bạn sẽ nhận được BSFC rất tệ và lần lượt hiệu quả. Với hộp số tự động, bạn phải tăng tốc chậm hơn nhiều để hộp số sẽ dịch chuyển tại các điểm thích hợp để giữ cho động cơ của bạn trong một vòng / phút, nơi nó có thể hoạt động với hiệu suất cao nhất. Có thể đẩy chân ga ở một nửa ga có thể đạt được điều này nhưng bạn sẽ phải làm điều đó bằng cảm giác.

Để kết luận tôi sẽ nói cách tốt nhất để tăng tốc là tăng tốc nhanh nhất có thể trong RPM thấp nhất.

Hy vọng lời giải thích này đã giúp phần nào.

Wiki Phanh Tiêu thụ nhiên liệu cụ thể


Wow thật là một câu trả lời. Tôi sẽ cần một chút thời gian để có cái nhìn tốt về điều này, nhưng tôi nghĩ thông tin này là những gì tôi đang tìm kiếm!
andrewb

3
"(không bao gồm gió, ma sát và lực cản lăn)." Những loại trừ đó loại bỏ tất cả các mối quan tâm trong thế giới thực của câu hỏi này. Đây không phải là một vấn đề vật lý trừu tượng. BSFC rất hữu ích để xác định tốc độ động cơ hiệu quả nhất trên giá đỡ động cơ. Nó không trực tiếp chuyển thành tốc độ hiệu quả nhất trên mặt đất (tổn thất ma sát là quan trọng). Nó không cung cấp cho bạn thông tin nào về khả năng tăng tốc hiệu quả vì tải trọng và cấu hình tiêu thụ nhiên liệu rất khác nhau (ví dụ: tăng thêm nhiên liệu để làm mát điện tích khi tăng tốc).
Bob Cross

Nếu bạn sử dụng các giá trị BSFC được tạo ra từ một lực kế loại bánh xe thì hầu hết các hiệu suất kéo sẽ được đưa vào. Sức cản của gió sẽ được giảm thiểu bằng cách tăng tốc độ yêu cầu sớm hơn để giảm năng lượng nếu bạn tăng tốc nhanh hơn. Tương tự với lực cản lăn và ma sát. Vì vậy, tôi đã giả định loại bỏ chúng khỏi các giả định vì nói chung, bạn không thể kiểm soát chúng và thường sẽ ưu tiên tăng tốc nhanh hơn. BSFC sẽ cung cấp cho bạn nhiều thông tin về phạm vi mà động cơ của bạn tăng tốc hiệu quả nhất trong phạm vi đó cũng sẽ hiệu quả nhất.
Mike Saull 18/03/13

BSFC cung cấp cho bạn thông tin về động cơ của bạn ở trạng thái ổn định, không phải trong quá trình tăng tốc ở các vị trí bướm ga khác nhau với các thông số điều chỉnh khác nhau. Mức tiêu thụ nhiên liệu được đo dễ dàng bằng cổng OBD II. Thỏ bắt đầu kém hiệu quả hơn tăng tốc dần dần.
Bob Cross

1
Tôi đồng ý với tuyên bố rằng thỏ khởi động kém hiệu quả chỉ khi bạn tăng tốc ở vòng tua cao hơn trong đó động cơ về cơ bản là "lãng phí" nhiên liệu nhiều hơn yêu cầu. Tuy nhiên, tôi tin rằng việc tăng tốc từ 0-60 ở tốc độ 20% từ 1500-2500 so với điều tiết 100% 1500-2500 rằng bướm ga 20% sẽ kém hiệu quả hơn trong việc tăng tốc. Chỉ vì động cơ sản xuất ít năng lượng hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ không thấp hơn 1/5 so với tùy chọn bướm ga 100%.
Mike Saull

1

Phải mất một lượng năng lượng cụ thể để tăng tốc một khối lượng cụ thể đến một tốc độ cụ thể. Vì vậy, chỉ cần nhìn vào các yếu tố đó, bạn sẽ đúng khi cho rằng vấn đề là bạn tăng tốc độ nhanh như thế nào.

Nhưng đó không phải là cách thế giới thực hoạt động. Vấn đề ở đây là động cơ đốt trong và nhiều thứ chúng ta kết nối chúng có hiệu quả đáng kinh ngạc. Có một lượng đáng kể ma sát liên quan. Để tăng tốc xe nhanh chóng, động cơ của bạn phải di chuyển nhanh hơn. Pít-tông phải dao động càng nhanh thì lực mà vòng bi phải chịu càng lớn. Công việc cần thiết để kéo không khí vào và ra khỏi các xi lanh thông qua các van lớn hơn nhiều ở tốc độ RPM cao, theo cấp số nhân. Và danh sách được tiếp tục.

Trên hết, động cơ xe hơi của bạn phải lãng phí nhiều năng lượng hơn ở tốc độ RPM cao, xoay máy phát điện, bơm nước, bơm lái, v.v.

Nếu bạn đặt tất cả các yếu tố này lại với nhau, thì rõ ràng lý do tại sao động cơ của bạn hiệu quả hơn với RPM thấp hơn.


s/high speeds/high RPMs/g:)
jensgram 15/03/13

1

Liệu tăng tốc nhanh hơn làm giảm hiệu quả nhiên liệu?

Đúng.

Bây giờ rõ ràng là khi bạn tăng tốc mạnh hơn, nhiều nhiên liệu hơn sẽ được bơm vào động cơ của bạn, nhưng bạn sẽ sớm đến được điểm ngọt đó, nơi tiêu thụ nhiên liệu ít hơn rất nhiều. Vậy mức thưởng có xứng đáng hay không?

Không.

Điều này có thể dễ dàng đo được thông qua cổng OBD II. Ví dụ, Accessport của tôi cho tôi đọc ngay về mức tiêu thụ nhiên liệu tức thời. Kết hợp điện thoại thông minh tự động dongle + để cung cấp cho bạn thông tin chi tiết như vậy (mặc dù không có khả năng lập trình lại ECU của bạn). Như họ nói trong chuyến tham quan sản phẩm của mình: "Tăng tốc nhanh - Bước mạnh vào bàn đạp ga làm giảm hiệu quả nhiên liệu và lãng phí tiền bạc." Với một thiết bị như thế này, bạn sẽ có thể đo chính xác số tiền bạn mất khi bắt đầu với thỏ.

Tăng tốc đòi hỏi nhiều năng lượng hơn so với bay ở trạng thái ổn định, do đó cần nhiều nhiên liệu hơn. Tăng tốc nhanh đòi hỏi nhiều năng lượng hơn tăng tốc chậm. Có mối liên hệ siêu tuyến tính giữa tốc độ tăng tốc và tốc độ tiêu thụ nhiên liệu (tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn trên mỗi mét / giây ^ 2 với tốc độ tăng tốc cao hơn).

Nếu bạn muốn một minh chứng thực tế về cách tăng tốc của rùa có thể tiết kiệm nhiên liệu, tôi giới thiệu với bạn về cuộc biểu tình của Jeremy Clarkson trong chuyến đi vĩ đại của anh ấy từ London đến Edinburgh và quay trở lại với một thùng nhiên liệu trong một chiếc V8 V8 tăng áp kép (cuộn xuống tập 4 của mùa 4). Ông mô tả chi tiết làm thế nào để tránh nhiên liệu lãng phí khi tăng tốc. Quan trọng nhất, anh giữ vòng quay dưới 1200 vòng / phút.

Đây là số lượng có thể đo được. Không có lời biện minh về hiệu quả nhiên liệu cho thỏ bắt đầu từ đèn dừng.


Có lẽ sẽ có một "khu vực giữa vàng", quá nhanh sẽ có nghĩa là quay vòng nhiều hơn mức cần thiết, ngay cả khi chỉ trong một thời gian ngắn .. và tăng tốc chậm sẽ có nghĩa là bạn dành nhiều thời gian hơn mức cần thiết ở RPM cao hơn, sẽ tốn nhiên liệu .
nsandersen

Nhưng chắc chắn tất cả phải đun sôi hiệu suất động cơ ở các tốc độ tăng tốc khác nhau, phải không? Ý tôi là, vật lý nói với tôi rằng năng lượng cần thiết để thay đổi tốc độ chỉ phụ thuộc vào tốc độ bắt đầu và kết thúc, chứ không phụ thuộc vào thời gian giữa chúng. (E = 1/2 * m * v ^ 2).
Michael

@Michael bạn phải nhớ rằng chúng ta không nói về một hệ thống lý tưởng. Vật lý học trung học không đủ để xử lý những thứ như sự thiếu hiệu quả nhiệt gây ra bởi sự tăng cường trong động cơ tăng áp. Các phép đo của hệ thống thực tế luôn giành chiến thắng.
Bob Cross

0

Kết quả cuộc sống thực

Tôi có một chiếc Nissan Armada đời 2005 với tiêu đề CAI, ống xả tùy chỉnh và điều chỉnh. Vợ tôi lái nó như một bà cụ - tăng tốc tốt và chậm, dự đoán cho việc phanh cô ấy đạt trung bình khoảng 12-14 mpg.

Tôi lái con thú đó như tôi đã đánh cắp nó ở mọi nơi tôi đi - mặc dù tôi vẫn dự đoán phanh và giảm tốc độ - tôi thường kéo trung bình 14,8-15 mpg. Tôi làm tốt hơn cô ấy khoảng 1-3 mpg và tôi cho rằng nó tăng tốc nhanh nhất có thể với tốc độ hành trình của mình sau đó ngồi đó trong một khoảng thời gian dài hơn cô ấy.

Khi bạn xem máy đo quét của mình, việc bạn tăng tốc mpg có khó khăn đến mức nào cho đến khi bạn đạt được tốc độ bay. Bạn càng ngồi lâu trong vùng mpg nghèo, bạn càng sử dụng nhiều gas. Máy đo quét không nói dối, cũng không có kết quả thực tế.

Kiểm tra 3 xe tăng đầy đủ lái xe như bạn có một cặp với tốc độ hành trình của bạn sau đó hành trình. Xem cái nào tốt hơn cho chiếc xe của bạn! Tôi cũng có một chiếc xe Toyota Yaris rằng tôi lái xe 112 dặm hàng ngày để làm việc và ngược lại. Việc tăng tốc giống như tôi-có-một-sau-hành trình đã giúp tôi đạt được 1,3 mpg tốt hơn so với trung bình 6 xe tăng so với tăng tốc chậm.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.