Das Fahren auf der Autobahn fühlt sich effizient an. Sie legen eine Geschwindigkeit fest, halten eine Spur und legen eine Strecke zurück, ohne die Stop-and-Go-Bestrafung des Stadtverkehrs. Aber der Kraftstoffverbrauch auf der Autobahn birgt seine eigenen Fallen, und die größte davon ist unsichtbar: Die Luft, die Ihr Fahrzeug bei 70 Meilen pro Stunde aus dem Weg drückt, arbeitet härter gegen Sie, als den meisten Autofahrern bewusst ist. Wenn Sie die Physik hinter dem Kraftstoffverlust auf der Autobahn und die Gewohnheiten, die dagegen wirken, verstehen, können Sie Ihre realen Zahlen um mehrere Meilen pro Gallone steigern, ohne einen Dollar für Modifikationen auszugeben.
Das optimale Geschwindigkeitsfenster: 50 bis 65 MPH
Die meisten Personenkraftwagen erreichen ihren besten Kraftstoffverbrauch zwischen 50 und 65 Meilen pro Stunde. Unterhalb dieses Bereichs arbeitet der Motor nicht in seinem effizientesten Drehzahlband für eine längere Fahrt. Darüber steigt der Luftwiderstand schnell an und übersteigt alle Effizienzgewinne, die der Antriebsstrang bietet.
Das US-Energieministerium gibt eine konkrete Zahl zu den Geschwindigkeitskosten an: Für jede 10 Meilen pro Stunde, die Sie über 50 Meilen pro Stunde fahren, zahlen Sie etwa 7 bis 14 % mehr Kraftstoff. Fahren Sie mit 75 Meilen pro Stunde statt mit 65 Meilen pro Stunde und Sie können je nach Form und Größe Ihres Fahrzeugs mit einer Kraftstoffeinsparung von 15 % oder mehr rechnen. Bei einem Auto, das 35 MPG bei 65 Meilen pro Stunde erreicht, entspricht diese Strafe etwa 30 MPG bei 75 Meilen pro Stunde. Bei einer Autofahrt von 400 Meilen bedeutet dieser Unterschied, dass man früher zum Tanken anhalten muss und deutlich mehr Geld an der Zapfsäule ausgibt.
Die praktische Auswirkung ist klar: Wenn die Geschwindigkeitsbegrenzung es zulässt, führt eine Fahrt mit 60 bis 65 Meilen pro Stunde statt mit 72 bis 75 Meilen pro Stunde fast immer zu einer deutlichen MPG-Verbesserung. Verwenden Sie unseren
Kraftstoffkostenrechner, um die Zahlen für Ihre spezifische Fahrt abzurufen und zu sehen, wie sich Geschwindigkeitsänderungen auf Ihren gesamten Kraftstoffverbrauch auswirken.
Die Physik hinter der Strafe: Luftwiderstand
Der Luftwiderstand skaliert nicht auf einfache, lineare Weise mit der Geschwindigkeit. Es skaliert mit dem Quadrat Ihrer Geschwindigkeit. Das bedeutet, dass eine Verdoppelung Ihrer Geschwindigkeit nicht den Luftwiderstand verdoppelt, den Ihr Motor überwinden muss; es vervierfacht es. Bei 30 Meilen pro Stunde ist der Luftwiderstand eine geringe Kraft. Bei 70 Meilen pro Stunde wird es zur dominanten Last, gegen die Ihr Motor arbeitet.
Aus diesem Grund neigen sich die Kraftstoffverbrauchskurven bei höheren Geschwindigkeiten so stark nach unten. Ein Fahrzeug, das mit 70 Meilen pro Stunde fährt, kämpft mit ungefähr dem Vierfachen des aerodynamischen Widerstands, dem es bei 35 Meilen pro Stunde ausgesetzt ist, doch der Motor bewegt das Fahrzeug nur doppelt so schnell. Die Energiekosten pro Meile steigen steil an, und der Kraftstoff zur Deckung dieser Energiekosten kommt vollständig aus Ihrem Tank.
Auch hier spielt die Körperform eine Rolle. Ein kastenförmiger SUV oder Pickup-Truck hat im Vergleich zu einer geneigten Limousine oder einem speziell gebauten Hybrid einen hohen Luftwiderstandsbeiwert. Der gleiche Geschwindigkeitsnachteil wirkt sich bei einem Lkw stärker aus als bei einem stromlinienförmigen Pkw, was einer der Gründe dafür ist, dass die MPG-Werte von Lkw und SUV auf der Autobahn bei Geschwindigkeiten über 70 Meilen pro Stunde tendenziell stärker sinken.
Tempomat: Ein einfaches Tool mit echten Einsparungen
Menschliche Fahrer sind inkonsistente Drosselklappenregler. Ohne darüber nachzudenken, driften die meisten Menschen auf der Autobahn 3 bis 5 Meilen pro Stunde über und unter ihrer vorgesehenen Reisegeschwindigkeit ab, beschleunigen unbewusst und bremsen dann in einem konstanten Rhythmus ab. Jede unnötige Beschleunigung kostet Kraftstoff, der durch die anschließende Verzögerung einfach verschwendet wird.
Der Tempomat löst dieses Problem. Durch die Aufrechterhaltung einer vollkommen konstanten Geschwindigkeit auf flachem Gelände werden Mikrobeschleunigungen vermieden, die sich bei langen Fahrten summieren. Das Energieministerium schätzt, dass die Geschwindigkeitsregelung den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zur manuellen Drosselklappensteuerung auf ebenen Straßen um 7 bis 14 % senkt. Bei einer 500-Meilen-Autobahnfahrt ist das ein echter und messbarer Unterschied.
Wenn der Tempomat dem MPG schadet
Der Tempomat verdient seinen Unterhalt auf ebenen Autobahnen, in hügeligem Gelände kann er jedoch zu seinen Nachteilen werden. Wenn die Straße ansteigt, erkennt das Tempomatsystem den Geschwindigkeitsabfall und reagiert, indem es kräftig Gas gibt, um die eingestellte Geschwindigkeit beizubehalten. Auf einer langen Steigung kann dies bedeuten, dass der Motor über einen längeren Zeitraum unter hoher Last läuft und mehr Kraftstoff verbraucht, als ein menschlicher Fahrer verbrauchen würde, wenn er das Auto beim Anstieg leicht verlangsamt und beim Abstieg wieder Fahrt aufnimmt.
Erwägen Sie auf hügeligen Strecken den Wechsel zur manuellen Gassteuerung. Ein geübter Fahrer wird vor einer Steigung Gas geben, das Auto auf dem Weg nach oben ein paar Meilen pro Stunde verlieren lassen und dann auf dem Weg nach unten ohne zusätzlichen Kraftstoff wieder an Geschwindigkeit gewinnen. Diese Technik, in abgewandelter Form manchmal auch „Pulse and Glide“ genannt, hält den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch niedriger, als wenn man bei Höhenunterschieden eine konstante Geschwindigkeit erzwingt.
Aerodynamische Add-Ons: Dachboxen und Fahrradträger
Jeder auf dem Dach oder Heck Ihres Fahrzeugs befestigte Gegenstand verändert sein aerodynamisches Profil, und zwar nicht in eine günstige Richtung. Eine auf dem Dach montierte Frachtbox ist einer der häufigsten Übeltäter. Studien und Praxistests haben gezeigt, dass eine Dachbox den Kraftstoffverbrauch je nach Größe, Form und Fahrzeug, auf dem sie montiert wird, um 6 bis 17 % steigern kann. Bei Autobahngeschwindigkeiten, bei denen der Luftwiderstand die Kraftstoffgleichung dominiert, ist dieser Nachteil auf jeder Meile der Fahrt spürbar.
Heckmontierte Fahrradträger sind in manchen Fällen etwas besser, da sie im Kielwasser des Fahrzeugs und nicht direkt im entgegenkommenden Luftstrom sitzen, aber sie sind dennoch mit Nachteilen verbunden. Ein Heckkupplungsträger mit zwei oder drei montierten Fahrrädern kann Ihren Kraftstoffverbrauch bei Autobahngeschwindigkeiten um 10 bis 20 % erhöhen, vor allem weil die Fahrräder selbst viel Luft einfangen.
Der Praxistipp: Dachboxen und Dachträger entfernen, wenn Sie sie nicht aktiv nutzen. Eine Dachbox, die nach einem Campingausflug drei Wochen lang auf dem Auto steht und nie wieder verwendet wird, kostet Sie bei jeder Fahrt Kraftstoff. Selbst wenn die Box leer ist, ist die aerodynamische Störung dieselbe.
Zugfahrten hinter großen Lastwagen
Langstrecken-Sattelzugmaschinen erzeugen beim Fahren hinter sich eine Luftblase mit niedrigem Druck. Fahrzeuge, die dicht in dieser Tasche fahren, haben einen geringeren Luftwiderstand und damit einen geringeren Kraftstoffverbrauch. In Studien wurde eine Reduzierung des Luftwiderstands um 5 bis 10 % für Autos gemessen, die einem großen Lkw in einem Abstand von zwei bis drei Fahrzeuglängen folgen.
Allerdings ist Drafting keine empfehlenswerte Strategie. Der für eine sinnvolle Reduzierung des Luftwiderstands erforderliche Folgeweg ist gefährlich kurz, so dass bei plötzlichem Bremsen des Lkw fast keine Reaktionszeit verbleibt. Die Kraftstoffeinsparungen sind real, aber das Risiko steht in keinem Verhältnis zum Nutzen. Unabhängig von den MPG-Auswirkungen ist es die richtige Entscheidung, bei Autobahngeschwindigkeiten einen Sicherheitsabstand von mindestens vier Sekunden einzuhalten.
Reifendruck und Rollwiderstand
Der Reifendruck spielt bei jeder Geschwindigkeit eine Rolle, aber auf der Autobahn wirkt sich der Rollwiderstand unterschiedlich auf den Luftwiderstand aus. Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist der Rollwiderstand die dominierende Reibungskraft. Bei Autobahngeschwindigkeit überwiegt der Luftwiderstand. Dennoch erhöhen Reifen mit zu geringem Luftdruck zusätzlich zum Luftwiderstand auch den Rollwiderstand, und der zusätzliche Effekt kostet Sie Kraftstoff.
Untersuchungen zeigen, dass jede 10 PSI Unterschreitung des vom Hersteller empfohlenen Luftdrucks etwa 1 % der Rollwiderstandseffizienz kostet. Das mag klein klingen, aber Fahrer, die auf allen vier Reifen einen Druck von 10 PSI haben, müssen ständig mit einer Kraftstoffstrafe von 1 % rechnen, und das summiert sich über Zehntausende von Kilometern. Überprüfen Sie Ihren Reifendruck monatlich bei kalten Reifen. Verwenden Sie dazu den Druck, der auf dem Aufkleber im Türrahmen auf der Fahrerseite angegeben ist.
Klimaanlage vs. offene Fenster bei Autobahngeschwindigkeit
Es wird allgemein angenommen, dass der Betrieb der Klimaanlage bei Autobahngeschwindigkeit deutlich mehr Kraftstoff kostet als das Öffnen der Fenster. Die Realität ist differenzierter. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, wo der Luftwiderstand minimal ist, sind offene Fenster mit ziemlicher Sicherheit die effizientere Wahl. Bei Autobahngeschwindigkeiten, bei denen der Luftwiderstand die dominierende Kraft ist, erzeugen offene Fenster Turbulenzen im Inneren und um die Kabine herum, die den Luftwiderstand erheblich erhöhen und die Klimaanlagenbelastung des Motors teilweise ausgleichen können.
Die EPA und das DOE haben anerkannt, dass bei Geschwindigkeiten über etwa 50 bis 55 Meilen pro Stunde der aerodynamische Nachteil durch offene Fenster den Kraftstoffkosten für den Betrieb der Klimaanlage nahe kommen oder diese übersteigen kann. Bei heißem Wetter und Autobahngeschwindigkeit ist die Nutzung der Klimaanlage und das Schließen der Fenster im Allgemeinen nicht die Kraftstoffverbrauchskatastrophe, als die es manchmal dargestellt wird. Der Unterschied ist in beiden Fällen relativ gering, aber der Kompromiss ist enger, als die meisten Autofahrer erwarten.
Ausrollen, um vor dem Anhalten abzubremsen
Beim Fahren auf der Autobahn ist gelegentlich eine Verzögerung erforderlich: an Mautstellen, auf Baustellen, bei langsamerem Verkehr oder an Ausfahrten. Es kommt darauf an, wie Sie entschleunigen. Durch spätes und hartes Bremsen wird die kinetische Energie, die Ihr Motor aufgebaut hat, über die Bremsbeläge in Wärme umgewandelt, und diese Energie ist verloren. Durch frühes Ausrollen, indem Sie den Gashebel lange vor der Stelle, an der Sie langsamer werden müssen, wegnehmen, kann der natürliche Widerstand des Fahrzeugs die Arbeit über eine längere Strecke erledigen.
Bei modernen Fahrzeugen mit Kraftstoffeinspritzung führt das Wegnehmen des Gashebels bei Autobahngeschwindigkeit und eingelegtem Gang normalerweise zu einer Kraftstoffunterbrechung: Das Motorsteuergerät erkennt, dass das Auto durch Motorbremsung abbremst, und stoppt die Kraftstoffeinspritzung vollständig. Der Motor nutzt den Schwung des Autos, um sich weiter zu drehen, anstatt dafür Kraftstoff zu verbrennen. Dies bedeutet, dass das frühe Ausrollen nicht nur den Kraftstoff spart, den Sie beim Bremsen verbraucht hätten; Es nutzt aktiv den Schwung, um den Motor über die gesamte Verzögerungsstrecke frei laufen zu lassen.
Die Gewohnheit beim Aufbau ist einfach: Schauen Sie weiter nach vorne, antizipieren Sie, wo Sie langsamer werden müssen, und gehen Sie früher vom Gas. Auf Autobahnauffahrten und gebührenpflichtigen Zufahrten kann dies im Vergleich zum Beibehalten der Geschwindigkeit bis zum letzten Moment und anschließendem starken Bremsen eine erhebliche Menge Kraftstoff einsparen.
Zusammenfügen
Das Fahren auf der Autobahn belohnt Konsequenz und Vorbereitung. Der größte Hebel ist die Geschwindigkeit: Bei einer Geschwindigkeit von 60 bis 65 Meilen pro Stunde anstelle von 75 Meilen pro Stunde kann der Kraftstoffverbrauch allein um 10 bis 15 % gesenkt werden. Der Tempomat auf ebenen Straßen erreicht weitere 7 bis 14 %. Das Entfernen von Dachträgern, die Sie nicht benutzen, das Aufrechterhalten des richtigen Reifendrucks und das frühzeitige Ausrollen vor dem Anhalten tragen jeweils zu kleineren, aber echten Beiträgen bei.
Für keine dieser Änderungen ist es erforderlich, Geld auszugeben oder Ihr Fahrzeug zu modifizieren. Dabei handelt es sich um Gewohnheiten und Bewusstsein, die Sie auf den bereits gefahrenen Kilometern konsequent anwenden.