La guida in autostrada sembra efficiente. Imposta una velocità, mantieni una corsia e copri la distanza senza gli stop-and-go del traffico cittadino. Ma il risparmio di carburante in autostrada ha le sue trappole, e la più grande è invisibile: l’aria che il tuo veicolo spinge via a 70 mph sta lavorando contro di te più di quanto la maggior parte dei conducenti si renda conto. Comprendere la fisica dietro la perdita di carburante in autostrada e le abitudini che la combattono può aggiungere diverse miglia per gallone ai tuoi numeri nel mondo reale senza spendere un dollaro in modifiche.
La finestra di velocità ottimale: da 50 a 65 MPH
La maggior parte dei veicoli passeggeri raggiunge il miglior risparmio di carburante tra 50 e 65 mph. Al di sotto di tale intervallo, il motore non funziona nella fascia di regimi più efficiente per una navigazione prolungata. Sopra di esso, la resistenza aerodinamica aumenta rapidamente e supera qualunque guadagno di efficienza offerto dalla trasmissione.
Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti fornisce cifre concrete sul costo della velocità: per ogni 10 miglia orarie che si guida a una velocità superiore a 50 miglia orarie, si paga dal 7% al 14% in più di carburante. Guida a 75 mph invece che 65 mph e puoi aspettarti una penalità sul risparmio di carburante del 15% o più a seconda della forma e delle dimensioni del tuo veicolo. Su un'auto che ottiene 35 MPG a 65 mph, tale penalità si traduce in circa 30 MPG a 75 mph. Nel corso di un viaggio su strada di 400 miglia, questa differenza significa fermarsi prima per fare benzina e spendere notevolmente di più alla pompa.
L’implicazione pratica è semplice: se il limite di velocità lo consente, viaggiare a 60-65 mph invece che a 72-75 mph restituirà quasi sempre un significativo miglioramento del MPG. Utilizza il nostro
Calcolatore del costo del carburante per calcolare i numeri del tuo viaggio specifico e vedere in che modo i cambiamenti di velocità influiscono sulla spesa totale del carburante.
La fisica dietro la penalità: resistenza aerodinamica
La resistenza aerodinamica non si adatta alla velocità in modo semplice e lineare. Si adatta al quadrato della tua velocità. Ciò significa che raddoppiando la velocità non si raddoppia la resistenza che il motore deve superare; lo quadruplica. A 30 mph, la resistenza dell'aria è una forza minore. A 70 mph, diventa il carico dominante contro cui lavora il tuo motore.
Questo è il motivo per cui le curve del risparmio di carburante si piegano così bruscamente verso il basso a velocità più elevate. Un veicolo che viaggia a 70 miglia orarie deve combattere circa quattro volte la resistenza aerodinamica che incontra a 35 miglia orarie, eppure il motore muove il veicolo solo due volte più velocemente. Il costo energetico per miglio aumenta notevolmente e il carburante per coprire tale costo energetico esce interamente dal serbatoio.
Anche qui la forma del corpo gioca un ruolo. Un SUV o un camioncino squadrato ha un coefficiente di resistenza aerodinamica elevato rispetto a una berlina inclinata o a un ibrido appositamente costruito. La stessa penalità di velocità colpisce più duramente un camion che un'auto aerodinamica, il che è uno dei motivi per cui i valori di consumo autostradale di camion e SUV tendono a scendere in modo più drammatico quando si spingono a velocità superiori a 70 mph.
Cruise Control: uno strumento semplice con risparmi reali
I conducenti umani sono controller dell'acceleratore incoerenti. Senza pensarci, la maggior parte delle persone va alla deriva da 3 a 5 miglia orarie sopra e sotto la velocità di crociera prevista in autostrada, accelerando inconsciamente e poi rallentando a un ritmo costante. Ogni accelerazione non necessaria costa carburante che viene semplicemente sprecato dalla successiva decelerazione.
Il controllo della velocità di crociera risolve questo problema. Mantenendo una velocità perfettamente costante su terreno pianeggiante, elimina le microaccelerazioni che si accumulano durante un lungo viaggio. Il Dipartimento dell'Energia stima che il controllo automatico della velocità migliora il risparmio di carburante dal 7% al 14% rispetto alla gestione manuale dell'acceleratore su strade pianeggianti. In un viaggio in autostrada di 500 miglia, questa è una differenza reale e misurabile.
Quando il controllo automatico della velocità danneggia l'MPG
Il controllo della velocità di crociera si guadagna da vivere sulle autostrade pianeggianti, ma può funzionare contro di te su terreni collinari. Quando la strada inizia a salire, il sistema di controllo automatico della velocità rileva il calo di velocità e risponde accelerando in modo aggressivo per mantenere la velocità impostata. Su una lunga pendenza, ciò può significare che il motore funziona a carico elevato per un periodo prolungato, bruciando più carburante di quanto un guidatore umano utilizzerebbe lasciando che l'auto rallenti leggermente in salita e recuperi velocità in discesa.
Sui percorsi collinari, valuta la possibilità di passare al controllo manuale dell'acceleratore. Un guidatore esperto darà gas prima di una salita, permetterà all'auto di perdere qualche miglio all'ora durante la salita, e poi recupererà velocità senza carburante aggiuntivo durante la discesa. Questa tecnica, a volte chiamata "pulse and glide" in una forma modificata, mantiene il consumo medio di carburante inferiore rispetto a forzare una velocità costante attraverso i cambi di elevazione.
Accessori aerodinamici: box da tetto e portabici
Qualsiasi oggetto legato al tetto o alla parte posteriore del veicolo ne modifica il profilo aerodinamico e non in una direzione favorevole. Un box di carico montato sul tetto è uno dei colpevoli più comuni. Studi e test sul campo hanno dimostrato che un box da tetto può aumentare il consumo di carburante dal 6% al 17% a seconda delle dimensioni, della forma e del veicolo su cui è montato. Alle velocità autostradali, dove la resistenza aerodinamica domina l’equazione del carburante, questa penalità si fa sentire ad ogni chilometro del viaggio.
I portabiciclette montati posteriormente sono leggermente migliori in alcuni casi perché si trovano nella scia del veicolo anziché direttamente nel flusso d'aria in arrivo, ma comportano comunque una penalità. Un portapacchi posteriore con due o tre biciclette montate può aggiungere dal 10% al 20% al consumo di carburante a velocità autostradale, principalmente perché le biciclette stesse catturano una quantità significativa di aria.
La guida pratica: rimuovi i box da tetto e i portapacchi quando non li utilizzi attivamente. Un box da tetto che rimane sull'auto per tre settimane dopo un viaggio in campeggio e non viene mai più utilizzato ti costa carburante ad ogni viaggio. Anche se la scatola è vuota, l’interruzione aerodinamica è la stessa.
Disegnazione dietro grandi camion
I semirimorchi a lungo raggio creano una sacca d'aria a bassa pressione dietro di loro mentre si muovono. I veicoli che seguono da vicino in quella tasca sperimentano una minore resistenza aerodinamica e, per estensione, un migliore risparmio di carburante. Gli studi hanno misurato riduzioni della resistenza aerodinamica dal 5% al 10% per le auto che seguono a una distanza di due o tre auto da un camion di grandi dimensioni.
Detto questo, la redazione non è una strategia che vale la pena raccomandare. La distanza successiva necessaria per ottenere una riduzione significativa della resistenza aerodinamica è pericolosamente breve e non lascia quasi alcun tempo di reazione se il camion frena improvvisamente. Il risparmio di carburante è reale, ma il rischio non è proporzionato al beneficio. Mantenere una distanza di sicurezza di almeno quattro secondi a velocità autostradale è la decisione giusta, indipendentemente dalle implicazioni del consumo di carburante.
Pressione dei pneumatici e resistenza al rotolamento
La pressione dei pneumatici è importante a ogni velocità, ma la resistenza al rotolamento interagisce con la resistenza aerodinamica in modo diverso in autostrada. A basse velocità, la resistenza al rotolamento è la forza di attrito dominante. A velocità autostradali, la resistenza aerodinamica ha il sopravvento. Tuttavia, i pneumatici sottogonfi aggiungono resistenza al rotolamento oltre alla penalità di resistenza e l’effetto combinato ti costa carburante.
La ricerca mostra che ogni 10 PSI al di sotto della pressione di gonfiaggio consigliata dal produttore costa circa l'1% in termini di efficienza della resistenza al rotolamento. Potrebbe sembrare poco, ma i guidatori che guidano a 10 PSI in meno su tutti e quattro i pneumatici subiscono costantemente una penalità di carburante dell'1%, e questo si somma su decine di migliaia di miglia. Controlla mensilmente la pressione dei pneumatici quando sono freddi, utilizzando la pressione specificata sull'adesivo all'interno dello stipite della portiera lato conducente.
Aria condizionata e finestre aperte a velocità autostradale
Una convinzione comune è che far funzionare l’aria condizionata a velocità autostradale costi molto più carburante che aprire le finestre. La realtà è più sfumata. A basse velocità, dove la resistenza è minima, i finestrini aperti sono quasi certamente la scelta più efficiente. A velocità autostradali, dove la resistenza aerodinamica è la forza dominante, i finestrini aperti creano turbolenze all'interno e attorno all'abitacolo che possono aumentare significativamente la resistenza e compensare in parte il carico dell'aria condizionata sul motore.
L'EPA e il DOE hanno riconosciuto che a velocità superiori a circa 50-55 miglia orarie, la penalità aerodinamica derivante dai finestrini aperti può avvicinarsi o superare il costo del carburante per far funzionare l'aria condizionata. Quando fa caldo e a velocità autostradale, usare l'aria condizionata e tenere i finestrini chiusi non è generalmente il disastro del risparmio di carburante come a volte viene descritto. La differenza è relativamente piccola in entrambi i casi, ma il compromesso è più vicino di quanto la maggior parte dei guidatori si aspetti.
Decelerazione per inerzia prima degli arresti
La guida in autostrada a volte richiede decelerazione: caselli autostradali, zone di costruzione, traffico più lento o uscite. Il modo in cui deceleri è importante. Frenare tardi e con forza converte l'energia cinetica accumulata dal motore in calore attraverso le pastiglie dei freni e quell'energia scompare. Arrendersi presto, sollevando l'acceleratore con largo anticipo rispetto al punto in cui è necessario rallentare, consente alla resistenza naturale del veicolo di svolgere il lavoro su una distanza più lunga.
Sui moderni veicoli a iniezione di carburante, sollevare l'acceleratore a velocità autostradale mentre è innestata in genere comporta un taglio del carburante: l'unità di controllo del motore rileva che l'auto sta decelerando con il freno motore e interrompe completamente l'iniezione di carburante. Il motore sfrutta lo slancio dell'auto per continuare a girare invece di bruciare carburante. Ciò significa che la partenza anticipata per inerzia non significa solo risparmiare il carburante che avresti bruciato durante la frenata; utilizza attivamente lo slancio per far funzionare il motore gratuitamente lungo la distanza di decelerazione.
L’abitudine da acquisire è semplice: guardare più avanti, anticipare dove è necessario rallentare e rilasciare l’acceleratore prima. Sulle rampe autostradali e negli avvicinamenti ai pedaggi, questo può far risparmiare una notevole quantità di carburante rispetto al mantenimento della velocità fino all'ultimo momento e poi alla frenata brusca.
Metterlo insieme
La guida in autostrada premia costanza e preparazione. La leva più importante è la velocità: mantenersi a 60-65 mph invece di 75 mph può recuperare dal 10% al 15% in termini di risparmio di carburante. Il controllo della velocità di crociera su strade pianeggianti cattura un altro 7%-14%. Rimuovere i portapacchi che non si utilizzano, mantenere i pneumatici adeguatamente gonfiati e procedere per inerzia prima delle fermate aggiungono contributi piccoli ma reali.
Nessuno di questi cambiamenti richiede la spesa di denaro o la modifica del veicolo. Sono abitudini e consapevolezza, applicate costantemente lungo i chilometri che già percorri.