Jazda autostradą jest wydajna. Ustawiasz prędkość, utrzymujesz pas i pokonujesz dystans bez konieczności zatrzymywania się i ruszania, charakterystycznych dla ruchu miejskiego. Jednak zużycie paliwa na autostradzie ma swój własny zestaw pułapek, a największa z nich jest niewidoczna: powietrze, które Twój pojazd wypycha z drogi przy prędkości 70 mil na godzinę, działa na Ciebie mocniej, niż większość kierowców zdaje sobie sprawę. Zrozumienie fizyki stojącej za utratą paliwa na autostradach i nawyków, które temu przeciwdziałają, może dodać kilka mil na galon do rzeczywistych liczb bez wydawania dolara na modyfikacje.
Optymalne okno prędkości: od 50 do 65 mil na godzinę
Większość pojazdów osobowych osiąga najlepsze zużycie paliwa przy prędkości od 50 do 65 mil na godzinę. Poniżej tego zakresu silnik nie pracuje w najbardziej efektywnym zakresie obrotów umożliwiającym dłuższą podróż. Powyżej opór aerodynamiczny szybko rośnie i pokonuje wzrost wydajności, jaki zapewnia układ napędowy.
Departament Energii Stanów Zjednoczonych podaje konkretne liczby dotyczące kosztów prędkości: za każde 10 mil na godzinę, które przejedziesz z prędkością powyżej 50 mil na godzinę, płacisz od około 7% do 14% więcej paliwa. Jedź z prędkością 75 mil na godzinę zamiast 65 mil na godzinę, a możesz spodziewać się zmniejszenia zużycia paliwa o 15% lub więcej, w zależności od kształtu i wielkości pojazdu. W samochodzie, który osiąga 35 MPG przy 65 mil na godzinę, kara ta przekłada się na około 30 MPG przy 75 mil na godzinę. W przypadku podróży liczącej ponad 600 km różnica ta oznacza szybsze zatrzymanie się na tankowanie i zauważalnie większe wydatki na dystrybutorze.
Praktyczne implikacje są proste: jeśli pozwala na to ograniczenie prędkości, jazda z prędkością od 60 do 65 mil na godzinę zamiast od 72 do 75 mil na godzinę prawie zawsze zapewni znaczną poprawę MPG. Skorzystaj z naszego
Kalkulatora kosztów paliwa, aby obliczyć dane dotyczące konkretnej podróży i sprawdzić, jak zmiany prędkości wpływają na całkowite wydatki na paliwo.
Fizyka kryjąca się za karą: opór aerodynamiczny
Opór aerodynamiczny nie skaluje się wraz z prędkością w prosty, liniowy sposób. Skaluje się z kwadratem Twojej prędkości. Oznacza to, że podwojenie prędkości nie podwaja oporu, jaki musi pokonać silnik; to czterokrotnie. Przy prędkości 30 mil na godzinę opór powietrza jest niewielką siłą. Przy prędkości 70 mil na godzinę staje się to dominującym obciążeniem, z którym pracuje silnik.
To dlatego krzywe zużycia paliwa tak gwałtownie pochylają się w dół przy wyższych prędkościach. Pojazd jadący z prędkością 70 mil na godzinę napotyka mniej więcej czterokrotnie większy opór aerodynamiczny, jaki napotyka przy prędkości 35 mil na godzinę, a mimo to silnik porusza pojazdem tylko dwa razy szybciej. Koszt energii na milę gwałtownie rośnie, a paliwo na pokrycie tego kosztu pochodzi w całości ze zbiornika.
Kształt ciała również odgrywa tutaj rolę. Pudełkowaty SUV lub pickup ma wysoki współczynnik oporu powietrza w porównaniu do pochylonego sedana lub specjalnie skonstruowanej hybrydy. Ta sama kara za prędkość uderza mocniej w ciężarówkę niż w opływowy samochód, co jest jednym z powodów, dla których wartości MPG w samochodach ciężarowych i SUV-ach mają tendencję do bardziej dramatycznego spadku, gdy prędkość przekracza 70 mil na godzinę.
Tempomat: proste narzędzie zapewniające realne oszczędności
Ludzcy kierowcy to niekonsekwentni kontrolerzy przepustnicy. Bez zastanowienia większość ludzi dryfuje na autostradzie od 3 do 5 mil na godzinę powyżej i poniżej zamierzonej prędkości podróżnej, nieświadomie przyspieszając, a następnie zwalniając w stałym rytmie. Każde niepotrzebne przyspieszenie kosztuje paliwo, które jest po prostu marnowane przez późniejsze zwalnianie.
Tempomat rozwiązuje ten problem. Utrzymując idealnie stałą prędkość na płaskim terenie, eliminuje mikroprzyspieszenia, które sumują się podczas długiej jazdy. Departament Energii szacuje, że tempomat zmniejsza zużycie paliwa o 7–14% w porównaniu z ręczną regulacją przepustnicy na płaskich drogach. Na 800-kilometrowej podróży autostradą jest to realna i wymierna różnica.
Kiedy tempomat szkodzi MPG
Tempomat sprawdza się na płaskich autostradach, ale na pagórkowatym terenie może działać przeciwko Tobie. Kiedy droga zaczyna się wznosić, tempomat wykrywa spadek prędkości i reaguje, agresywnie dodając gazu, aby utrzymać ustawioną prędkość. Na długim wzniesieniu może to oznaczać, że silnik pracuje pod dużym obciążeniem przez dłuższy czas, spalając więcej paliwa, niż zużyłby kierowca-człowiek, pozwalając samochodowi nieznacznie zwolnić na wzniesieniu i odzyskać prędkość podczas zjazdu.
Na pagórkowatych trasach rozważ przejście na ręczne sterowanie przepustnicą. Doświadczony kierowca doda gazu przed podjazdem, pozwoli samochodowi stracić kilka mil na godzinę w drodze pod górę, a następnie odzyska prędkość bez dodatkowego paliwa w drodze w dół. Technika ta, czasami nazywana w zmodyfikowanej formie „pulsem i ślizgiem”, pozwala utrzymać średnie zużycie paliwa na niższym poziomie niż wymuszanie stałej prędkości podczas zmian wysokości.
Dodatki aerodynamiczne: boxy dachowe i bagażniki rowerowe
Każdy przedmiot przymocowany do dachu lub tyłu pojazdu zmienia jego profil aerodynamiczny i to w niekorzystnym kierunku. Jednym z najczęstszych winowajców jest montowana na dachu skrzynia ładunkowa. Badania i testy w warunkach rzeczywistych wykazały, że box dachowy może zwiększyć zużycie paliwa od 6% do 17%, w zależności od rozmiaru, kształtu i pojazdu, w którym jest zamontowany. Przy prędkościach autostradowych, gdzie w bilansie paliwa dominuje opór powietrza, straty te są odczuwalne na każdym kilometrze podróży.
Bagażniki na rowery montowane z tyłu są w niektórych przypadkach nieco lepsze, ponieważ znajdują się za pojazdem, a nie bezpośrednio w strumieniu nadjeżdżającego powietrza, ale nadal wiążą się z karą. Bagażnik na tylny zaczep z zamontowanymi dwoma lub trzema rowerami może zwiększyć zużycie paliwa o 10–20% przy prędkościach autostradowych, głównie dlatego, że same rowery łapią znaczną ilość powietrza.
Praktyczna wskazówka: usuwaj boxy i bagażniki dachowe, jeśli nie używasz ich aktywnie. Box dachowy, który po wycieczce na kemping stoi w samochodzie przez trzy tygodnie i nigdy więcej nie jest używany, kosztuje Cię paliwo podczas każdej jazdy. Nawet jeśli pudełko jest puste, zakłócenia aerodynamiczne są takie same.
Szkicowanie za dużymi ciężarówkami
Półciężarówki dalekobieżne podczas jazdy tworzą za sobą kieszeń powietrza o niskim ciśnieniu. Pojazdy, które podążają blisko tej kieszeni, doświadczają mniejszego oporu aerodynamicznego, a co za tym idzie, zapewniają większą oszczędność paliwa. W badaniach zmierzono zmniejszenie oporu powietrza o 5–10% w przypadku samochodów jadących w odległości od dużej ciężarówki do dwóch lub trzech długości samochodu.
To powiedziawszy, drafting nie jest strategią godną polecenia. Odległość wymagana do osiągnięcia znaczącej redukcji oporu jest niebezpiecznie krótka i prawie nie pozostawia czasu na reakcję w przypadku nagłego hamowania ciężarówki. Oszczędności paliwa są realne, ale ryzyko nie jest proporcjonalne do korzyści. Utrzymywanie bezpiecznej odległości od poprzedzającego pojazdu wynoszącej co najmniej cztery sekundy przy prędkościach autostradowych jest właściwym rozwiązaniem niezależnie od konsekwencji MPG.
Ciśnienie w oponach i opór toczenia
Ciśnienie w oponach ma znaczenie przy każdej prędkości, ale na autostradzie opór toczenia wpływa na opór aerodynamiczny w różny sposób. Przy małych prędkościach dominującą siłą tarcia jest opór toczenia. Przy prędkościach autostradowych przewyższa go opór aerodynamiczny. Mimo to niedopompowane opony oprócz zmniejszenia oporu zwiększają opory toczenia, a efekt mieszania powoduje utratę paliwa.
Badania pokazują, że każde 10 PSI poniżej ciśnienia zalecanego przez producenta kosztuje około 1% efektywności oporu toczenia. To może wydawać się małe, ale kierowcy, którzy mają niski poziom 10 PSI na wszystkich czterech oponach, stale ponoszą 1% kary za paliwo, a to daje ponad dziesiątki tysięcy mil. Sprawdzaj ciśnienie w oponach co miesiąc, gdy opony są zimne, korzystając z ciśnienia podanego na naklejce znajdującej się wewnątrz ościeżnicy drzwi po stronie kierowcy.
Klimatyzacja a otwarte okna przy prędkościach autostradowych
Powszechnie uważa się, że uruchomienie klimatyzacji przy prędkościach autostradowych kosztuje znacznie więcej paliwa niż otwarcie okien. Rzeczywistość jest bardziej zniuansowana. Przy małych prędkościach, gdzie opór powietrza jest minimalny, otwarte okna są prawie na pewno bardziej efektywnym wyborem. Przy prędkościach autostradowych, gdzie dominuje opór aerodynamiczny, otwarte okna tworzą turbulencje wewnątrz i wokół kabiny, które mogą znacząco zwiększyć opór powietrza i częściowo zrównoważyć obciążenie klimatyzacji silnika.
EPA i DOE przyznały, że przy prędkościach powyżej około 50 do 55 mil na godzinę obciążenie aerodynamiczne powodowane przez otwarte okna może być równe lub przekraczać koszt paliwa potrzebnego do obsługi klimatyzacji. W czasie upałów i przy prędkościach autostradowych używanie klimatyzacji i zamykanie okien na ogół nie jest katastrofą w zakresie zużycia paliwa, jak się czasem przedstawia. W obu przypadkach różnica jest stosunkowo niewielka, ale kompromis jest bliższy, niż większość kierowców się spodziewa.
Jazda wybiegiem w celu zwolnienia przed zatrzymaniem
Jazda autostradą czasami wymaga zwolnienia: punkty poboru opłat, strefy robót budowlanych, wolniejszy ruch przed pojazdem lub zjazdy. Sposób, w jaki zwalniasz, ma znaczenie. Późne i gwałtowne hamowanie zamienia energię kinetyczną, którą silnik pracował nad zgromadzeniem ciepła w klockach hamulcowych, a ta energia znika. Wczesna jazda na luzie poprzez zdjęcie przepustnicy z dużym wyprzedzeniem przed momentem, w którym należy zwolnić, pozwala naturalnemu oporowi pojazdu wykonać pracę na dłuższym dystansie.
W nowoczesnych pojazdach z wtryskiem paliwa zdjęcie przepustnicy przy prędkości autostradowej na biegu zwykle skutkuje odcięciem paliwa: jednostka sterująca silnika wykrywa, że samochód zwalnia podczas hamowania silnikiem i całkowicie przestaje wtryskiwać paliwo. Silnik wykorzystuje pęd samochodu, aby się kręcić, zamiast spalać w tym celu paliwo. Oznacza to, że wczesna jazda na wybiegu to nie tylko oszczędność paliwa, które spaliłbyś podczas hamowania; aktywnie wykorzystuje pęd do swobodnej pracy silnika na dystansie hamowania.
Wypracowanie nawyku jest proste: patrz dalej w przyszłość, przewiduj, gdzie musisz zwolnić i wcześniej zdejmij pedał gazu. Na wjazdach na autostrady i wjazdach na płatne miejsca pozwala to zaoszczędzić znaczną ilość paliwa w porównaniu z utrzymywaniem prędkości do ostatniej chwili, a następnie ostrym hamowaniem.
Składanie wszystkiego w całość
Jazda autostradą nagradza konsekwentność i przygotowanie. Największą dźwignią jest prędkość: utrzymywanie prędkości od 60 do 65 mil na godzinę zamiast 75 mil na godzinę może samo w sobie zmniejszyć zużycie paliwa o 10–15%. Tempomat na drogach płaskich pochłania kolejne 7–14%. Demontaż bagażników dachowych, których nie używasz, prawidłowe napompowanie opon i jazda na luzie przed przystankami – każde z tych działań jest mniejsze, ale realne.
Żadna z tych zmian nie wymaga wydawania pieniędzy ani modyfikowania pojazdu. Są to nawyki i świadomość, konsekwentnie stosowane na przestrzeni kilometrów, które już przejechałeś.