Apakah mempercepat lebih cepat memperburuk efisiensi bahan bakar?

14

Saya sering mendengar bahwa akselerasi yang lebih keras menghasilkan efisiensi bahan bakar yang buruk, tetapi belum diberi penjelasan mengapa. Secara alami ini membuat saya mempertanyakan saran ini. Sekarang jelas ketika Anda berakselerasi lebih keras, lebih banyak bahan bakar yang dipompa ke mesin Anda, tetapi Anda akan lebih cepat sampai ke sweet spot jelajah di mana konsumsi bahan bakar jauh lebih sedikit. Jadi apakah hasilnya layak atau tidak?

Pertanyaan ini memerlukan beberapa parameter, karena jelas jika Anda terbang di atas lampu hanya untuk berhenti keras dalam 100 meter, Anda pasti akan menghadapi beberapa efisiensi bahan bakar yang sangat buruk. Saya lebih banyak berbicara tentang lampu di awal jalan terbuka yang panjang, di mana cara Anda mempercepat tidak berdampak pada pengereman akhirnya yang harus terjadi.

Saya pikir inti dari pertanyaan ini berkaitan dengan output daya per input bahan bakar di berbagai mesin RPM. Saya telah memikirkan hal ini karena mobil saya memiliki torsi sangat rendah pada RPM rendah, tetapi sekali ini sekitar 3.000+ RPM, itu hebat (BMW 320i lama). Mungkinkah mesin mobil saya berjalan lebih efisien pada 3.000 RPM, dan akselerasi yang sedikit lebih keras dari biasanya akan meningkatkan efisiensi bahan bakar? Atau aku bermimpi?

— andrewb
sumber

12

Seperti yang Anda katakan, inti dari masalah ini berkaitan dengan mengeluarkan setiap jumlah energi terakhir dari satu unit bahan bakar. Anda dapat mempertimbangkan ini efisiensi bahan bakar total Anda.

Mempercepat kendaraan Anda dari posisi diam ke 60mph atau 100km / h akan membutuhkan sejumlah energi berdasarkan berat kendaraan (tidak termasuk angin, gesekan, dan rolling resistance).

Jadi Anda perlu memanfaatkan mesin Anda dengan cara yang paling efisien untuk menghasilkan energi sebanyak itu. Misalnya Anda hanya bisa menginjak pedal gas dan dengan cepat menghasilkan energi yang diperlukan tetapi tidak ada cara bagi Anda untuk mengetahui apakah jalan itu lebih efisien daripada membangun energi itu dalam jangka waktu yang lebih lama.

Untuk mengetahui ini, Anda perlu tahu mesin Anda. Khususnya Anda perlu mengetahui Konsumsi Bahan Bakar Rem khusus (BSFC). BSFC mengukur berapa banyak energi yang dihasilkan mesin Anda per unit bahan bakar (biasanya satu gram bahan bakar). Mesin Anda akan memiliki BSFC berbeda pada nilai RPM dan Torsi yang berbeda. Anda ingin menjalankan mesin Anda di mana ia memiliki BSFC terendah (konsumsi bahan bakar terendah per unit energi yang dihasilkan). Jadi jika Anda melihat grafik BSFC yang telah saya tautkan, Anda akan melihat bahwa untuk mesin itu, nilai BSFC terendahnya adalah 206 pada kisaran 2100-2200rpm di dekat torsi puncak. Ini berarti bahwa mesin ini berjalan paling efisien dalam rentang operasi itu.

Secara umum mesin berjalan paling efisien mendekati torsi puncaknya di throttle terbuka lebar dan pada RPM serendah mungkin. Kisaran ini akan berbeda untuk setiap mesin dan kendaraan karena semua mesin berbeda dan setiap kendaraan memiliki muatan parasit yang berbeda. Anda mungkin dapat menghitungnya untuk kendaraan Anda jika Anda menjalankan kendaraan pada dinamometer untuk mengukur daya dan kemudian juga memantau konsumsi bahan bakar dan kemudian melakukan pembagian melintasi kurva untuk melihat di mana mesin itu paling efisien.

Sekarang setelah Anda tahu pada kondisi operasi apa kendaraan Anda paling efisien, kesulitannya kemudian menjadi menjalankan mesin Anda dalam kondisi itu setiap saat selama akselerasi. Ini menjadi sulit dengan transmisi karena RPM harus naik ketika kendaraan Anda berakselerasi.

Dengan transmisi manual apa yang akan saya lakukan dengan kurva contoh di atas adalah memiliki akselerator pada throttle terbuka lebar dari 1500-2500rpm dan bergeser pada 2500rpm untuk setiap gigi. Saya yakin bahwa adalah mungkin untuk menghitung titik-titik pergeseran yang tepat untuk efisiensi maksimum tetapi saya tidak mau melakukan banyak upaya ke dalamnya.

Dengan transmisi otomatis, ini sangat sulit karena jika Anda mencoba menjalankan mesin pada throttle terbuka lebar, transmisi otomatis akan memperpanjang titik shift Anda hingga rentang RPM yang tinggi dan Anda akan mendapatkan BSFC yang sangat buruk dan pada gilirannya efisiensi. Dengan transmisi otomatis Anda harus mempercepat jauh lebih lambat sehingga transmisi akan bergeser pada titik yang tepat untuk menjaga mesin Anda dalam rpm di mana ia dapat beroperasi pada efisiensi tertinggi. Mungkin mendorong akselerator dengan setengah kecepatan dapat mencapai ini, tetapi Anda harus melakukannya dengan perasaan.

Kesimpulannya saya akan mengatakan cara terbaik untuk mempercepat adalah mempercepat secepat mungkin di RPM terendah.

Semoga penjelasan ini sedikit membantu.

Konsumsi Bahan Bakar Rem Khusus Wiki

— Mike Saull
sumber

Wow jawaban yang bagus. Saya perlu waktu untuk melihat ini, tetapi saya pikir informasi ini adalah apa yang saya cari!

— andrewb

3

"(tidak termasuk angin, gesekan dan rolling resistance)." Pengecualian itu menghilangkan semua kekhawatiran dunia nyata dari pertanyaan ini. Ini bukan masalah fisika abstrak. BSFC berguna untuk menentukan kecepatan engine paling efisien pada dudukan engine. Itu tidak secara langsung diterjemahkan ke kecepatan yang paling efisien di darat (kerugian gesekan penting). Ini tidak memberi Anda informasi tentang akselerasi efisien karena beban dan profil konsumsi bahan bakar sangat bervariasi (misalnya, peningkatan bahan bakar yang ditambahkan untuk mendinginkan muatan di bawah penambah).

— Bob Cross

Jika Anda menggunakan nilai-nilai BSFC yang dihasilkan dari dinamometer jenis roda, maka sebagian besar inefisiensi drag akan dimasukkan. Hambatan angin akan diminimalkan dengan naik ke kecepatan yang dibutuhkan lebih cepat sehingga kehilangan energi harus lebih sedikit jika Anda mempercepat lebih cepat. Sama dengan rolling resistance dan gesekan. Jadi saya berasumsi untuk menghapusnya dari asumsi karena secara umum Anda tidak bisa mengendalikannya dan umumnya lebih suka mempercepat lebih cepat. BSFC akan memberi Anda banyak informasi tentang rentang mesin Anda yang paling efisien, mempercepat dalam rentang itu juga akan menjadi yang paling efisien.

— Mike Saull

BSFC memberi Anda informasi tentang mesin Anda pada kondisi mantap, tidak selama akselerasi pada posisi throttle yang berbeda dengan berbagai parameter penyetelan. Konsumsi bahan bakar mudah diukur dengan menggunakan port OBD II. Kelinci mulai kurang efisien daripada akselerasi bertahap.

— Bob Cross

1

Saya setuju dengan pernyataan bahwa kelinci mulai kurang efisien hanya jika Anda berakselerasi pada rpm yang lebih tinggi di mana mesin pada dasarnya "membuang" bahan bakar lebih dari yang dibutuhkan. Namun saya percaya bahwa akselerasi dari 0-60 pada 20% throttle dari 1500-2500 dibandingkan dengan 100% throttle 1500-2500 bahwa 20% throttle akan kurang efisien dalam meningkatkan kecepatan. Hanya karena mesin menghasilkan energi jauh lebih sedikit dan konsumsi bahan bakar tidak akan kurang dari 1/5 dari opsi throttle 100%.

— Mike Saull

1

Dibutuhkan sejumlah energi tertentu untuk mempercepat jumlah massa tertentu ke kecepatan tertentu. Jadi hanya dengan melihat faktor-faktor itu, Anda akan benar untuk berasumsi bahwa penting seberapa cepat Anda mempercepat massa tersebut.

Tapi itu bukan cara kerja dunia nyata. Masalahnya di sini adalah bahwa mesin pembakaran dan banyak hal yang kita hubungkan dengan mereka sangat tidak efisien. Ada sejumlah besar gesekan yang terlibat. Untuk mempercepat mobil Anda dengan cepat, mesin Anda harus bergerak lebih cepat. Semakin cepat piston berosilasi, semakin besar gaya yang dikenakan bantalan. Pekerjaan yang diperlukan untuk menarik udara ke dalam dan keluar dari silinder melalui katup jauh lebih besar pada RPM tinggi, begitu eksponensial. Dan daftarnya terus berlanjut.

Selain itu, mesin mobil Anda harus membuang lebih banyak energi pada RPM tinggi untuk memutar alternator, pompa air, pompa kemudi, dll.

Jika Anda menggabungkan semua faktor ini, cukup jelas mengapa mesin Anda lebih efisien pada RPM yang lebih rendah.

— Scott Hillson
sumber

s/high speeds/high RPMs/g:)

— jensgram

1

Apakah mempercepat lebih cepat memperburuk efisiensi bahan bakar?

Iya.

Sekarang jelas ketika Anda berakselerasi lebih keras, lebih banyak bahan bakar yang dipompa ke mesin Anda, tetapi Anda akan lebih cepat sampai ke sweet spot jelajah di mana konsumsi bahan bakar jauh lebih sedikit. Jadi apakah hasilnya layak atau tidak?

Tidak.

Ini mudah diukur melalui port OBD II. Sebagai contoh, Accessport saya memberi saya bacaan langsung tentang konsumsi bahan bakar sesaat. Otomatis dongle + kombinasi ponsel pintar dimaksudkan untuk memberi Anda informasi yang sama terperinci (meskipun tanpa kemampuan pemrograman ulang ECU Anda). Seperti yang mereka katakan dalam tur produk mereka: "Akselerasi Cepat - Menginjak pedal gas mengurangi efisiensi bahan bakar dan membuang-buang uang." Dengan perangkat seperti ini, Anda akan dapat mengukur dengan tepat berapa banyak uang yang Anda kehilangan dengan kelinci mulai.

Akselerasi membutuhkan lebih banyak energi daripada pelayaran dalam kondisi mapan, oleh karena itu membutuhkan lebih banyak bahan bakar. Akselerasi cepat membutuhkan lebih banyak energi daripada akselerasi lambat. Ada rilis super-linear antara laju akselerasi dan laju konsumsi bahan bakar (lebih banyak bahan bakar yang dikonsumsi per meter / detik ^ 2 pada laju akselerasi yang lebih tinggi).

Jika Anda ingin demonstrasi praktis tentang bagaimana akselerasi kura-kura dapat menghemat bahan bakar, saya merujuk Anda ke demonstrasi Jeremy Clarkson dalam perjalanan epiknya dari London ke Edinburgh dan kembali menggunakan satu tangki bahan bakar dalam V8 Audi turbo kembar (gulir ke bawah ke episode 4 musim 4). Dia menjelaskan secara terperinci bagaimana cara menghindari percepatan bahan bakar. Yang terpenting, ia menyimpan putaran di bawah 1200 rpm.

Ini adalah jumlah yang dapat diukur. Tidak ada justifikasi efisiensi bahan bakar untuk kelinci mulai dari lampu berhenti.

— Bob Cross
sumber

Mungkin akan ada "jalan tengah emas", terlalu cepat akan berarti revving lebih dari yang diperlukan, bahkan jika itu untuk waktu yang singkat .. dan percepatan lambat akan berarti Anda menghabiskan lebih banyak waktu daripada yang diperlukan pada RPM yang lebih tinggi, yang akan membutuhkan bahan bakar .

— nsandersen

Tapi itu pasti semua harus bermuara pada efisiensi mesin pada tingkat akselerasi yang berbeda, kan? Maksud saya, fisika memberi tahu saya bahwa energi yang dibutuhkan untuk mengubah kecepatan hanya bergantung pada kecepatan awal dan akhir, bukan pada berapa lama waktu yang diperlukan untuk mendapatkannya. (E = 1/2 * m * v ^ 2).

— Michael

@Michael Anda harus ingat bahwa kita tidak berbicara tentang sistem yang ideal. Fisika sekolah menengah tidak cukup untuk menangani hal-hal seperti ketidakefisienan termal yang disebabkan oleh dorongan dalam mesin turbocharged. Pengukuran sistem aktual selalu menang.

— Bob Cross

0

Hasil kehidupan nyata

Saya memiliki Nissan Armada 2005 dengan CAI headersm, knalpot khusus, dan tuned. Istri saya mengendarainya seperti nenek - akselerasi bagus dan lambat, untuk pengereman dia mendapat rata-rata 12-14 mpg.

Saya mengendarai binatang itu seperti mencurinya kemana pun saya pergi - meskipun saya masih mengantisipasi pengereman dan melambat - saya biasanya menarik rata-rata 14,8-15 mpg. Saya melakukan sekitar 1-3 mpg lebih baik daripada dia dan saya mengaitkannya dengan mempercepat secepat yang saya bisa dengan kecepatan jelajah saya kemudian duduk di sana untuk jangka waktu yang lebih lama daripada dia.

Saat Anda menonton pindaian Anda, tidak masalah seberapa keras Anda mempercepat mpg hingga Anda mencapai kecepatan jelajah. Semakin lama Anda duduk di zona mpg yang buruk semakin banyak gas yang Anda gunakan. Ukuran pindaian tidak berbohong, juga hasil kehidupan nyata.

Uji 3 tank penuh mengemudi seperti Anda memiliki pasangan dengan kecepatan jelajah Anda lalu jelajah. Lihat mana yang lebih baik untuk kendaraan Anda! Saya juga memiliki Toyota Yaris yang saya kendarai sepanjang 112 mil setiap hari untuk bekerja dan kembali. Akselerasi-seperti-saya-punya-sepasang-kemudian-menjelajah membuat saya 1,3 mpg lebih baik daripada rata-rata 6 tank daripada akselerasi lambat.

— Joseph LaBlanc
sumber