การเร่งความเร็วให้เร็วขึ้นจะทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงแย่ลงหรือไม่

14

ฉันเคยได้ยินบ่อยๆว่าการเร่งความเร็วให้หนักขึ้นทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงไม่ดี แต่ยังไม่ได้รับคำอธิบายที่ชัดเจนว่าทำไม โดยปกติสิ่งนี้ทำให้ฉันตั้งคำถามกับคำแนะนำนี้ ตอนนี้เห็นได้ชัดว่าเมื่อคุณเร่งความเร็วมากขึ้นจะมีการสูบเชื้อเพลิงเข้าไปในเครื่องยนต์ของคุณมากขึ้น แต่ในไม่ช้าคุณจะไปถึงจุดที่แล่นเรือใบที่ซึ่งการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่ามาก ดังนั้นผลตอบแทนคุ้มค่าหรือไม่?

คำถามนี้ต้องมีพารามิเตอร์บางอย่างเช่นถ้าคุณบินไปที่ไฟเพื่อหยุดอย่างหนักในระยะ 100 เมตรคุณจะต้องเผชิญหน้ากับประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่แย่มากอย่างแน่นอน ฉันกำลังพูดถึงแสงไฟมากขึ้นในตอนต้นของถนนที่เปิดกว้างซึ่งวิธีเร่งความเร็วของคุณไม่มีผลกระทบต่อการเบรกในที่สุดที่จะเกิดขึ้น

ฉันคิดว่าประเด็นสำคัญของคำถามนี้เกี่ยวข้องกับกำลังขับต่อการป้อนเชื้อเพลิงที่ RPM ของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน ฉันเคยคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้เพราะรถของฉันมีแรงบิดต่ำมากที่รอบต่อนาทีต่ำ แต่เมื่อประมาณ 3,000 รอบต่อนาทีมันยอดเยี่ยมมาก (BMW 320i เก่า) อาจเป็นไปได้ว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์ของฉันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ 3,000 รอบต่อนาทีและการเร่งความเร็วที่หนักกว่าปกติเล็กน้อยจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้หรือไม่? หรือฉันจะฝัน

— andrewb
แหล่งที่มา

12

ดังที่คุณได้กล่าวไปแล้วว่าประเด็นสำคัญของเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการรับพลังงานทุก ๆ หน่วยเป็นเชื้อเพลิง คุณสามารถพิจารณาประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงโดยรวมของคุณ

การเร่งความเร็วยานพาหนะของคุณจากที่เหลือถึง 60 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 100 กม. / ชม. จะต้องใช้พลังงานในปริมาณที่แน่นอนตามน้ำหนักของยานพาหนะ (ไม่รวมลมแรงเสียดทานและความต้านทานการหมุน)

ดังนั้นคุณต้องใช้เครื่องยนต์ของคุณอย่างมีประสิทธิภาพที่สุดในการผลิตพลังงานจำนวนนั้น ตัวอย่างเช่นคุณสามารถวางคันเร่งและสร้างพลังงานที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว แต่ไม่มีทางที่คุณจะรู้ว่าเส้นทางนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการสร้างพลังงานนั้นในช่วงระยะเวลาที่ยาวนานกว่า

หากต้องการทราบสิ่งนี้คุณต้องรู้จักเครื่องยนต์ของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณต้องรู้ว่าการบริโภคน้ำมันเบรก (BSFC) BSFC วัดปริมาณพลังงานที่เครื่องยนต์ของคุณผลิตต่อหน่วยของน้ำมันเชื้อเพลิง (โดยปกติจะเป็นหนึ่งกรัมของเชื้อเพลิง) เครื่องยนต์ของคุณจะมี BSFC ที่แตกต่างกันที่ค่า RPM และแรงบิดที่แตกต่างกัน คุณต้องการใช้งานเครื่องยนต์ที่มี BSFC ต่ำที่สุด (สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยที่สุดต่อหน่วยของพลังงานที่ผลิต) ดังนั้นถ้าคุณดูที่แผนภูมิ BSFCฉันได้ทำการเชื่อมโยงคุณจะเห็นว่าเครื่องยนต์นั้นมีค่า BSFC ต่ำสุดคือ 206 ที่ประมาณ 2100-2200 รอบต่อนาทีที่แรงบิดสูงสุดซึ่งหมายความว่าเครื่องยนต์นี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดในช่วงการทำงานนั้น

โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์จะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดใกล้กับแรงบิดสูงสุดที่ปีกผีเสื้อเปิดกว้างและที่รอบต่ำสุดที่เป็นไปได้ ช่วงนี้จะแตกต่างกันไปสำหรับเครื่องยนต์และยานพาหนะทุกคันเพราะเครื่องยนต์ทั้งหมดนั้นแตกต่างกันและยานพาหนะทุกคันมีภาระพยาธิต่างกัน คุณอาจคำนวณสำหรับยานพาหนะของคุณหากคุณเรียกใช้ยานพาหนะด้วยเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าเพื่อวัดพลังงานแล้วตรวจสอบปริมาณการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงแล้วทำการแบ่งข้ามเส้นโค้งเพื่อดูว่าเครื่องยนต์มีประสิทธิภาพมากที่สุดอย่างไร

ตอนนี้คุณรู้ว่าสภาพการใช้งานยานพาหนะของคุณมีประสิทธิภาพมากที่สุดแล้วความยากลำบากก็จะกลายเป็นการใช้เครื่องยนต์ของคุณในสภาวะเหล่านั้นตลอดเวลาในระหว่างการเร่งความเร็ว สิ่งนี้กลายเป็นเรื่องยากด้วยระบบส่งกำลังเนื่องจาก RPM ต้องสูงขึ้นเมื่อรถของคุณเร่งความเร็ว

ด้วยการส่งด้วยตนเองสิ่งที่ฉันจะทำกับเส้นโค้งตัวอย่างด้านบนจะมีคันเร่งที่เปิดกว้างตั้งแต่ 1500-2500 รอบต่อนาทีและเปลี่ยนที่ 2500 รอบต่อนาทีสำหรับแต่ละเกียร์ ฉันแน่ใจว่าเป็นไปได้ที่จะคำนวณกะจุดที่แน่นอนเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด แต่ฉันไม่เต็มใจที่จะใช้ความพยายามมากขนาดนั้น

ด้วยระบบส่งกำลังอัตโนมัตินี่เป็นเรื่องยากมากเพราะถ้าคุณลองใช้เครื่องยนต์ด้วยปีกผีเสื้อเปิดกว้างการส่งแบบอัตโนมัติจะขยายจุดเปลี่ยนไปสู่ช่วง RPM สูงและคุณจะได้รับ BSFC ที่แย่มากและในทางกลับกันประสิทธิภาพ ด้วยระบบเกียร์อัตโนมัติคุณจะต้องเร่งความเร็วให้ช้าลงมากเพื่อให้ระบบส่งกำลังไปยังจุดที่เหมาะสมเพื่อให้เครื่องยนต์ของคุณอยู่ในระดับรอบต่อนาทีซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด บางทีการกดคันเร่งครึ่งคันเร่งอาจทำได้ แต่คุณต้องทำมันด้วยความรู้สึก

โดยสรุปฉันจะบอกว่าวิธีที่ดีที่สุดในการเร่งความเร็วคือการเร่งให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ในรอบต่อนาทีต่ำสุด

หวังว่าคำอธิบายนี้จะช่วยได้บ้าง

การใช้เชื้อเพลิงเฉพาะ Wiki Wiki

— Mike Saull
แหล่งที่มา

ว้าวคำตอบคืออะไร ฉันจะต้องใช้เวลาซักหน่อยเพื่อดูสิ่งนี้ แต่ฉันคิดว่าข้อมูลนี้เป็นสิ่งที่ฉันกำลังมองหา!

— andrewb

3

"(ไม่รวมลมแรงเสียดทานและความต้านทานการหมุน)" การยกเว้นเหล่านั้นนำข้อกังวลของโลกแห่งความเป็นจริงทั้งหมดออกจากคำถามนี้ นี่ไม่ใช่ปัญหาฟิสิกส์เชิงนามธรรม BSFC มีประโยชน์ในการกำหนดความเร็วเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดบนแท่นวางเครื่องยนต์ มันไม่ได้แปลโดยตรงกับความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเหนือพื้นดิน (การสูญเสียเสียดทานมีความสำคัญ) มันไม่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเร่งความเร็วที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากโหลดและโปรไฟล์การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงแตกต่างกันไปอย่างดุเดือด (เช่นการเพิ่มเชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มประจุให้เย็นลงภายใต้การเร่ง)

— Bob Cross

หากคุณใช้ค่า BSFC ที่สร้างขึ้นจากเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบล้อจากนั้นความไร้ประสิทธิภาพในการลากส่วนใหญ่จะรวมอยู่ด้วย ความต้านทานลมจะลดลงโดยการเพิ่มความเร็วตามที่ต้องการได้เร็วขึ้นดังนั้นการสูญเสียพลังงานควรน้อยลงหากคุณเร่งความเร็วได้เร็วขึ้น เช่นเดียวกันกับความต้านทานการหมุนและแรงเสียดทาน ดังนั้นฉันจึงสันนิษฐานว่าจะลบสิ่งเหล่านั้นออกจากข้อสันนิษฐานเพราะโดยทั่วไปการพูดคุณไม่สามารถควบคุมพวกมันได้ BSFC จะให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับช่วงที่เครื่องยนต์ของคุณเร่งอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดในช่วงนั้นจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด

— Mike Saull

BSFC ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องยนต์ของคุณในสถานะคงที่ไม่ใช่ระหว่างการเร่งความเร็วที่ตำแหน่งปีกผีเสื้อที่แตกต่างกันพร้อมพารามิเตอร์การปรับแต่งที่แตกต่างกัน วัดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงได้อย่างง่ายดายโดยใช้พอร์ต OBD II การเริ่มต้นกระต่ายนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการเร่งความเร็วแบบค่อยเป็นค่อยไป

— Bob Cross

1

ฉันเห็นด้วยกับแถลงการณ์ที่ว่าการเริ่มต้นของกระต่ายนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเฉพาะในกรณีที่คุณเร่งความเร็วรอบต่อนาทีสูงขึ้นซึ่งเครื่องยนต์จะต้องสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากกว่าที่จำเป็น อย่างไรก็ตามฉันเชื่อว่าการเร่งความเร็ว 0-60 ที่ 20% จาก 1500-2500 เมื่อเทียบกับเค้น 100% 1500-2500 นั้นการเร่งความเร็ว 20% จะมีประสิทธิภาพน้อยลงในการเร่งความเร็ว เพียงเพราะเครื่องยนต์ผลิตพลังงานน้อยกว่าและสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงไม่น้อยกว่า 1 ใน 5 ของตัวเลือกเค้น 100%

— Mike Saull

1

ต้องใช้พลังงานในปริมาณที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเร่งความเร็วในปริมาณที่กำหนดให้เป็นความเร็วที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นเมื่อดูจากปัจจัยเหล่านั้นคุณมีสิทธิ์ที่จะคิดว่ามันสำคัญน้อยแค่ไหนที่คุณเร่งมวลพูด

แต่นั่นไม่ใช่วิธีโลกแห่งความจริง ปัญหาที่นี่คือเครื่องยนต์สันดาปและสิ่งต่าง ๆ ที่เราเชื่อมต่อพวกเขาไปนั้นไม่มีประสิทธิภาพอย่างน่าประหลาดใจ มีแรงเสียดทานจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง เพื่อเร่งรถของคุณอย่างรวดเร็วเครื่องยนต์ของคุณจะต้องเคลื่อนที่เร็วขึ้น ยิ่งลูกสูบเคลื่อนที่เร็วเท่าไหร่แรงของตลับลูกปืนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น งานที่ต้องใช้ในการดึงอากาศเข้าและออกจากกระบอกสูบผ่านทางวาล์วนั้นสูงกว่ามากที่ RPM สูงมากเช่นนั้นแทน และรายการจะดำเนินต่อไป

ยิ่งไปกว่านั้นเครื่องยนต์ในรถยนต์ของคุณจะต้องสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นด้วยความเร็วรอบต่อนาทีที่สูงในการเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับปั๊มน้ำปั๊มพวงมาลัย ฯลฯ

หากคุณรวมปัจจัยเหล่านี้เข้าด้วยกันมันค่อนข้างชัดเจนว่าทำไมเครื่องยนต์ของคุณถึงมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ RPM ที่ต่ำกว่า

— Scott Hillson
แหล่งที่มา

s/high speeds/high RPMs/g:)

— jensgram

1

การเร่งความเร็วให้เร็วขึ้นจะทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงแย่ลงหรือไม่

ใช่.

ตอนนี้เห็นได้ชัดว่าเมื่อคุณเร่งความเร็วมากขึ้นจะมีการสูบเชื้อเพลิงเข้าไปในเครื่องยนต์ของคุณมากขึ้น แต่ในไม่ช้าคุณจะไปถึงจุดที่แล่นเรือใบที่ซึ่งการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่ามาก ดังนั้นผลตอบแทนคุ้มค่าหรือไม่?

เลขที่

วัดได้ง่ายผ่านพอร์ต OBD II ตัวอย่างเช่น Accessport ของฉันให้ฉันอ่านทันทีเกี่ยวกับการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงทันที การรวมกันโดยอัตโนมัติของดองเกิล + สมาร์ทโฟนจะให้ข้อมูลที่มีรายละเอียดตามที่ระบุไว้ (แม้ว่าจะไม่มีความสามารถในการตั้งโปรแกรม ECU ของคุณใหม่) ดังที่พวกเขากล่าวในการทัวร์ชมผลิตภัณฑ์: "การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว - การเหยียบคันเร่งอย่างหนักจะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและลดค่าใช้จ่าย" ด้วยอุปกรณ์เช่นนี้คุณจะสามารถวัดจำนวนเงินที่คุณสูญเสียไปเมื่อเริ่มต้นกระต่าย

การเร่งความเร็วนั้นต้องการพลังงานมากกว่าการล่องเรือในสภาวะคงที่ดังนั้นจึงต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้น การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วต้องใช้พลังงานมากกว่าการเร่งความเร็วช้า มีอัตราการปลดปล่อยที่เป็นเส้นตรงระหว่างอัตราการเร่งความเร็วและอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง (ใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นต่อเมตร / วินาที ^ 2 ที่อัตราเร่งสูงขึ้น)

หากคุณต้องการการสาธิตเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีการเร่งความเร็วของเต่าสามารถประหยัดน้ำมันฉันขอแนะนำให้คุณไปที่การสาธิตของ Jeremy Clarkson จากมหากาพย์การขับรถของเขาจากลอนดอนไปยังเอดินเบอระและกลับไปที่ถังน้ำมันหนึ่งถัง ฤดูกาล 4) เขาอธิบายในรายละเอียดว่าจะหลีกเลี่ยงการเร่งความเร็วที่สิ้นเปลือง ที่สำคัญที่สุดคือเขาเก็บความเร็วไว้ต่ำกว่า 1200 รอบต่อนาที

นี่เป็นปริมาณที่วัดได้ ไม่มีเหตุผลที่ประหยัดเชื้อเพลิงสำหรับกระต่ายเริ่มที่ไฟหยุด

— บ๊อบครอส
แหล่งที่มา

อาจจะมี "พื้นกลางสีทอง" เร็วเกินไปจะหมายถึงการเร่งความเร็วเกินความจำเป็นแม้ว่าจะเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ .. และการเร่งความเร็วอย่างช้าๆจะหมายความว่าคุณใช้เวลามากกว่าความจำเป็นในรอบต่อนาทีที่สูงขึ้นซึ่งจะทำให้ต้นทุนเชื้อเพลิง .

— nsandersen

แต่แน่นอนว่าทุกอย่างจะต้องเดือดลงถึงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ด้วยอัตราเร่งที่แตกต่างกันใช่ไหม ฉันหมายถึงฟิสิกส์บอกฉันว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนความเร็วนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วเริ่มต้นและสิ้นสุดเท่านั้นไม่ใช่ระยะเวลาที่ต้องใช้ระหว่างพวกเขา (E = 1/2 * m * v ^ 2)

— Michael

@Michael คุณต้องจำไว้ว่าเราไม่ได้พูดถึงระบบในอุดมคติ ฟิสิกส์ของโรงเรียนมัธยมไม่เพียงพอที่จะจัดการกับสิ่งต่าง ๆ เช่นความไร้ประสิทธิภาพเนื่องจากความร้อนในเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ การวัดของระบบจริงจะชนะเสมอ

— Bob Cross

0

ผลลัพธ์ในชีวิตจริง

ฉันมี Nissan Armada ปี 2005 ที่มีส่วนหัว CAI ท่อไอเสียแบบกำหนดเองและปรับแต่ง ภรรยาของฉันขับรถเหมือนย่า - การเร่งความเร็วดีและช้าการรอคอยสำหรับการเบรกเธอได้รับเฉลี่ยประมาณ 12-14 mpg

ฉันขับสัตว์ร้ายอย่างที่ฉันขโมยไปทุกที่ที่ฉันไป - แม้ว่าฉันจะยังคงคาดหวังว่าการเบรกและการชะลอตัว - ฉันมักจะดึงเฉลี่ย 14.8-15 mpg ฉันทำได้ดีกว่าเธอประมาณ 1-3 mpg และฉันจะเร่งความเร็วให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อความเร็วในการล่องเรือจากนั้นก็นั่งอยู่ที่นั่นเป็นระยะเวลานานกว่าเธอ

เมื่อคุณดูมาตรวัดการสแกนของคุณมันไม่สำคัญว่าคุณจะเร่งความเร็ว MPG ให้เร็วเท่าไหร่จนกว่าคุณจะเร่งความเร็ว ยิ่งคุณนั่งอยู่ในโซน mpg ที่น่าสงสารยิ่งใช้ก๊าซมากเท่าไหร่ มาตรวัดการสแกนไม่ได้โกหกหรือให้ผลลัพธ์ที่แท้จริง

ทดสอบ 3 รถถังเต็มรูปแบบขับรถเหมือนคุณมีความเร็วในการล่องเรือแล้วล่องเรือ ดูว่ารถไหนดีกว่ากัน! ฉันยังมี Toyota Yaris ที่ฉันขับ 112 ไมล์ทุกวันเพื่อทำงานและกลับ การเร่งความเร็วเหมือนฉันล่องเรือนั้นทำให้ฉันสุทธิ 1.3 mpg ได้ดีกว่ารถถังเฉลี่ย 6 คันมากกว่าการเร่งความเร็วช้า

— Joseph LaBlanc
แหล่งที่มา