Топливная экономичность автомобиля: различия между версиями

'''''Масса пустого автомобиля''''' важный показатель будущего расхода. Однажды сэкономив и купив более тяжёлый автомобиль, чем был доступен, мы затем десятки (и даже сотни  — при движении в городе) тысяч раз тратим энергию на разгон излишней массы. Нивелировать это можно правильным стилем вождения с минимальным использованием торможения, однако при движении в основном по трассе без частого торможения избыток массы на экономичности сказывается меньше. В горной местности излишний вес прямо ведёт к дополнительному расходу топлива. Коэффициент трения при качении по асфальту около 0,01  — следовательно, каждые 100  кг лишнего веса требуют дополнительной тяги в 10 Н, что эквивалентно расходу 1 МДж/100  км, при обычной эффективности бензинового мотора 300 г/кВт*ч это увеличение расхода на 0,12 л/100  км, это не считая торможений и подъёмов в гору, без учёта потерь в трансмиссии и снижения КПД двигателя при частичных нагрузках. С учётом всего перечисленного  — до 0,4 л/100  км. Масса автомобиля является основным фактором, влияющим на расход топлива при движении в городе.

При ожидаемом пробеге до капремонта 200  000 км и цене бензина 50 руб/л каждые лишние 100  кг, следовательно, принесут издержки до 40  000 руб.

'''''Лобовое сопротивление''''' вредный показатель, но в некоторых случаях его можно уменьшить. На грузовиках с этой целью устанавливают обтекатели, желательно также устранение выступающих элементов: спойлеров, мухобоек, кенгурятников. Многие гонщики ставят более короткие и жёсткие пружины, чтобы уменьшить лобовое сопротивление, это работает  — но машина становится жёстче и может разбить низ об ухабы. Хорошим вариантом для зимы будет закрытие решётки радиатора снаружи, а не внутри, как это обычно делают. Мощность, расходуемая на аэродинамическое сопротивление, растёт с кубом скорости, и следовательно, доля удельного расхода топлива из-за сопротивления воздуха, приходящаяся на километр, растёт пропорционально квадрату скорости. Отсюда важность разумного снижения скорости. При движении со скоростями выше 60-70 км/ч (трасса) аэродинамическое сопротивление превосходит сопротивление качения, и влияние лобового сопротивления (это лобовая площадь, перемноженная на коэффициент аэродинамического качества Cx) быстро возрастает с дальнейшим ростом средней скорости. Тем самым, лобовое сопротивление является решающим фактором расхода топлива на загородной трассе.

'''''Установленный двигатель''''', если вы не гонщик, лучше иметь менее мощный. Это может дать экономию топлива порядка 7-10  % (в рамках обычной линейки литража для модели), и кроме того, снизит транспортный налог. Исключением является горная местность: там маломощный двигатель не может дать никакой экономии топлива, но будет отнимать время водителя на подъёмах. То же относится и к службам такси, где использование подразумевает непрерывное маневрирование скоростью. При более расслабленном загородном маршруте либо движении по магистральным дорогам мощный двигатель несколько облегчит обгоны, но будет стабильно увеличивать издержки, и с позиции данной статьи, не нужен, поскольку скорость автомобиля с большинством вариантов двигателя ограничена знаками, а не мощностью.

'''''Автоматическая коробка передач''''' даёт удобство и безопасность в населённых пунктах, облегчает управление и в горах, но на горизонтальной трассе количество необходимых переключений скоростей намного уменьшается, и более заметны становятся недостатки АКПП: цена, стоимость обслуживания, и рост расхода топлива. Поэтому при использовании машины в основном за городом, на трассе, нет смысла в покупке машины с автоматической коробкой передач, увеличивающей расход топлива примерно на 10  %.

'''''Выбор дизеля или гибрида''''' оправдан с позиции топливной экономичности. Но применение дизеля сомнительно по экономичности на легковых машинах, поскольку значительно дороже обслуживание, и с учётом недешёвой солярки, оно почти съедает всю экономию. Гибриды бывают только легковые, причём и дизельные машины, и гибридные крайне трудно (а то и невозможно) перевести на газ. Так что это дело вкуса. В ближайшие десятилетия ждём распространения электромобилей, но пока нет зарядных станций и льгот на дорожный налог  — они редко кому нужны.

'''''Свойства автомобиля в целом неизменны с момента его покупки'''''. Мы не можем значительно уменьшить его массу или лобовое сопротивление, но учёт особенностей машины даёт предпосылки экономии. Если мы на стадии выбора машины, вес, объём салона/кузова и тип могут быть ещё выбраны, если же нет, то кроме логистических моментов, мы можем сэкономить на устранении лишнего аэродинамического сопротивления: снять спойлеры, декоративные бамперы и мухобойки (каждый элемент отнимает до 5  % горючего), не возить лишний вес (выгрузить лишний инструмент при недалёких поездках, особенно летом), снять лишние кресла и сиденья, если ими никогда не пользуемся (это правилами не запрещено). Японские машины с целью экономии веса с завода комплектуют колесом-докаткой вместо полноразмерного, которое к тому же занимает меньше места.

'''''Важность свойств автомобиля зависит от условий его применения'''.'' Так, при движении с редкими остановками (загородная трасса) нивелируется влияние избытка массы, а при снижении выбранной скорости уменьшается различие между новейшими «обмылками» и «квадратными» моделями. Следовательно, при движении с небольшими скоростями и редкими остановками (к примеру, сельская местность) топливная экономичность старых моделей машин будет не слишком уступать новейшим моделям, в то время как в городе, на автобане, или в горах они покажут неприемлемое ухудшение этих цифр по сравнению с ними. Удешевление топлива снижает денежный ущерб от неоптимальных свойств машины  — следовательно, '''''установка газа на авто архаичной конструкции даёт наибольшую по величине денежную экономию'''''.

Ежедневно можно наблюдать движущиеся машины, в которых нет пассажиров. Для России это стало печальной действительностью, но в других странах, с более дорогим топливом и другой культурой людей, принято коллективное использование транспорта. Наиболее яркий пример  — Великобритания. Если вы используете машину, чтобы добираться до работы, попробуйте найти других (безлошадных) сотрудников, едущих в том же направлении. Откажитесь от советского мышления, что брать с коллег нельзя  — если они экономят деньги, пусть часть этого будет ваша. Помните, такую модель коллективной доставки сотрудников на работу использует даже Microsoft, для чего у них есть специальное внутрифирменное приложение. Английская же модель предусматривает коллективное управление несколькими людьми нескольких машин (разного типа: может понадобиться пикап или автобус), при этом каждый совладелец отмечает свой пробег и соответственно расходу ресурса вносит свою долю на обслуживание и ремонт. Однако, это предполагает более высокий уровень культуры, чем в России.

Для грузовых машин  — это возможно полное использование грузоподъёмности в тоннах. Если груза мало, и мы не можем возить его реже, то нужно искать попутный груз (гугл в помощь), либо при невозможности этого, подумать о выборе более лёгкого транспорта.

При всех рекомендуемых давлениях, радиальные шины имеют меньший коэффициент трения, чем диагональные (последние устанавливают теперь мало) примерно на 40  %. Кроме того, они дольше служат. Большинство изготавливаемых сейчас шин  — радиальные. Низкопрофильные шины имеют меньший коэффициент трения, чем высокопрофильные: так, с коэффициентом ширины /60 коэффициент трения на скорости 140 км/ч меньше на 26  %, чем с коэффициентом /80. Однако высокопрофильные шины необходимы, если автомобиль эксплуатируют на разбитых дорогах, с обилием ям и кочек. Различие в коэффициенте трения качения зависит от скорости: низкопрофильные дают меньший выигрыш (10..15  %) на скоростях до 80 км/ч, но с ростом скорости разрыв увеличивается.

Стандартное давление в колёсах оптимально при движении с умеренными скоростями (до 100 км/ч). Если перед нами трасса, где мы постоянно будем двигаться со скоростью 100 км/ч и больше, многие руководства рекомендуют увеличить давление в шинах на 10  %. Следует учитывать, что на трение качения колёс автомобиля среднего класса при скорости 100 км/ч, на диагональных шинах, расходуется 4..6 кВт мощности. Это примерно 1/4 всей мощности, затрачиваемой на движение, поскольку на воздушное сопротивление расходуется 17..18 кВт<ref>{{Книга|автор=Мацкерле Ю.|заглавие=Современный экономичный автомобиль|год=1987|место=Москва|издательство=Машиностроение}}</ref>. Соответственно, резина при движении значительно нагревается. Повышение давления в колёсах даёт экономию топлива около 2  %, и может применяться и при меньших скоростях. Однако, на меньших скоростях на неровной дороге машина станет более жёсткой для пассажиров. Увеличение давления благотворно сказывается и на ресурсе колёс, поскольку они меньше деформируются и нагреваются, поэтому этим часто пользуются водители фур (там колёс много, и они дорогие). Однако повышать давление стоит только в исправных, качественных баллонах. Для справки: разрешённое производителем шин давление значительно превосходит рекомендуемое (из соображений комфорта) производителем автомобилей. Для легковых шин это обычно 3..3,5 бар (эти цифры есть на баллоне, на английском).

Зачастую новые владельцы пребывают в неведении о таких настройках машины, а между тем, и развал и схождение существенно сказываются на расходе топлива и особенно  — износе колёс. Следует проверять развал-схождение после смены деталей передней подвески (рычаги, стойки, пружины, рулевые шарниры, рулевая рейка), либо в случае неравномерного износа передних колёс, либо после ударов подвески, ДТП (обычно, при этом машину «ведёт»), ну и желательно разово сразу после покупки. Нарушенный развал-сход может дать до 5-7  % лишнего расхода топлива, и очень быстрый износ колёс.

Хотя густое масло в двигателе и привлекает всё внимание владельцев, как препятствующее зимнему пуску, его доля в расходовании топлива невелика. Наибольшие траты в мороз связаны с разогревом из-за трения масла и ''поддержания тёплыми'' массивных агрегатов трансмиссии: коробки передач, раздаточной коробки, мостов, а также ступиц. В этом смысле самыми выгодными зимой являются легковые машины с передним приводом, так как коробка и главная передача объединены вместе и отчасти подогреваются двигателем. Тем не менее, для всех машин в суровых (особенно сибирских) условиях очень выгодно сезонно использовать более жидкое масло или смазку, чем написано в инструкции, которую писали для температур от −20 до +50. Для ступиц можно рекомендовать смесь из 50  % литола и 50  % зимнего моторного масла 0w40 или 0w50, для раздаточных коробок, мостов, и коробок, заправляемых трансмиссионным маслом  — смесь синтетического трансмиссионного масла и того же моторного масла в той же пропорции. Никакой опасности от «смешивания присадок» при обычной температуре коробки нет, но для уменьшения возможного износа при снижении вязкости, особенно если мы оставляем жидкое масло на лето, ''стоит добавить присадку для снижения трения'', например, ER. Поскольку масло в агрегатах меняется реже моторного, и объём его мал, затраты на такой «тюнинг» невелики. Синтетические масла тем выгоднее, что их вязкость меньше меняется с температурой  — следовательно, в жару они не слишком разжижаются.

Некоторые счастливые обладатели гибридных «Тойот» с успехом используют встроенную батарею гибрида, имеющую напряжение как раз 220 вольт. Обычно она установлена сразу за задним сиденьем. Ёмкость её так велика, что достаточна для однократного разогрева двигателя стандартным подогревателем в 1 кВт. Однако лучше поставить простейший таймер на отключение, сняв таймер часового типа с какой-нибудь печки с грилем (30 минут подогрева достаточно)  — во избежание глубокого разряда. Батарея эта во время движения заряжается от двигателя, и служит накопителем при торможении. Можно запитывать от неё чайник, электроплиту, электроинструмент  — в общем, любой электроприбор, допускающий работу и от '''постоянного тока'''. На небольшое время  — даже при выключенном двигателе. Ёмкость и напряжение в принципе зависит от модели «Приуса», и в гибридных «Лексусах» напряжение достигает 288 вольт, так что будьте бдительны.

Стиль вождения является необычайно важным с точки зрения экономии топлива фактором. По результатам в Западной Европе, прошедшие курсы обучения экономичному вождению водители расходовали в городе на 25..30  % топлива меньше. Однако в связи с низкими общей культурой и ценой топлива, таких курсов в России всё ещё нет.

В противовес умеренному росту расхода топлива при снижении давления в шинах (+ 0,26 л/100  км при тест-драйве на Форд-Капри 2S), открытые окна показали рост 0,66 л/100  км. Пустой багажник дал рост 0,81 л/100  км, а с четырьмя чемоданами  — 2,6 л/100  км. Отсюда невыгодность оставления на крыше неиспользуемого багажника и неэкономичность его вообще. Открытый сдвижной люк на крыше вызвал меньший рост, чем окна: 0,33 л/100  км, что связано с лучшим обтеканием.

Во избежание запотевания стёкол изнутри, и следовательно, скорейшего движения, лучше время предварительного прогрева провести вне салона, на ногах, посвятив его сметанию снега с машины и очистке стёкол. Печку сразу следует включать на полную подачу воздуха, пусть он и холодный  — чистота стёкол при этом гарантирует безопасность в движении.

Лёгкие машины с хорошей аэродинамикой («обмылки») имеют минимальный расход топлива на скорости 50..60 км/ч на высшей передаче, для машин класса «зубила» это 3,5..4 л/100  км. На скорости 100..110 км/ч расход удваивается. Машины с аэродинамикой похуже («Жигули») имеют минимальный расход на скорости 40..50 км/ч, также на пятой передаче. Почему так никто не ездит?  — удивитесь вы, но ответ очевиден  — все торопятся. Для грузовиков с высокой парусностью минимальный расход зависит от удельной мощности фуры: более мощный тягач расходует больше топлива на холостом ходу, и потому минимум расхода топлива смещается на более высокие скорости. Для фур этот диапазон скоростей 40..45 км/ч, опять же с условием использования высшей передачи. Почему именно высшая передача?  — поскольку при этом двигатель производит меньше оборотов коленвала на километр пути.

Стоит помнить, что снизив скорость со 100 до 80, мы проедем 400  км на час дольше (и потратим на 5-6 литров бензина меньше) лишь с математической точки зрения, ''не учитывающей движение других машин по трассе''. Фактически, выигрыш времени при росте скорости ещё меньше. Так, в начале 1970-х, в связи с начавшимся топливным кризисом, в Германии был проведён тест-драйв, где два водителя грузовиков с одинаковым грузом и весом получили противоположные инструкции: первому  — ехать как можно быстрее, второму  — двигаться аккуратно, безопасно, без резких торможений. Трасса составляла примерно 700 км (до Италии). Эксперты считали, что разница во времени прибытия машин будет не менее 2 часов, но оказалось, что составила менее 40 минут. В то же время закреплённые на тягачах датчики зафиксировали десятки экстренных торможений первой машины и очень значительный рост расхода топлива. Отсюда вывод о бесполезности обгонов в условиях плотного потока: средняя скорость возрастает незначительно, но из-за разгонов и торможений возникают опасные ситуации и растёт расход горючего. Выгодно обгонять лишь машины, движущиеся медленнее остальных.

Следует помнить, что кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости  — следовательно, разогнавшись до 40 км/ч вместо 20, мы потратим в 4 раза больше топлива. Поэтому, ''чем короче маршруты между остановками, тем до меньшей скорости стоит разгоняться'', иначе расход энергии на единицу пути сильно возрастает. Интенсивность разгона на более низких передачах выше, однако при этом двигатель совершает больше оборотов коленвала на километр, и следовательно, израсходует больше топлива. Поэтому не следует без надобности энергично разгоняться. Оптимально двигаться на более высоких передачах («внатяг»), и не давить на газ в скором ожидании препятствия (красный свет). Чем меньше мы погасим скорости тормозами, тем больше сэкономим. Сказки, про то, что «двигателю тяжело на маленьких оборотах», восходят к временам «Запорожца» и «Татры», и к современным моторам с водяным охлаждением не относятся никак.