В инструкциях по эксплуатации, информационных и рекламных материалах производители автомобилей указывают расход топлива — количество литров на 100 километров пути. Важно отметить, что этот показатель не является константой. Его рассчитывают в лабораторных условиях, на испытательных стендах, где симулируется масса автомобиля и сопротивление воздуха при движении. В реальности же на потребление горючего влияет множество факторов, среди которых работающий кондиционер или обогрев, включённые фары, количество людей в автомобиле и многие другие. Особенно сильно на расход влияет стиль вождения — из-за распространённых привычек водителей реальный показатель может быть выше лабораторного на 50%, а в отдельных экстремальных случаях — в 2 раза.
Если обобщать, агрессивный стиль вождения всегда проигрывает по экономичности спокойному. Динамичная езда вынуждает двигатель работать на повышенных оборотах, при которых его коэффициент полезного действия (КПД) падает, а «аппетит», напротив, возрастает. Попробуем лучше понять, как это работает на практике, используя конкретные примеры:
- Разгоны. Каждое нажатие на педаль акселератора преобразует химическую энергию бензина или дизельного топлива в кинетическую энергию движения. Когда педаль вжимается в пол, блок управления «понимает», что ему необходимо выдать максимальную мощность прямо сейчас, и для совершения рывка впрыскивается больше бензина, чем нужно для его эффективного сгорания. Если посмотреть на показания бортового компьютера в момент агрессивного старта, можно увидеть, как расход в реальном времени ненадолго подскакивает до 40 – 80 л / 100 км. Когда каждая поезда состоит из таких разгонов, средний расход топлива неизбежно становится выше.
- Торможения. Водители, предпочитающие активный стиль вождения, часто нажимают на педаль тормоза, чтобы предотвращать аварийные ситуации. Само по себе резкое торможение не влияет на расход топлива, однако оно «обнуляет» предыдущие затраты. Кинетическая энергия, которая только что была использована для разгона полуторатонного автомобиля, улетучивается в пустоту в виде тепла от перегретых тормозных колодок. В то же время автолюбители, которые стараются держать размеренный ритм движения и заблаговременно убирают ногу с педали газа, получают бонус в виде более эффективного расхода топлива.
- Скорость движения. В городских условиях, на скоростях порядка 60 – 80 км/ч, сопротивление воздуха практически не влияет на средний расход топлива. Однако аэродинамическое сопротивление растёт пропорционально квадрату скорости (прим.ред.: при увеличении скорости в 2 раза сопротивление воздуха возрастает в 4 раза), и на трассе, при достижении 90 – 110 км/ч, оно становится очень значимым. При прочих равных, автомобиль, едущий со скоростью 110 км/ч, будет сжигать на 10 – 15% больше топлива, чем движущийся при 90 км/ч. Нарушители ПДД, разгоняющиеся до 130 км/ч, возможно, доедут до конечной точки на несколько минут быстрее, однако расход топлива возрастёт почти на треть относительно базового.
- Обороты двигателя. Двигатели внутреннего сгорания работают максимально эффективно в определённом диапазоне оборотов в минуту: от 1 500 до 3 000 для турбомоторов и от 2 500 до 3 500 для «атмосферников». При длительном движении на повышенных оборотах, например, во время затяжных обгонов или достижения максимально возможной скорости, частота впрыска топлива растёт пропорционально. Энергия тратится уже не качение колёс, а на преодоление трения комплектующих двигателя и его защиту от перегрева. Вопреки интуиции, движение при пониженных оборотах, например, на 5-й передаче со скоростью 50 км/ч, также повышает расход топлива. В таких условиях двигателю не хватает тяги, и компьютер впрыскивает большее количество топлива, чтобы просто поддерживать текущую скорость. Подобный стиль езды не только не экономичен, но и опасен, так как способствует преждевременному износу деталей.
