Az autó fogyasztásának ellenállásfüggősége
Autónk fogyasztása számtalan tényező függvénye. Elsősorban persze magától a típustól függ, egy terepjáró mindig többet fog fogyasztani, mint egy kicsi városi használatra szánt jármű. Az üzemanyag fajtája szintén befolyásoló tényező, de mindezek mellett az egyik legfontosabb a vezetési stílus.
A kérdés, hogy miért ennyire nehéz feladat ez? Általános megfogalmazásban ez az az erő, amely akkor lép fel, ha egy testet legördítünk egy másikon. Ha tehát azt akarjuk megkapni, hogy mekkora erőt kell legyőznie az autónak haladás közben, azt a fentiek összege fogja adni. Léteznek ezen kívül is ellenállások, melyeket szintén figyelembe kell venni a tervezésnél.
A hosszirányú járműdinamikai modellezés két fő témaköre a következő: egyrészt a menetellenállások, mint például a gördülési ellenállás, kanyarellenállás, légellenállás, emelkedési ellenállás, gyorsítási ellenállás, vizsgálata. A dinamikai hatások jó része a jármű és környezet kölcsönhatásaként jön létre, például súrlódás, légellenállás, út és kerék kontaktus. Szimulációk során cél ezeknek a hatásoknak minél élethűbb modellezése és reprodukálása.
Nézzük meg mekkora szerepe van a föld életében az autóinknak. Természetes, tehát emberi tevékenységhez nem köthető. Ilyenek a vulkáni és más tektonikai tevékenységek, erdőtüzek, vizekben oldott anyagok felszabadulása, de még a villámlás okozta kémiai reakciók is ide tartoznak.
A Menetellenállások
A menetellenállások különböző típusai befolyásolják az autó energiafelhasználását. Ezek közül a legfontosabbak:
Útmutató a konvektor fogyasztás kalkulátor használatához
- Gördülési ellenállás: Általános megfogalmazásban ez az az erő, amely akkor lép fel, ha egy testet legördítünk egy másikon.
- Légellenállás: Ugyanis ez az egyetlen ellenállásforma, amely a sebesség növelésével négyzetesen növekszik.
- Hajtómű-ellenállás: Ez abból fakad, hogy a hajtáslánc különböző erőátviteli szerkezeteit mozgásra, forgásra kényszerítjük (tengelykapcsoló, sebességváltó, differenciálmű stb.). Bizonyos szakirodalmakban belső ellenállásként is hivatkoznak rá.
- Gyorsítási ellenállás: ami nem más, mint a jármű szerkezeti részeinek felgyorsításából származó tehetetlenségi erő.
A mozgásban lévő járművön a menetszél következtében a mozgás irányával ellentétesen ható erő, légellenállás keletkezik. A légellenállás nagysága a jármű alakján kívül elsősorban az áramlási sebességtől függ.
Gyorsításkor a jármű transzlációs és rotációs mozgást végző tömegeinek tehetetlenségi ellenállását kell leküzdeni.
Az Alaktényező (CW érték)
Az alaktényező egy nehezebben leírható adat (a német terminológiában jellemzően cw értékként hivatkoznak rá, az angolszász területeket a cd az elterjedtebb). Röviden úgy lehetne megfogalmazni, hogy ez az érték azt írja le, hogy a test alakja hogyan befolyásolja a körülötte áramló levegő haladását. Minél könnyebb a levegő részecskéinek megkerülni a tárgyat, annál kisebb lesz ez az érték.
A gyártóknak természetesen érdeke, hogy minél inkább kihasználják a formában rejlő aerodinamikai lehetőségeket, azonban a karosszéria alakjának megtervezésekor nem csak ez számít uralkodó szempontnak.
Szárnyak és spoilerek; Felhajtóerő és légellenállás | Hogyan működik
Ma a legmodernebb személyautók légellenállási együtthatója 0,22 a csepp forma tud 0,04-et, de sajnos az úton közlekedve inkább elméleti fél csepp formáról beszélhetünk, ami 0,09. Az autónkon viszont vannak kiálló részek, kerék, ablaktörlő, tükör stb így ezen a területen sem igazán van már útja a fejlődésnek.
Fogyasztási teszt: Suzuki Swift vs. Citroën C-Zero
Következmény: Itt nincs hátrány, max csúnyább autó és rosszabb hely kihasználás. Csak nincs tovább hova fejlődni.
A légellenállás ráadásul nem lineárisan, a sebességgel arányos módon, hanem négyzetesen nő.
A légellenállás ábrázolása
A gördülési ellenállás
A gördülési ellenállás a tömeg és a gumik függvénye. A gumiknál a gyártóknak a gördülési ellenállás, kopás és tapadás hármassal kell kísérletezniük, sajnos ez a 3 dolog egymással szoros kapcsolatban áll. Kicsit egyszerűsítve jobb tapadás gyorsabb kopás és magasabb ellenállás.
Következmény: Gyárilag sok autó keskeny speciális gumiabronccsal jön ki, pl a Prius, de az nem is igazán a vezetési élményről szól. Gyakran az első cserénél már más abroncs kerül a felnikre.
A gördülési ellenállás tényezője a gumi légnyomásától, a gumiabroncs típusától (összetételétől) és a kerékterhelésétől függ. Ezeken a gumi összetétele van rá hatással. Terepen a talaj minősége játszik fontos szerepet. Normális (150 ) sebességig az összefüggés lineáris (.
A Vezetési Stílus Hatása
Ha már minden részletével kész a járgányunk a takarékos vezetésre, még bőven van mit átgondolni a fogyasztás apasztása érdekében. Ma már egyre többet hallani a takarékos vezetési stílusról. Ez a téma ugyanúgy része kellene, hogy legyen az autóvezető-képzésnek, mint például a téli vezetési gyakorlat, a különböző vészhelyzetek kezelése. Ha a képzés nem is része az „alaptantervnek” ahhoz hasonlón megvásárolható.
Miként a téli vezetésre, a csúszós utakra, úgy a takarékos vezetésre is megtérülő befektetés felkészülni. Bevallom, én világ életemben takarékos vezetőnek tartottam magamat, minden esetben számolom, hogy két tankolás között mennyit fogyasztottam (egyszerű művelet, tankolt literek száma/megtett 100 kilométerek=fogyasztás l/100 km), de egy ilyen takarékos vezetési kurzus még az én esetemben is hozott némi megtakarítást.
Néhány alapfogást betartva a 10 százalék körüli fogyasztás-csökkentés borítékolható, de akár 20 százalékos spórolás is könnyedén elérhető. A számok teljesen valósak, a Vezetéstechnikai Centrumban egy érdekes, az autók OBD-csatlakozójára köthető műszer segíti a takarékos vezetés oktatását.
Mivel a fogyasztás jelzőszáma a liter/100 km, egyértelmű, hogy álló helyzetben nem érdemes járatni a motort. Még a legkeményebb hidegben sem kell teljesen bemelegíteni, nem csak üzemanyag-pocsékoló, a motor számára sem hasznos, ha álló helyzetben melegítjük, ugyanis alapjáraton lassabban melegszik, mint emeltebb fordulaton. Finom gázzal, legfeljebb 3000/percig, de inkább csak 2000-2500-ig forgatva hideg motorral is nyugodtan el lehet indulni. Ha az autó hóval, jéggel borított, inkább kényelmi szempontból érdemes beindítani a motort, a jégmenetesítésben sokat segít az ablak fűtőszála.
Takarékos vezetés alapelvei
Stop-start rendszeres autónál, ha látjuk, hogy hamar elindul a sor, finom gurulással megelőzhetjük a motor fölösleges megállítását, de hosszabb várakozásnál az e rendszer nélküli autóknál is érdemes leállítani a motort. Sajnos ritka az olyan jelzőlámpa, ami a „Motor ki”, „Motor be” feliratokkal tippet ad a motor megállításához.
A gyorsító mozgás több energiát igényel, mint az egyenletes. Ezért nem érdemes csekély gázzal, hosszan gyorsítani. Sokkal takarékosabb, ha legalább fél, de inkább kétharmad gázzal, dinamikusan érjük el a kívánt tempót s onnantól kezdve csak tartjuk azt. A dinamikus gyorsítás természetesen nem a motor teljes erejének a kihasználását, azaz a csúcsteljesítményig forgatását jelenti.
Ahol már magasabb sebességfokozatot is gond nélkül elbír az autó, ott váltani kell, de csakis ott, ahol feljebb kapcsolva már a következő fokozatban is kellő ereje lesz a motornak. Akadnak helyzetek, amikor kell a motor teljes ereje, ilyen egy előzés, a művelet befejezésekor, a felpörgetett motor miatt azonban nyugodtan két fokozattal is feljebb tolható a váltó, például hármasból mehet ötösbe, négyesből hatosba.
A benzines motorokat általában a 2000-3000/perc, a dízelek az 1500-2500/perc tartományban használhatók a legtakarékosabban. Üresbe tett váltóval és pláne kinyomott kuplunggal gurulni tilos és üzemanyag-pocsékoló is.
Motorfékezéskor ugyanis az elektromos üzemanyagpumpák nem szállítanak üzemanyagot, zéró a fogyasztás, másrészt balesetveszélyes, ha nincs összeköttetés a motor és a kerekek között. Távolságtartós tempomatot használva is érdemes a lehető legnagyobb követési távolságot választani, így sok esetben elég a gáz elvétele, nem muszáj fékezni.
Ha van előttünk hely „variálni”, az nem csak a biztonság miatt fontos. A nagy követési távolság további előnye, hogy jobban látható a távoli forgalom, nem csak a közvetlen az autónk előtt haladót, hanem a teljes forgalmat, a lámpákat is jobban láthatjuk. Ha pirosat, vagy bármi egyéb lassulást, megállást látunk, azonnal el kell venni a gázt, s lassú tempóval érdemes megközelíteni a megállási pontot. Ha szerencsénk van, mire odaérünk már meg is indul a forgalom.
Városban és országúton inkább csak a traffipaxoktól való félelem említhető a gyorshajtástól való visszatartó-erőként. Autópályán azonban még rendőri ellenőrzés nélkül is sokba kerül a gyorshajtás.
A legtöbb autónál már a 130 km/órás tempó is literes többletet jelent a legoptimálisabb 90-100 km/órás tempóhoz mérten, ezért meggondolandó, hogy milyen tempóval futunk, egy nem túl hosszú, 200 kilométeres út során is ezer forintos nagyságrend spórolható a sebesség visszafogásával. A sebességtartó elektronika nagy segítség az egyenletes tempó tartásában. Ám mint neve is mondja, a sebességet tartja és ehhez emelkedőn akár nagy gázt is ad. Spórolósabb, ha magunk kezeljük a gázpedált s emelkedőn hagyjuk kissé visszaesni a tempót, amit aztán a lejtőn visszanyerhetünk.
Érdemes ezeket a tanácsokat megfogadni, de aki komolyan gondolja az üzemanyag-takarékosságot, az ne spórolja meg a takarékos vezetési kurzust. Mindenki kiszámolhatja, hogy milyen összegre rúgna a mai, de sajnos folyamatosan emelkedő üzemanyagárakkal, ha évi 10 százalékkal csökkenteni tudná autója fogyasztását. Egy 7 literes fogyasztású autónál, évi 20 000 kilométeres futással például bő 50 000 forint a megtakarítás.
Ráadásul a Vezetéstechnikai Centrum különleges készülékének statisztikájából az is kiderül, hogy a takarékos vezetés nem csak pénzből, időből is kevesebbet emészt fel. Ha ugyanazon a távon kevesebbet fékezünk, kevesebbet gyorsítunk, azaz egyenletesebb tempóval haladunk, akkor az adott távot hamarabb tesszük meg.
A Gumiabroncsok Hatása
Sokan nem gondolják, de a gumiabroncs is hatással van arra, mennyi üzemanyagot használ el személyautónk. A gumi az autó egyik legfontosabb alkatrészének is tekinthető, hiszen közvetlenül kapcsolódik az útburkolathoz, így befolyásolja az autó tapadását, kanyarodását és fékezését. A nagyobb átmérőjű abroncsok általában több energiát igényelnek a forgatáshoz, ami növelheti az üzemanyag-fogyasztást. Ezenkívül a gumik gördülési ellenállása is kulcsfontosságú szerepet játszik.
A gördülési ellenállás a gumik és az út közötti súrlódást jelenti, és minél alacsonyabb ez az ellenállás, annál kevesebb energiát igényel az autó mozgatása. Tehát az olyan gumiabroncsok, amelyek alacsony gördülési ellenállással rendelkeznek, hozzájárulhatnak az üzemanyag-hatékonysághoz. A gördülési ellenállás elsősorban az anyagától és futófelületének mintázatától függ.
A gördülés ellenállás függ a kerék súlyától is. A könnyűfém felnik általában könnyebbek, mint az acél felnik, ami segíthet csökkenteni a forgó tömeget és a gördülési ellenállást. Az alufelni tehát kis mértékben ugyan, de az üzemanyag-fogyasztás csökkenését okozhatja. Az elhasznált vagy rosszul karbantartott gumik nagyobb gördülési ellenállást eredményezhetnek, ami növelheti az üzemanyag-fogyasztást.
Összefoglalva: Az autó fogyasztása számos tényezőtől függ, beleértve a menetellenállásokat, a vezetési stílust és a gumiabroncsok típusát. A takarékos vezetés és a megfelelő gumiabroncsok kiválasztása jelentősen csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást.
tags: #fogyasztás #ellenállás #függvénye