Влияет ли быстрый разгон на расход топлива: вот что говорит физика

Что такое экономичный стиль вождения? Медленные разгоны, низкие скорости и плавные торможения? Не всё из этого верно, например, вялые ускорения иногда приводят к перерасходу топлива.

Стереотип о пользе черепашьих разгонов особенно любят владельцы крупных машин: если видишь внедорожник, отползающий от светофора в темпе раненого ленивца, — владелец как пить дать экономит топливо. Или болтает по телефону. Но, как ни странно, очень плавный разгон не улучшает топливной экономичности. Если вы совсем далеки от физики, можете пропустить следующий параграф и перейти сразу к выводам.

Выше нагрузка — лучше КПД

При скорости 60 км/час автомобиль массой 1500 кг запасает 208 килоджоулей кинетической энергии: столько содержится в 4–5 граммах бензина. Будет ли разгон плавный или стремительный — итоговое количество энергии одинаково. Есть, правда, ещё сопротивление воздуха и прочие потери, но и они зависят от кривой разгона слабо (при одинаковой конечной скорости).

На деле всё чуть сложнее. Реально количество сгоревшего бензина ощутимо выше упомянутых 4–5 граммов, потому что КПД двигателя и трансмиссии далеки от 100%. Но парадокс в том, что чем сильнее вы жмёте на газ, тем выше эффективность мотора.

На графике показана зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения и нагрузки на двигатель. Для конкретного мотора наименьший удельный расход достигается при частоте 2750 об/мин и 90-процентном нажатии на педаль газа — эта точка обозначена меткой «Оптимум». И даже если педаль утоплена полностью, удельный расход почти вдвое ниже, чем если вы едете с едва нажатой педалью.

Подчеркнём, что речь об относительных цифрах: то есть расходе на единицу вырабатываемой энергии — он измеряется в граммах на киловатт-час.

Почему так происходит? Причин несколько. Например, у бензиновых моторов закрытие дроссельной заслонки (малый газ) приводит к увеличению насосных потерь — то есть затрат на прокачку воздуха через дроссельный блок. У дизелей дросселя нет, но на экономичность всех моторов влияют механические потери (трение, привод агрегатов и т. п.), которые на малых нагрузках становятся доминирующими. В результате лучший КПД двигателя достигается на режимах больших нагрузок, когда педаль утоплена почти в пол. Парадоксально, но это так.

Вывод: разгоняйтесь в комфортном режиме

Говоря метафорически, двигатель на низких нагрузках похож на фирму, сотрудники которой скучают от безделья и получают свои оклады зазря. Чтобы они стали эффективнее, полезно сократить время их работы, но увеличить интенсивность.

По аналогии и разгон в тошнотворном режиме совсем не гарантирует снижения расхода топлива. Это доказано экспериментально, например, авторы вот этой научной работы сравнили расход топлива при ускорении до 100 км/час за 78, 58 и 20 секунд — самым невыгодным оказался самый медленный разгон, самым экономичным — наиболее интенсивный.

Естественно, речь не идёт о стритрейсерских ускорениях с дымом из-под колёс или езде с ненужными разгонами, за которыми сразу следуют торможения: такая манера ухудшает экономичность. Но в остальном можете разгоняться в темпе потока без угрызений совести.

Не грубите со скоростью

А вот что на расход топлива влияет — так это скорость, до которой вы разгоняетесь. Зависимость километрового расхода топлива от скорости близка к квадратичной, то есть очень крутая. Поэтому если хотите сэкономить, разгоняйтесь бодро, но выбирайте невысокие круизные скорости и высшие передачи. Кстати, чем дольше вы держите стабильную скорость — тем ниже средний расход топлива, что хорошо видно при включении круиз-контроля.

Используйте торможения двигателем

У автомобилей с механическими коробками и «роботами» экономить помогают торможения двигателем. Когда вы отпускаете газ при включённой передаче, компьютер отключает топливоподачу — двигатель вращается за счёт инерции самого автомобиля. Тормозить мотором можно, если, например, далеко впереди зажёгся на светофоре красный.

Безопасность важнее экономичности

Но размышления об экономичности не должны идти вразрез с безопасностью. Не нужно ехать с необоснованно низкой скоростью или тормозить двигателем там, где это создаёт неудобство другим.

Впрочем, способные водители умеют экономить топливо и без компромиссов для безопасности. И вялые разгоны для этого совсем не нужны.

А вот ответ на популярный вопрос о том, что разгоняет автомобиль — мощность или крутящий момент?

Мощность двигателя измеряется не только в киловаттах, но и в лошадиных силах — вот откуда пошла эта традиция.