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¿Qué tan rápido debo conducir para obtener la máxima eficiencia de combustible?

¿Qué tan rápido debo conducir para obtener la máxima eficiencia de combustible?

eficiencia del motor

De hecho, mejora la eficiencia del motor. Utiliza una cantidad fija de combustible para la energía y los accesorios y una cantidad variable de combustible según la potencia necesaria para mantener el automóvil a una determinada velocidad. Entonces, en términos de combustible usado por kilómetro, cuanto más rápido sea el automóvil, mejor usaremos la cantidad fija de combustible necesaria.

Esta tendencia continúa hasta cierto punto. Finalmente, nos llega esta curva de carga de la carretera. Cuando la velocidad alcanza el rango de 40 mph, cada aumento de 1 mph representa un aumento significativo en la potencia requerida. Finalmente, la potencia necesaria aumenta más de lo que mejora la eficiencia del motor. En ese momento, el kilometraje comienza a disminuir. Incorporemos algunas velocidades en nuestra ecuación y veamos cómo un aumento de 1 mph de 2 a 3 mph se compara con un aumento de 1 mph de 50 a 51 mph. Para simplificar las cosas, supongamos uno, B Y vs todos son iguales a 1.

Velocidad
Ecuación
Resultado

3 mph

3 + 3² + 3³

39

2 mph

2 + 2² + 2³

14


Aumento de potencia
25

51 mph

51 + 51² + 51³

135.303

50 millas por hora

50 + 50² + 50³

127,550


Aumento de potencia
7 753

Puede ver que el aumento de potencia requerido para ir de 50 a 51 mph es mucho mayor que para ir de 2 a 3 mph.

Por lo tanto, para la mayoría de los autos, el “punto óptimo” en el velocímetro está entre 40 y 60 mph. Los automóviles con una carga más alta en la carretera llegarán al punto óptimo a una velocidad más lenta. Algunos de los principales factores que determinan la carga en carretera del automóvil son:

  • coeficiente de arrastre. Es un indicador de la aerodinámica de un automóvil solo por su forma. Los autos más aerodinámicos de hoy tienen un coeficiente de resistencia que es aproximadamente la mitad del de algunas camionetas y SUV.
  • Área frontal. Depende principalmente del tamaño del coche. Los SUV grandes tienen más del doble de área frontal que algunos autos pequeños.
  • Peso. Esto afecta la cantidad de resistencia que los neumáticos ponen en el automóvil. Los SUV grandes pueden pesar de dos a tres veces el peso de los automóviles más pequeños.

En general, los automóviles más pequeños, livianos y aerodinámicos lograrán su mejor kilometraje a velocidades más altas. Los vehículos más grandes, pesados ​​y menos aerodinámicos tendrán un mejor kilometraje a bajas velocidades.

Si conduce su automóvil en el “punto óptimo”, obtendrá el mejor kilometraje posible para ese automóvil. Si va más rápido o más lento, el kilometraje empeorará, pero cuanto más se acerque al punto óptimo, mejor será el kilometraje.

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Imágenes de Martyn Goddard / Getty
En general, los automóviles más pequeños, livianos y aerodinámicos lograrán su mejor kilometraje a velocidades más altas. Los vehículos más grandes, pesados ​​y menos aerodinámicos tendrán un mejor kilometraje a bajas velocidades. Ver fotos de autos deportivos.

De hecho, esta es una pregunta bastante complicada. Lo que está preguntando es qué velocidad constante proporcionará el mejor kilometraje. No hablemos de paradas y arranques. Supongamos que está realizando un viaje por carretera muy largo y desea saber qué velocidad le proporcionará el mejor kilometraje. Comenzaremos discutiendo la potencia necesaria para impulsar el automóvil en la carretera.

El poder de empujar un automóvil en la carretera varía según la velocidad a la que se desplaza el automóvil. La potencia requerida sigue una ecuación como sigue:

potencia de carga en carretera = av + bv² + cv³

La carta v representa la velocidad del coche y las letras uno, B Y vs representan tres constantes diferentes:

  • La uno El componente proviene principalmente de la resistencia a la rodadura de los neumáticos y la fricción en los componentes del automóvil, como la resistencia de las pastillas de freno o la fricción en los cojinetes de las ruedas.
  • La B El componente también surge de la fricción de los componentes y la resistencia a la rodadura de los neumáticos. Pero también proviene de la energía utilizada por las diversas bombas del automóvil.
  • La vs El componente proviene principalmente de cosas que afectan la resistencia aerodinámica, como el área frontal, el coeficiente de resistencia y la densidad del aire.
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Estas constantes serán diferentes para cada automóvil. Pero en última instancia, si duplica la velocidad, esta ecuación dice que aumentará la potencia necesaria en más del doble. Un hipotético SUV mediano que requiere 20 caballos de fuerza a 50 mph podría requerir 100 caballos de fuerza a 100 mph.

También puede ver en la ecuación que si la velocidad v es 0, la energía necesaria también es 0. Si la velocidad es demasiado baja, la energía necesaria también es demasiado baja. Por lo tanto, podría pensar que obtendrá el mejor kilometraje a una velocidad muy baja, como 1 mph.

Pero hay algo en el motor que elimina esa teoría. Si su automóvil viaja a 0 mph, el motor aún está funcionando. El simple hecho de mantener los cilindros en movimiento y los diversos ventiladores, bombas y generadores en funcionamiento consume una cierta cantidad de combustible. Y dependiendo de cuántos accesorios (como faros y aire acondicionado) tenga, su automóvil consumirá aún más combustible.

Por lo tanto, incluso cuando el automóvil está parado, consume mucho combustible. Los coches obtienen el peor kilometraje a 0 mph; usan gasolina pero no manejan una milla. Cuando enciende el automóvil y comienza a conducir a, digamos, 1 mph, el automóvil solo consume un poco más de combustible porque la carga en la carretera es muy baja a 1 mph. A esa velocidad, el automóvil consume aproximadamente la misma cantidad de combustible, pero recorre 1 milla en una hora. Esto representa un aumento dramático en el kilometraje. Ahora, si el automóvil va a 3 km / h, nuevamente, solo consume un poco más de combustible, pero funciona el doble. ¡El kilometraje casi se ha duplicado!

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