マーティンゴダード/ゲッティイメージズ
一般的に、より小さく、より軽く、より空力的な車は、より高速で最高の走行距離を得るでしょう。より大きく、より重く、空力の少ない車両は、低速で最高の走行距離を得ることができます。スポーツカーの写真をご覧ください。
これは実際にはかなり複雑な質問です。あなたが求めているのは、一定の速度が最高の走行距離を与えるものです。停止と開始については説明しません。あなたが非常に長い高速道路の旅に出ており、どの速度があなたに最高の走行距離を与えるか知りたいと仮定します。まず、車を道路に押し出すのにどれだけの電力が必要かについて説明します。
電源道車をプッシュするには、車が走行している速度で変化します。必要な電力は、次の形式の式に従います。
道路負荷力= av +bv²+cv³
文字vは車の速度を表し、文字a、b、cは3つの異なる定数を表します。
- コンポーネントは、ホイールベアリングにブレーキパッドからドラッグ、又は摩擦のように、タイヤの転がり抵抗から主に来て、そして自動車の構成要素に摩擦。
- Bの成分は、成分中の摩擦から、タイヤにおける転がり抵抗から来ます。しかし、それはまた、車内のさまざまなポンプによって使用される電力からも発生します。
- Cの構成要素は、空気の前面面積、抗力係数と密度などの空気抵抗に影響を与えるものから主に来ます。
|
次に
|
これらの定数は車ごとに異なります。しかし、肝心なのは、速度を2倍にすると、必要な電力が2倍以上増えるということです。時速50マイルで20馬力を必要とする架空の中型SUVは、時速100マイルで100馬力を必要とする場合があります。
また、式から、速度vが0の場合、必要な電力も0であることがわかります。速度が非常に小さい場合、必要な電力も非常に小さくなります。だからあなたはあなたが時速1マイルのような本当に遅い速度で最高のマイレージを得るだろうと思っているかもしれません。
しかし、この理論を排除する何かがエンジンで起こっています。あなたの車が時速0マイルで進んでいる場合、あなたのエンジンはまだ動いています。シリンダーを動かし続けるためだけに、さまざまなファン、ポンプ、発電機が稼働していると、一定量の燃料が消費されます。また、実行しているアクセサリ（ヘッドライトやエアコンなど）の数によっては、車はさらに多くの燃料を使用します。
そのため、車が静止しているときでも、かなりの量の燃料を使用します。車は時速0マイルで最悪の走行距離を取得します。彼らはガソリンを使用しますが、マイルをカバーしません。車を運転して、たとえば時速1マイルで動き始めると、時速1マイルで道路の負荷が非常に小さいため、車はほんの少しだけ多くの燃料を使用します。この速度では、車はほぼ同じ量の燃料を使用しますが、1時間に1マイル走行しました。これは、走行距離の劇的な増加を表しています。車が時速2マイルで走行する場合も、燃料の使用量はわずかに増えますが、走行距離は2倍になります。走行距離はほぼ2倍になりました！
エンジンの効率
事実上、エンジンの効率は向上しています。それは、それ自体と付属品に電力を供給するために一定量の燃料を使用し、特定の速度で車を動かし続けるために必要な電力に応じて可変量の燃料を使用します。したがって、1マイルあたりに使用される燃料に関しては、車の速度が速いほど、必要な一定量の燃料をより有効に活用できます。
この傾向はある程度まで続いています。最終的に、その道路負荷曲線は私たちに追いつきます。速度が40mphの範囲に達すると、速度が1 mph増加するごとに、必要な電力が大幅に増加します。最終的に、必要な出力は、エンジンの効率が向上する以上に増加します。この時点で、マイレージは低下し始めます。いくつかの速度を方程式に代入して、2から3mphへの1mphの増加が、50から51mphへの1mphの増加とどのように比較されるかを見てみましょう。簡単にするために、a、b、cはすべて1に等しいと仮定します。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
時速50マイルから時速51マイルに移行するのに必要なパワーの増加は、時速2マイルから時速3マイルに移行するよりもはるかに大きいことがわかります。
したがって、ほとんどの車では、スピードメーターの「スイートスポット」は時速40〜60マイルの範囲にあります。道路負荷が高い車は、低速でスイートスポットに到達します。車の道路負荷を決定する主な要因のいくつかは次のとおりです。
- 抗力係数。これは、自動車がその形状のみに起因する空力特性の指標です。今日の最も空力的な車の抗力係数は、一部のピックアップやSUVの約半分です。
- 正面エリア。これは主に車のサイズに依存します。大型SUVは、一部の小型車の2倍以上の正面面積を持っています。
- 重量。これは、タイヤが車にかける抗力の量に影響します。大きなSUVは、最小の車の2〜3倍の重さがあります。
一般的に、より小さく、より軽く、より空力的な車は、より高速で最高の走行距離を得るでしょう。より大きく、より重く、空力の少ない車両は、低速で最高の走行距離を得ることができます。
「スイートスポット」で車を運転すると、その車で可能な限り最高の走行距離が得られます。速くまたは遅く行くと、走行距離は悪化しますが、スイートスポットに近づくほど、走行距離は長くなります。
