Acelerar mais rapidamente piora a eficiência do combustível?

Ouvi muitas vezes que acelerar mais dificulta a eficiência do combustível, mas ainda não foi dada uma explicação clara do porquê. Naturalmente, isso me faz questionar esse conselho. Agora, obviamente, quando você acelera com mais força, mais combustível está sendo bombeado para o seu motor, mas você chegará mais cedo ao ponto ideal de cruzeiro, onde o consumo de combustível é muito menor. Então a recompensa vale a pena ou não?

Essa pergunta precisa de alguns parâmetros, pois, obviamente, se você voar para as luzes apenas para parar a 100 metros, certamente estará enfrentando uma péssima eficiência de combustível. Estou falando mais de luzes no início de uma longa estrada aberta, onde a maneira como você acelera não tem impacto na eventual frenagem que terá que acontecer.

Penso que o cerne desta questão tem a ver com a potência por entrada de combustível em diferentes rotações do motor. Eu estive pensando sobre isso, pois meu carro tem um torque muito baixo em baixas rotações, mas quando está em torno de 3.000 RPM, é ótimo (o antigo BMW 320i). Pode ser que o motor do meu carro funcione com mais eficiência a 3.000 RPM e, como tal, uma aceleração um pouco mais difícil que o normal melhorará a eficiência de combustível? Ou estou sonhando?

Como você disse, o cerne da questão tem a ver com obter toda a última quantidade de energia de uma unidade de combustível. Você pode considerar isso sua eficiência total de combustível.

A aceleração do seu veículo do repouso para 60 km / h ou 100 km / h exigirá uma quantidade fixa de energia com base no peso do veículo (excluindo o vento, a fricção e a resistência ao rolamento).

Portanto, você precisa utilizar seu motor da maneira mais eficiente para produzir essa quantidade de energia. Por exemplo, você pode simplesmente acionar o acelerador e produzir rapidamente a energia necessária, mas não há como saber se esse caminho é mais eficiente do que construir essa energia por um longo período de tempo.

Para saber isso, você precisa conhecer seu mecanismo. Especificamente, você precisa conhecer o seu consumo de combustível específico do freio (BSFC). O BSFC mede quanta energia seu motor produz por unidade de combustível (geralmente um grama de combustível). Seu mecanismo terá BSFC diferente em diferentes RPMs e valores de torque. Você quer operar o seu motor onde ele tem o menor BSFC (menor consumo de combustível por unidade de energia produzida). Portanto, se você olhar para o gráfico BSFC que eu vinculei, verá que, para esse mecanismo, seu menor valor de BSFC é 206 a cerca de 2100-2200rpm, próximo ao pico de torque. Isso significa que esse mecanismo funciona mais eficientemente nessa faixa de operação.

Em geral, os motores operam de maneira mais eficiente, perto do pico de torque, na aceleração máxima e na RPM mais baixa possível. Esse intervalo será diferente para cada motor e veículo, porque todos os motores são diferentes e cada veículo possui cargas parasitas diferentes. Você provavelmente poderia calculá-lo para o seu veículo se o rodar em um dinamômetro para medir a potência e também monitorar o consumo de combustível e, em seguida, fazer uma divisão na curva para ver onde o motor foi mais eficiente.

Agora que você sabe em que condições de operação o seu veículo é mais eficiente, a dificuldade torna-se em operar o motor nessas condições o tempo todo durante a aceleração. Isso se torna difícil com uma transmissão porque o RPM precisa subir à medida que seu veículo acelera.

Com uma transmissão manual, o que eu faria com a curva de exemplo acima seria ter o acelerador em aceleração máxima aberta de 1500-2500rpm e mudança de 2500rpm para cada marcha. Estou certo de que é possível calcular os pontos de mudança exatos para obter a máxima eficiência, mas não estou disposto a colocar tanto esforço nisso.

Com uma transmissão automática, isso é muito difícil, porque se você tentar acionar o motor em aceleração máxima, a transmissão automática estenderá seu ponto de mudança até a faixa de RPM alta e você obterá um BSFC muito ruim e, por sua vez, eficiência. Com uma transmissão automática, você precisa acelerar muito mais devagar, para que a transmissão mude nos pontos apropriados para manter o motor em rpm, onde ele pode operar com a maior eficiência possível. Talvez apertar o acelerador a meia aceleração possa conseguir isso, mas você precisaria fazê-lo por sensação.

Em conclusão, eu diria que a melhor maneira de acelerar é acelerar o mais rápido possível no menor RPM.

Espero que esta explicação tenha ajudado um pouco.

Consumo de combustível específico do freio Wiki

É necessária uma quantidade específica de energia para acelerar uma quantidade específica de massa a uma velocidade específica. Então, olhando esses fatores, você teria razão em supor que pouco importa a rapidez com que você acelera a massa.

Mas não é assim que o mundo real funciona. O problema aqui é que os motores de combustão e as muitas coisas às quais os conectamos são surpreendentemente ineficientes. Há uma quantidade substancial de atrito envolvido. Para acelerar seu carro rapidamente, seu motor precisa se mover mais rápido. Quanto mais rápido um pistão oscilar, maior será a força à qual os mancais estão sujeitos. O trabalho necessário para puxar o ar para dentro e para fora dos cilindros através das válvulas é muito maior em altas RPMs, exponencialmente. E a lista continua.

Além disso, o motor do seu carro precisa gastar ainda mais energia em altas RPMs, girando o alternador, a bomba de água, a bomba de direção, etc.

Se você juntar todos esses fatores, é óbvio por que seu mecanismo é mais eficiente em RPMs mais baixas.

Acelerar mais rapidamente piora a eficiência do combustível?

Sim.

Agora, obviamente, quando você acelera com mais força, mais combustível está sendo bombeado para o seu motor, mas você chegará mais cedo ao ponto ideal de cruzeiro, onde o consumo de combustível é muito menor. Então a recompensa vale a pena ou não?

Não.

Isso é medido facilmente através da porta OBD II. Por exemplo, meu Accessport me fornece leituras imediatas sobre o consumo instantâneo de combustível. A combinação dongle automático + telefone inteligente visa fornecer informações igualmente detalhadas (embora sem a capacidade de reprogramar sua ECU). Como se costuma dizer no tour de produtos: "Aceleração rápida - pisar fundo no acelerador diminui a eficiência do combustível e desperdiça dinheiro". Com um dispositivo como esse, você poderá medir exatamente quanto dinheiro está perdendo com o coelho.

Acelerar requer mais energia do que o cruzeiro em estado estacionário, portanto, requer mais combustível. Acelerar rapidamente requer mais energia do que acelerar lentamente. Existe uma relação super-linear entre a taxa de aceleração e a taxa de consumo de combustível (mais combustível consumido por metro / segundo ^ 2 a taxas mais altas de aceleração).

Se você quiser uma demonstração prática de como a aceleração da tartaruga pode economizar combustível, remeto para a demonstração de Jeremy Clarkson em sua viagem épica de Londres a Edimburgo e de volta a um tanque de combustível em um V8 Audi twin turbo (role para baixo até o episódio 4 da temporada 4). Ele descreve em detalhes como evitar o desperdício de combustível da aceleração. Mais importante, ele manteve as rotações abaixo de 1200 rpm.

Essas são quantidades mensuráveis. Não há justificativa de eficiência de combustível para partidas de coelho nos semáforos.

Resultados da vida real

Eu tenho um Nissan Armada 2005 com cabeçalho CAI, escape personalizado e afinado. Minha esposa dirige como uma vovó - aceleração agradável e lenta, antecipação para a frenagem - ela recebe cerca de 12 a 14 mpg em média.

Eu dirijo aquele animal como o roubei em qualquer lugar que eu vá - embora eu ainda previna frear e desacelerar - eu costumo puxar 14,8-15 mpg em média. Eu faço cerca de 1 a 3 mpg melhor do que ela e atribuo isso à aceleração o mais rápido possível da minha velocidade de cruzeiro e depois fico lá por um longo período de tempo que ela.

Quando você assiste seu medidor de varredura, não importa o quão duro você acelere o mpg, até você atingir a velocidade de cruzeiro. Quanto mais você se senta na zona pobre de mpg, mais gás você está usando. O medidor de digitalização não mente, nem resultados da vida real.

Teste 3 tanques cheios dirigindo como se tivesse um par de velocidade de cruzeiro e depois navegue. Veja o que é melhor para o seu veículo! Eu também tenho um Toyota Yaris que eu dirijo 112 milhas todos os dias para trabalhar e voltar. A aceleração-como-eu-tenho-um-par-de-cruzar me rendeu 1,3 mpg melhor em uma média de 6 tanques do que a aceleração lenta.