Czy podłoga przy przepustnicy podczas jazdy z niższą prędkością zwiększa zużycie paliwa?

21

Zauważyłem, że w pojeździe z manualną skrzynią biegów podczas podjazdu mam dwie opcje:

  1. Zmień bieg na niższy i wciśnij więcej gazu
  2. Pozostań na tym samym biegu i wciśnij więcej gazu

Nie zmierzyłem tego, ale zazwyczaj na wyższym biegu kończę posadzkę przepustnicy, podczas gdy na niższym biegu nie muszę iść tak daleko.

Czy marnuję paliwo, jeśli pozostaję na wyższym biegu, czy też silnik po prostu nie jest w stanie go zużyć, więc po prostu udostępniam mnóstwo gazu, ale silnik po prostu go nie zasysa?

Wayne Werner
źródło
Ile lat ma samochód? Istnieje inna odpowiedź na samochód z linką przepustnicy w porównaniu z bardziej nowoczesną przepustnicą drutową. W tym ostatnim przypadku pedał przepustnicy przypomina bardziej żądanie momentu obrotowego, a ECU ustali optymalne otwarcie przepustnicy, aby spełnić to żądanie.
RemarkLima,
W granicach limitu niższe obroty = mniejsze zużycie. „Podłoga” może nie być dobrym pomysłem na wydajność, ale celem powinno być około 80% pełnego otwarcia przepustnicy. Idealnie byłoby, gdybyś zawsze jechał z szeroko otwartą przepustnicą (np. 80% powyżej) i zmieniał prędkość tylko za pomocą biegów. To naprawdę nie jest możliwe, ale przy tej samej prędkości 80% przepustnica na wyższym biegu jest bardziej wydajna niż np. 30% na niższym biegu przez większość czasu.
JimmyB,
Innymi słowy (uproszczony): każda rewolucja silnika marnuje energię. Wyższy bieg = mniej obrotów na km = mniej energii zmarnowanej na km.
JimmyB,
1
@JimmyB nie do końca prawda, przy wyższych otworach przepustnicy ponosisz mniejsze straty podczas pompowania, ale skok sprężania zajmie więcej energii. Aby utrzymać stosunek stechiometryczny, potrzebujesz więcej paliwa, dlatego w prawdziwym świecie niższe obroty przy równych wszystkich parametrach mają większą wydajność. Rzeczywistym punktem optymalnej wydajności jest szczytowy moment obrotowy silnika, zwykle około 50% w stosunku do czerwonej linii.
RemarkLima,
Musisz wiedzieć, jaka jest wydajność objętościowa (VE) przy dwóch RPMS. Produkt VE i RPM jest proxy do konsumpcji. Zazwyczaj VE rośnie wraz z RPM, więc nie ma jednej odpowiedzi, jednak w przypadku niektórych reżimów operacyjnych można by zgadywać. VE odzwierciedla, ile mieszanki faktycznie dostaje się do cylindra w porównaniu do wielkości cylindra.
copper.hat

Odpowiedzi:

27

Miejcie ze sobą, zamierzam wyjaśnić mit, a następnie odpowiedzieć na wasze pytanie. Zobaczysz, że są one powiązane.

Wyższa przepustnica nie oznacza wyższej prędkości obrotowej. Wyższa przepustnica oznacza po prostu więcej paliwa wchodzącego do komory spalania. Będzie to miało tendencję do przyspieszania silnika, ale jeśli będzie on pod obciążeniem przyspieszającym (zwiększającym nachylenie) na stałym biegu, silnik niekoniecznie przyspieszy. Spali jednak więcej paliwa.

To powiedziawszy, kiedy redukujesz bieg, twój silnik robi więcej obrotów na minutę. Wnosi teraz mniej paliwa do komory spalania, ale znacznie częściej.

Wszystko to oznacza, że ​​gdy pracujesz pod obciążeniem, zasadniczo chcesz uruchomić silnik w punkcie równowagi między wprowadzaniem ton paliwa do komory spalania przy bardzo niskich obrotach a wprowadzaniem ton paliwa do komory spalania przy bardzo wysokich obrotach .

W przypadku większości samochodów punkt ten wynosi od 1500 do 3000 obr./min. Innymi słowy: oszczędność paliwa nie dotyczy wyłącznie wyższego lub niższego biegu: ma więcej wspólnego z bliskością optymalnych obrotów silnika.

Wyjątkiem jest sytuacja, gdy nie biegasz pod obciążeniem (przyspieszanie, wspinanie się na wzgórze). Gdy znajdujesz się na płaskim terenie lub zjeżdżasz ze wzgórza, potrzebujesz najniższej możliwej prędkości obrotowej.

anonimowy 2
źródło
3
Głównym wyjątkiem byłby silnik elektryczny - prędkość obrotowa praktycznie nie ma wpływu na wydajność paliwową ani moment obrotowy. Silniki parowe są oczywiście również zupełnie inne, ale obecnie są one dość rzadkie w samochodach: D
Luaan
Co myślisz o tym w kategoriach użycia wtryskiwacza? Kiedy wtryskiwacze będą najczęściej spryskiwać?
Dan Z
14

Moje Volvo V70 (rok modelowy 2006) ma cyfrowy miernik zużycia paliwa na desce rozdzielczej. W drodze do pracy mam też dość długą wspinaczkę pod górę, więc miałem okazję wypróbować różne metody. To samochód z manualną skrzynią biegów.

Według samochodu zużycie paliwa jest prawie takie samo, czy zmieniam bieg z piątego na czwarty i trochę zwalniam pedał gazu (jadąc 70-80 km / h; ograniczenie prędkości wynosi 80 km / h), czy pozostaję na piąty bieg i podłóż pedał. Każda z tych metod zapewnia mi mniej więcej taką samą prędkość na szczycie wzniesienia i podczas pieszej jazdy pali się z prędkością około 15-18 L / 100 km (w porównaniu z czymś takim jak 6-9 L / 100 km podczas rejsu poziomego pod mocą , w zależności od specyfiki).

Duża różnica polega na tym , że jeśli coś się wydarzy, a ja jestem na czwartym biegu, mam znacznie większy margines przyspieszenia - prawdopodobnie mógłbym doprowadzić samochód do prędkości co najmniej 100 km / h bez zerwania potu podczas jazdy pod górę, gdybym musiał . (Nie, nie zamierzam spróbować, chyba że bezwzględnie muszą.) Jeśli jestem na piątym biegu i mają podłogi pedał tylko utrzymać prędkość, nie ma żadnego takiego marginesu, a ja w końcu o przesunięcie w dół , podczas gdy iść pod górę . W ten sposób traci się znaczną część prędkości (około 10 km / h) w krótkim czasie potrzebnym do zmiany biegów.

CVn
źródło
2
w ostatnim akapicie: dostępna moc, moment obrotowy i wydajność paliwowa nie są takie same we wszystkich systemach.
njzk2
W jaki sposób przepustnica gazu wpuszcza tę samą ilość paliwa do silnika przy różnych ustawieniach?
Paŭlo Ebermann
2
+1 za dane empiryczne, ale zgadzam się z njzk2, że ostatni akapit nie jest zbyt istotny, ponieważ nawet najlepsze nowoczesne silniki spalinowe są dalekie od idealnych, pod względem wydajności, a szczególnie różnią się znacznie wydajnością, jak moment obrotowy i obroty zmiana parametrów.
leftaroundabout
2
@ PaŭloEbermann: Na 5. biegu samochód będzie pobierał mniej mieszanki paliwowo-powietrznej do silnika, ponieważ cylindry poruszają się wolniej.
Robert Harvey,
@ PaŭloEbermann: „W jaki sposób przepustnica gazu wpuszcza tę samą ilość paliwa do silnika przy różnych ustawieniach?” - Cóż, z jednej strony nie ma czegoś takiego jak przepustnica gazu. Przepustnica samochodowa nie kontroluje ilości gazu wchodzącego do silnika, kontroluje ilość powietrza w nim wprowadzanego przez uruchomienie przepustnicy w gaźniku. Można to zobaczyć, zdejmując filtr powietrza i ręcznie uruchamiając linkę przepustnicy. Zwiększony przepływ powietrza powoduje następnie zasysanie większej ilości gazu do silnika, ale przepustnica nie kontroluje bezpośrednio przepływu gazu.
Glen Yates
5

Zmniejszając bieg, dodajesz tylko większy moment obrotowy, aby móc przyspieszyć podjazd. Jeśli nie chcesz przyspieszać pod górę, możesz zmniejszyć przepustnicę i kontynuować wspinanie. To prowadzi cię do sytuacji stałej prędkości pod górę (stały opór).

Uogólnienie tej sytuacji za pomocą głupiego, 70-letniego silnika: im więcej obrotów na minutę, tym więcej mocy paliwa tracisz z powodu wewnętrznego tarcia silnika, zwiększając aktywność pompy olejowej, tylko każde urządzenie sprzężone z RPM bezpośrednio za pomocą paska.

Ale jeśli masz za mało obrotów, silnik będzie musiał spalić całe paliwo, które podasz mu za pomocą pedału. To może być za dużo na raz. Nacisk na uszczelnienia wzrasta, a olej w pewnych punktach tarcia rozgrzewa się bardziej niż dokładnie. Niedobrze.

Ponadto tracisz moc paliwa z powodu oporu ... ponieważ części silnika szybko stają się szybsze przy zapłonie, ale nagle stają się wolniejsze z powodu wysokiego biegu, który wybrałeś i wzgórza.

Instrukcja ogólna

Jeśli silnik piszcze, słychać tarcie silnika i zużyte paliwo. Jeśli twój mały silnik 1,3 lyczy warczenie i bulgotanie jak ogromny 3-litrowy Ford Mustang, teraz zrywasz uszczelnienia głowicy cylindrów.

Teraz dla nowoczesnych silników: większość samochodów ma obecnie adaptacyjne silniki z wtryskiem sprężonym. Nie jest szeroko sprzedawany i wyjaśniany, ponieważ większość ludzi nie przejmuje się technologią przy zakupie samochodów. Większość z tych technologii jest aktywnie testowana w sportach motorowych, takich jak F1, ale głównie w rajdach takich jak Paryż-Dakar.

Chodzi o to, że cylindry nowoczesnych silników są nie tylko płaskie u góry. Są zakrzywione pod różnymi kątami w różnych miejscach. Istnieje kilka dysz wtryskowych, które celują w te nachylone powierzchnie. Kiedy wiązka paliwa zderzy się z tymi powierzchniami, rozkłada się w różny sposób i określa, czy będzie gęsta (i szybko się pali), czy rozproszona i pali się powoli.

(Są nawet obszary, w których paliwo szybko się pali w cyklu lub późno w połączeniu z gęstym lub rozproszonym. Nowoczesny samochód ma więcej niż trzy dysze na cylinder, które można łączyć w celu uzyskania różnych właściwości „spalania paliwa” na cykl. Oprogramowanie wykonuje obliczenia kilka tysięcy razy na sekundę).

Oprogramowanie silnika decyduje o tym, jak spalić paliwo. Jako dane wejściowe oprogramowanie silnika przejmuje ruch pedału paliwa.

  • Jak daleko się posunąłeś? (Chcesz więcej paliwa?)
  • Jak szybko naciskałeś? (Chcesz przyspieszyć szybko?)
  • Czy twój samochód ma włączony tryb Eco?
  • Czy wypuściłeś po szybkim push? (Nie ma potrzeby przyspieszania).

Nowoczesne silniki (ostatnie 5-10 lat) sterują wprowadzaniem pedału w zależności od oprogramowania wewnętrznego (tak, silniki też są teraz urządzeniami IT).

Podsumowanie

Przy zbyt wysokich obrotach oprogramowanie układowe silnika nie może pokonać wewnętrznego tarcia silnika. Marnujesz paliwo, jeśli oprogramowanie nie rządzi szybko.

Przy zbyt niskich obrotach uszczelnienia silnika są obciążone. Ale oprogramowanie układowe silnika próbuje zapewnić RPM.

Jeśli nie jest wystarczająco mądry, aby wyłączyć cię i zmniejszyć przepustnicę za pomocą oprogramowania, aktywnie przerywasz silnik za każdym razem, gdy bulgocze na wolnym biegu. (Np. DodgeViper wciąż pozwala całkowicie zepsuć silnik ręcznie przez 10 minut. Widziałem wtedy ludzi eksplodujących uszczelnienia cylindra vipera.)

Silniki nie są przystosowane do pracy z bardzo niską prędkością obrotową (poniżej 2000) przez kilka minut podczas wspinaczki. Są one zaprojektowane na lata 2000-5000, ponieważ RPM bezpośrednio określa uwalnianie ciśnienia na minutę przez zawory.

Po prostu trzymaj się przyjemnego, chichoczącego dźwięku (2.200-3600 rpm) i wjedź na to wzgórze bez (!) Przyspieszenia. Oprogramowanie, zaprogramowane przez ludzi, którzy mają za sobą armię inżynierów, zrobi resztę, jeśli masz samochód z 2007 roku.

użytkownik31757
źródło
1
„tak, silniki też są teraz urządzeniami IT” . Nowoczesny samochód to sieć komputerowa wyposażona w koła i wycieraczki.
CVn
Ponadto odradzałbym cytowanie określonych zakresów RPM. Konkretne wartości będą zbytnio zależeć od silnika. Moje własne Renault vs Volvo wyjaśniło to boleśnie; Renault pracowało na biegu jałowym przy znacznie wyższych obrotach (choć zapomniałem dokładnych liczb).
CVn
3

Łatwiej jest to wyjaśnić w dniu gaźnika. Kiedy gaz się wciągnął. Wyższe obroty spowodowałyby więcej ssania. Więcej przepustnicy zawór na dopływie gazu otworzyłby się szerzej. Więc nawet przy niskich obrotach na podłodze, wtedy będzie więcej gazu. Przy wyższych obrotach jeszcze więcej gazu jest dostarczane z powodu większego zasysania. Wtrysk paliwa jest taki sam - RPM jest częścią równania, ile gazu faktycznie dostarcza. Tak więc na dwóch różnych biegach rzeczywiste zużycie paliwa będzie prawie takie samo.

paparazzo
źródło