Вопрос

Вождение с полным баком

Следует ли по возможности избегать полной заправки бака, поскольку это увеличивает вес автомобиля, что может снизить топливную экономичность?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/47783/driving-on-full-tank

16 Комментариев

  1. В самолёте это важный фактор (как и «заправка топливом' в более дешёвых аэропортах). Это хуже, чем бесполезно для автомобиля.



    Почему? Совершите поездку по автостраде, где вы будете заправляться только наполовину. Это значит, что в два раза чаще вам придётся съезжать с автострады и проезжать 1/4 мили до заправки, а это отклонение от маршрута требует топлива. Это сводит на нет небольшую экономию от облегчения автомобиля.



    Помните, что при половинном заполнении бака у вас в среднем остаётся 1/4 бака. При полном заполнении бака у вас в среднем остаётся 1/2 бака. Таким образом, разница составляет всего 1/4 бака. Если применить это к логике Джухиста, изложенной выше, то можно увидеть, что максимальная экономия составит 1/4 от 1%.



    На самом деле речь идёт о торговле другими ресурсами ради экономии топлива. И ещё один ресурс, о котором нам нужно поговорить, — это время.



    На самом деле, если засечь время, то заправиться менее чем за 10 минут по системе «всё включено» будет сложно. Давайте посмотрим, что ещё можно сделать за 10 минут. Заправка наполовину означает, что к обычному времени заправки добавляется ещё 10 минут. Предположим, вы едете по шоссе со скоростью 3 часа (180 минут). Что произойдёт, если вы снизите скорость и проедете то же расстояние за 3 часа 10 минут (190 минут), например, с 70 до 66 км/ч? По моему опыту, расход топлива снизится на 3–5%... или больше. Это намного больше, чем 1/4 от 1%!



    Таким образом, есть и другие способы сэкономить топливо, которые в целом более эффективны.


  1. Нет. Масса транспортного средства — это лишь один из факторов, влияющих на расход топлива. Самым важным фактором является сопротивление воздуха. Масса транспортного средства — второй по значимости фактор.



    У моего гибрида Toyota RAV4 весом ~1700 кг (автомобиль + водитель) топливный бак на 56 литров. Плотность бензина составляет 0,735 кг/литр. Это 41 кг топлива. Если вы уменьшите его количество вдвое, то сэкономите около 20 кг, или чуть больше 1 % от веса автомобиля. Учитывая, что масса автомобиля является лишь вторым по значимости фактором, влияющим на топливную экономичность, это означает, что экономия топлива составит менее 0,5 %.



    Ваш стиль вождения имеет гораздо большее значение, чем экономия в 0,5 %, которую обеспечивает частично заполненный топливный бак.



    Кроме того, при обычной езде у вас в баке всегда будет примерно половина топлива. Если вы заправляетесь от 25% до 100%, то среднее значение будет равно 62,5%. Возможно, вы заправляетесь от 15% до 35%, и тогда среднее значение будет равно 25%, то есть экономия составит 37,5%, что меньше 50%, которые я предполагал ранее. Таким образом, показатель в 0,5% на самом деле был нереально высоким!



    Кроме того, сумма сэкономленных средств будет уменьшаться из-за более частых поездок на заправку.


  1. Кроме того, полный бак позволяет реже заезжать на заправку.
  1. @Harper — ваша предпосылка предполагает, что вы всегда начинаете заправку (частичную или полную) с пустого бака, что в действительности неверно. Когда вы приезжаете на заправку, в баке почти всегда есть немного топлива, а значит, уровень топлива будет выше нуля, и, следовательно, средний показатель будет выше отметки в 1/4 или 1/2.
  1. @juhist при заправке в среднем заполняется половина бака. При заправке половины бака в среднем заполняется четверть бака. Разница составляет всего четверть бака или 10 кг.
  1. @juhist это довольно слабая причина, чтобы не владеть мощным гибридом... Если ты не можешь найти хотя бы одну более вескую причину, чтобы не владеть им, возможно, Вселенная даёт тебе сильный знак! :) Я достаточно часто езжу на расстояние более 40 миль, так что это не будет проблемой. Если бы это было не так, то я бы выбрал чисто электрический ZipCar.
  1. На самом деле здесь происходит нечто большее, чем кажется на первый взгляд, и всё сводится к тому, как вы ведёте машину и по какой местности едете. Вообще говоря, максимальная эффективность достигается при движении по идеально ровной местности с идеально стабильным воздушным потоком (предпочтительнее попутный ветер ураганной силы, но это маловероятно), на оптимальной скорости (исходя из аэродинамики автомобиля и конструктивных особенностей трансмиссии/двигателя) и с использованием круиз-контроля (потому что люди не так хорошо справляются с поддержанием постоянной скорости). Таким образом, чтобы добиться максимальной эффективности, нужно свести к минимуму ускорения.



    Итак, как это проявляется? Итак, масса * ускорение = сумма всех сил. Поскольку наша машина не меняет форму (надеюсь!) при полной загрузке газа наше аэродинамическое сопротивление не меняется. И если мы находимся на крейсерской (постоянной скорости), сила, которую двигатель передает через шины, компенсирует лобовое сопротивление. (Предполагается, что аэродинамическое сопротивление намного больше сопротивления трения — аэродинамика не меняется в зависимости от веса, в отличие от трения. Это довольно точное приближение). Если мы движемся с постоянной скоростью, то получаем что-то вроде:



    force_engine — force_drag = масса * ноль (без ускорения)



    Таким образом, при идеальном круизе масса не имеет значения. Но ветер и рельеф местности меняются, наша нога нажимает на педаль газа и так далее. Поэтому силы всегда немного не сбалансированы. Если силы всегда немного не сбалансированы, то будут возникать ускорения. Но насколько большими будут эти ускорения, зависит от массы: чем больше масса, тем меньше изменения скорости.



    Меньшие изменения скорости означают, что для восстановления баланса требуются меньшие изменения силы, а также (при условии, что на крейсерской скорости двигатель работает с оптимальной эффективностью) двигатель остаётся в очень близких к оптимальным рабочих условиях при восстановлении баланса.



    Теперь разница в массе между полностью заправленными газом и не полностью загруженными очень мала, как указано в ответе от юхиста. Ускорение чуть менее чем на 1% меньше при полном бензобаке по сравнению с половиной бензобака. С другой стороны, если ваша машина полностью загружена вещами (как это было у меня, когда я переезжал и моя машина была загружена книгами), разница в массе может быть намного больше и это скажется на эффективности.



    Из-за баланса сил, если вам нужно ускоряться — например, при движении в пробке, в городе, при трогании с места, — то дополнительная масса снизит вашу эффективность. Но если вы ускоряетесь только на съезде с шоссе, а затем едете почти с постоянной скоростью, пока снова не понадобится топливо, то дополнительная масса действительно повысит эффективность. Моя обычная, незагруженная машина на шоссе в крейсерском режиме расходует около 23 миль на галлон. Но с полной загрузкой я могу стабильно расходовать 30 миль на галлон на тех же шоссе.



    Уменьшение веса автомобиля способствует равномерному движению, а максимальное снижение веса помогает при ускорении и движении с частыми остановками. Но бензобаки в обычных автомобилях не настолько тяжелы, чтобы оказывать существенное влияние.


  1. Итак, учитывая (отличные) данные о том, как меняется уровень топлива и, следовательно, масса в топливном баке, можно ли добиться большей экономии, если водитель похудеет? Я уверен, что моя машина была бы счастлива :)
  1. Ой, забыл важное слово «гибридный». Я имел в виду PHEV, которые сохраняют топливо в баке в течение года или дольше, если их часто заряжать...
  1. Я не понимаю, какое отношение электромобили имеют к этому вопросу? Я просто добавил несколько уместных мыслей к вашему замечательному ответу, которые не являются ответом на сам вопрос, но их следует учитывать при заправке топливом. «Заправка» электромобиля не приводит к заметному увеличению веса транспортного средства... просто немного перемещаются электроны.
  1. @Paulster2 Точно так же в самолётах есть «неиспользуемое топливо» (часто ниже уровня забора) и «аварийное/отвлекающее топливо», необходимое для комфорта/безопасности. Это не часть рабочего диапазона топливных баков. Вы делаете то же самое: вы знаете свой уровень комфорта, связанный с указателем уровня топлива, и это определяет вашу обычную заправку. Это. Допустим, у вас бак на 10 галлонов. Бак обычно заправляется на 8, ваш рабочий диапазон составляет 0–8 пригодных для использования галлонов или 0–4, если вы заправляетесь наполовину.
  1. @Paulster2 Верно, но это может быть затруднительно, если вы ездите на подключаемом электромобиле... Это одна из причин, по которой я не езжу на таких автомобилях.
  1. Кроме того, рекомендуется держать резервуар полным, чтобы со временем в нём не конденсировалась влага из окружающей среды.
  1. Я согласен с вами в том, что касается экономии, но есть и другие соображения. Как правило, в баке должно быть столько топлива, сколько вы собираетесь использовать в течение месяца, если только оно не будет храниться очень долго. В этом случае бак должен быть заполнен как можно больше, и следует использовать стабилизатор топлива. Причина, по которой в баке должно быть топлива примерно на месяц, заключается в том, чтобы обеспечить поступление свежего топлива в автомобиль хотя бы раз в месяц. Это поможет избежать проблем с отстоявшимся топливом в будущем без необходимости добавлять стабилизатор топлива.
  1. Если вы беспокоитесь о своём весе, то, скорее всего, вам лучше поддерживать порядок в багажнике.
  1. Я задавался этим вопросом много лет.
Вы уже ответили на этот вопрос