¿Cuál es la forma más eficiente de recorrer las colinas?

Answer 1

La mayoría de los hipermilers han adoptado una técnica de aceleración constante / conducción con carga (usando una tasa constante de consumo de combustible) que proporciona una velocidad constante en terreno plano, desaceleración / uso de impulso en las subidas y aceleración en las bajadas de regreso a su velocidad original. Básicamente, intenta mantener el motor y el automóvil como un sistema en su zona más eficiente: evite desperdiciar energía en la bajada, evite velocidades excesivamente altas que aumenten la resistencia al viento y evite extraer la máxima potencia del motor (no la zona más eficiente).

Debe optimizar todo el sistema, no tomar el motor como una caja negra (lo cual es especialmente falso para las transmisiones de gasolina).

Esencialmente, si intenta mantener un control de crucero, habrá una gran cantidad de energía desperdiciada en la bajada: dejará el acelerador por completo y usará el freno del motor (posiblemente con cambios descendentes) para disminuir / mantener la velocidad, lo que tira la energía o pone el pie en el pedal del freno (frenado por fricción). Si la cuesta es extremadamente leve, es posible que incluso necesite algo de gasolina para continuar cuesta abajo con el control de crucero (puede evitarlo si baja cuesta abajo en punto muerto, ya que el consumo de combustible en ralentí es casi siempre menor que la cantidad que tiene que dar para continuar). acelerador).

Del mismo modo, en las subidas, también será menos eficiente con el control de crucero al obligar al motor a operar en un rango generalmente menos eficiente para producir más potencia (que pronto se desperdiciará), por ejemplo, bajar la marcha de una o dos velocidades y ver RPM aún más altas en Para mantener la velocidad.

Sin embargo, en nombre de la seguridad y también para evitar el kilometraje reducido debido a la resistencia al viento, es posible que desee dejar el acelerador cuesta abajo. Si lo hace, y no le importa la velocidad máxima, será más eficiente hacerlo en neutral ya que en la gran mayoría de los casos el efecto de frenado del motor desperdiciará más energía que el consumo reducido de combustible por el corte de combustible por desaceleración.

La razón por la que no desea reducir la velocidad excesivamente (a casi 0) cerca de las cimas de las colinas es porque a medida que su velocidad disminuye a 0, su eficiencia de combustible también disminuye. La mayoría de los automóviles en terreno plano alcanzan un máximo de 35-55 MPH *, vea el gráfico al final.

También en las subidas con carga constante (desaceleración), obtendrá velocidades más bajas que la autopista típica 70MPH que mejorará la eficiencia. Mientras tanto, el exceso de velocidad en los valles (acelerar demasiado en bajadas) puede dañar el kilometraje al aumentar su resistencia, ya que la resistencia del aire es aproximadamente proporcional al cubo de velocidad, por lo que 90 MPH frente a 70 MPH tendrá más del doble de la fuerza de desaceleración.

Definitivamente hay una observación empírica y las características exactas tendrán en cuenta la transmisión de los automóviles individuales, la relación de transmisión, las pérdidas en cada parte de la transmisión del vehículo, el coeficiente de arrastre, el peso, el perfil de elevación exacto de la colina, etc. Es muy difícil decir.

Ejemplo: en una colina corta con un motor V8 súper torque (Camaro, Corvette) puede acelerarse simplemente para acelerar, ya que el rango de eficiencia puede manejar esa cantidad de torque. Mientras tanto, con un Honda Civic de 4 cilindros más débil, querrá emplear activamente el método de “conducir con carga” y perder velocidad en la subida.

Answer 2

De la misma manera que los ciclistas navegan por el Tour de Francia. Dale un poco más de poder subiendo la colina, cuando más de ese poder se convertirá en avanzar hacia ti, y deja de ir cuesta abajo, cuando la resistencia del aire te pelee mucho más por cada poco de poder incremental que ejerzas.

El hecho dominante en este ejemplo, y en la eficiencia del viaje en automóvil en general, es que la potencia requerida para superar la resistencia aerodinámica aumenta en el cubo de la velocidad. (Para una verificación intestinal, un Corolla puede superar las 100 mph, pero un 911 típico, o Corvette no puede duplicar esa velocidad).

Entonces, prácticamente, apague el motor una vez que comience a bajar la colina, enciéndalo en la parte inferior y acelere al otro lado, tratando de no sumergirse demasiado por debajo de la velocidad máxima eficiente típica de 35 mph.

EDITAR: también, puede buscar en Car and Driver donde el motor de su automóvil produce el valor de par máximo. Aquí es donde su motor tiene su máxima eficiencia volumétrica, y donde es más eficiente para quemar gas. Use su transmisión manual, o juegue con su caja de aguanieve para encontrar dónde puede mantener sus RPM tan cerca de este valor sin acelerar más allá de las 35 mph más o menos para subir la colina.

Answer 3

Descargo de responsabilidad: para simplificar el problema, supongo que la tasa de consumo de combustible es directamente proporcional a la cantidad de fuerza de avance que su motor ejerce sobre el automóvil.

Trabajo = Fuerza * distancia.
Impulso = Fuerza * tiempo.

El impulso es la cantidad de combustible que usó (la cantidad de “esfuerzo” empleado para intentar que el automóvil se mueva). El trabajo es el cambio efectivo total de energía que el combustible le hizo al automóvil (la cantidad de “trabajo” productivo realmente realizado).

¿Qué hacemos si se nos da un tiempo limitado para usar algo de fuerza y ​​queremos maximizar el trabajo? La respuesta es simple: usar combustible es más eficiente cuando el automóvil va rápido. Cuando el automóvil va rápido, recorres mucha distancia en muy poco tiempo, por lo que trabajas mucho por poco impulso. Por lo tanto, mi conclusión es que es mejor acelerar más cerca de los valles, y permitir que el automóvil navegue lentamente por los picos de las colinas. Con respecto a su pregunta, si está en un camino plano, acelere a una velocidad muy rápida antes de acercarse al comienzo de una colina. Desafortunadamente, esta estrategia a menudo está en desacuerdo con los fenómenos de tráfico (los automóviles deben dejar una mayor distancia al descender por razones de seguridad, y una distancia menor mientras viajan cuesta arriba porque pueden hacerlo, y nadie quiere lidiar con alguien que comienza a 80 mph y baja a 50 mph) por lo que su kilometraje puede variar.

Aquí hay un experimento mental para enfatizar cómo llegué a mi solución:

Imagine que su automóvil está en un curso que comienza desde un punto alto, desciende por una pendiente hacia un valle, luego vuelve a subir una pendiente a una elevación aún mayor que la inicial. Si no acelera en absoluto, la gravedad lo rodará hacia el valle y su impulso lo llevará a cierta distancia cuesta arriba. Luego se detendrá momentáneamente después de que se agote el impulso y comience a rodar hacia atrás por la pendiente nuevamente.

Digamos que justo en el momento en que se detiene mientras sube la pendiente, aplica una fuerza F que apenas lo mantiene en su lugar para siempre (en lugar de usar un freno, presiona el acelerador ligeramente para mantenerlo inmóvil en la colina). Podemos ver que esta fuerza no es cero porque tiene que haber una cierta cantidad de fuerza que evite que ruede hacia atrás cuesta abajo. Podrías mantener esta fuerza literalmente para siempre y no haría absolutamente nada ( sin trabajo ) incluso después de años de aceleración ( impulso ). Sin embargo, ¿no sería bueno cronometrar toda esta fuerza en algún punto en el que realmente pueda hacer que su automóvil vaya más lejos?

Sí: por ejemplo, si comenzó a aplicar la fuerza F en el fondo del valle en lugar de en el punto de parada, el automóvil continuaría subiendo la pendiente indefinidamente a una velocidad constante bastante rápida (porque la fuerza neta es cero pero está funcionando en su impulso que tuvo en el fondo del valle).

Mi respuesta está lejos de ser completa ni probada, pero espero que sea un buen punto de partida para pensar y debatir.