90, 110 или 120 км/ч: Защо няма универсална „правилна“ скорост за автомобила

Универсална „правилна“ скорост за автомобил при пътуване на дълги разстояния не съществува. За едно превозно средство разумното темпо на магистрала може да бъде 90–100 км/ч, друго може да поддържа умерен разход на гориво при 110 км/ч; докато тежък и висок SUV ще започне да харчи значително повече гориво дори при по-ниски скорости.

Основната причина се крие в съчетанието между двигателя, предавателните числа, масата на автомобила и, най-вече, аеродинамиката. Елементарната физика илюстрира това най-добре - съпротивлението на въздуха нараства приблизително пропорционално на скоростта на квадрат. Следователно, при ускорение от 90 до 120 км/ч – увеличение с едва една трета, аеродинамичното съпротивление се повишава с около 78%.

Поддържането на скоростта обаче също изисква мощност, а нуждите от мощност нарастват приблизително пропорционално на куба на скоростта. В резултат на това, при 120 км/ч автомобилът се нуждае от около 2,37 пъти повече мощност само за преодоляване на въздушното съпротивление в сравнение със скорост от 90 км/ч. Това обаче не означава, че разходът на гориво автоматично ще бъде 2,4 пъти по-висок.

Аеродинамиката е само един от компонентите на енергийния разход на автомобила. Други фактори включват съпротивлението при търкаляне на гумите, загубите в трансмисията, работата на спомагателното оборудване и собствената ефективност на двигателя.

Въпреки това, с увеличаване на скоростта, съпротивлението на въздуха постепенно започва да играе все по-значима роля. Ето защо разходът на гориво при много леки автомобили остава относително стабилен в диапазона 80–100 км/ч, но започва да нараства по-рязко, когато скоростта надхвърли 110–120 км/ч.

Високите скорости могат значително да увеличат разхода на гориво, дори при автомобил в перфектно техническо състояние. Понятието „крайцерска скорост“ обаче не бива да се бърка със скоростта, осигуряваща минимален разход на гориво. Най-икономичният режим на движение може да бъде например 70–80 км/ч на най-висока предавка, но едва ли на водача би му се искало да измине 800 км с такава скорост.

Избраната скорост за пътуване на дълги разстояния по същество е компромис между времето за пътуване, разхода на гориво, нивата на шум и натоварването на автомобила. Това става особено осезаемо при дълги маршрути. Идеалното пътуване от 300 км без спиране със постоянна скорост от 90 км/ч отнема 3 часа и 20 минути. При 120 км/ч времето е 2 часа и 30 минути. Печелите 50 минути, но на цената на значително по-високо аеродинамично съпротивление.

Този ефект е още по-силно изразен при електромобилите, тъй като консумацията на енергия пряко влияе върху пробега. В един от тестовете Tesla Model Y Long Range е консумирала 13,96 кВтч на 100 км при скорост 80 км/ч; при 113 км/ч разходът се е увеличил до 18,78 кВтч, а при 129 км/ч е достигнал 22,74 кВтч. В резултат на това прогнозираният пробег е спаднал от 536 км на 328 км. Аеродинамиката обаче не е единственият фактор, който трябва да се вземе предвид.

Вторият ключов фактор са оборотите на двигателя. На магистрала е най-добре двигателят да работи в диапазон, който позволява поддържане на скоростта без прекомерно натоварване или постоянно превключване на по-ниска предавка. Тук няма универсално правило – например „поддържайте точно 2000 об./мин“. Модерният дизелов двигател може да тегли без усилие при сравнително ниски обороти, докато малък бензинов двигател без турбокомпресор би изисквал по-високи обороти за същото натоварване, а турбодвигателят би се позиционирал някъде по средата.

Трансмисията също играе важна роля. Автомобил с осемстепенна автоматична скоростна кутия може да поддържа осезаемо по-ниски обороти на двигателя при 120 км/ч в сравнение с по-стар автомобил с четиристепенна трансмисия. Ниските обороти обаче не елиминират въздушното съпротивление: макар че високата последна предавка позволява на двигателя да работи по-спокойно, тя не намалява аеродинамичното съпротивление, действащо върху каросерията.

Следователно, разчитането единствено на оборотомера може да бъде подвеждащо. Дори двигателят да работи при едва 1800 об./мин. при скорост от 120 км/ч, тази скорост невинаги е най-икономичната по отношение на разхода на гориво. Възможно е двигателят да работи в спокоен режим, но все пак да трябва да генерира значително повече мощност, за да преодолее въздушното съпротивление при движението на автомобила.

Формата на купето също играе важна роля. Ниският седан с добра аеродинамика обикновено се справя по-ефективно с високите скорости, отколкото висок SUV с рамкова конструкция и голяма челна площ. Освен това, коефициентът на аеродинамично съпротивление (Cd) сам по себе си не дава пълна представа за ситуацията; от решаващо значение е произведението на този коефициент и челната площ на автомобила.

Скорошен експеримент на Volkswagen ясно илюстрира мащаба на тази разлика. При скорост от 140 км/ч експерименталният автомобил „Mission Efficiency“ консумира приблизително същото количество енергия, каквото и стандартен сериен модел от серията ID. при 100 км/ч. При скорости над 80 км/ч разликата в консумацията между двата автомобила надхвърля 30%, като аеродинамиката играе решаваща роля. Можете да определите оптималната скорост за вашия собствен автомобил чрез експериментиране. Използвайки загрял автомобил на равен участък от пътя, просто сравнете разхода при няколко интервала с постоянна скорост – например при 80, 90, 100 и 110 км/ч.

По-добре е да се вземе предвид средният разход след движение с постоянна скорост в продължение на няколко километра при еднакви условия, вместо да се следи моментната стойност. Ако например увеличаването на скоростта от 100 на 110 км/ч води само до леко повишаване на разхода, по-високата скорост може да се окаже оправдана. Ако обаче следващото увеличение с 10 км/ч доведе до рязък скок в разхода.