A che velocità devo guidare per ottenere la massima efficienza del carburante?

aerodynamic car

Martyn Goddard/ Getty Images
In generale, le auto più piccole, più leggere, più aerodinamiche otterranno il loro miglior chilometraggio a velocità più elevate. I veicoli più grandi, più pesanti e meno aerodinamici otterranno il loro miglior chilometraggio a velocità più basse. Vedi immagini di auto sportive .

In realtà è una domanda piuttosto complicata. Quello che si chiede è quale velocità costante darà il miglior chilometraggio. Non parleremo di fermate e partenze. Diamo per scontato che stiate facendo un viaggio molto lungo in autostrada e vogliamo sapere quale velocità vi darà il miglior chilometraggio. Inizieremo discutendo di quanta potenza ci vuole per spingere la macchina lungo la strada.

Il potere di spingere un’auto lungo la strada varia a seconda della velocità che l’auto sta percorrendo. La potenza richiesta segue un’equazione della seguente forma:

potenza di carico stradale = av + bv² + cv³

La lettera v rappresenta la velocità della macchina, e le lettere a , b e c rappresentano tre diverse costanti:

  • Il componente a deriva principalmente dalla resistenza al rotolamento delle gomme, e dall’attrito nei componenti dell’auto, come la resistenza al rotolamento delle pastiglie dei freni, o l’attrito nei cuscinetti delle ruote.
  • Il componente b deriva anche dall’attrito nei componenti e dalla resistenza al rotolamento dei pneumatici. Ma deriva anche dalla potenza utilizzata dalle varie pompe dell’auto.
  • La componente c deriva principalmente da cose che influenzano la resistenza aerodinamica come l’area frontale, il coefficiente di resistenza e la densità dell’aria.
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Queste costanti saranno diverse per ogni auto. Ma la linea di fondo è che se raddoppiate la vostra velocità, questa equazione dice che aumenterete la potenza richiesta di molto più del doppio. Un ipotetico SUV di medie dimensioni che richiede 20 cavalli a 50 mph potrebbe richiedere 100 cavalli a 100 mph.

Si può anche vedere dall’equazione che se la velocità v è 0, anche la potenza richiesta è 0. Se la velocità è molto piccola, anche la potenza richiesta è molto piccola. Quindi si potrebbe pensare che si otterrebbe il miglior chilometraggio ad una velocità veramente lenta come 1 mph.

Ma c’è qualcosa nel motore che elimina questa teoria. Se la vostra auto va a 0 mph il motore è ancora in funzione. Solo per mantenere i cilindri in movimento e le varie ventole, pompe e generatori in funzione consumano una certa quantità di carburante. E a seconda di quanti accessori (come i fari e l’aria condizionata) avete in funzione, la vostra auto consumerà ancora più carburante.

Quindi, anche quando la macchina è ferma, consuma un bel po’ di carburante. Le auto hanno il peggior chilometraggio possibile a 0 miglia all’ora; usano la benzina ma non percorrono alcun miglio. Quando si mette l’auto in moto e si inizia a muoversi a circa 1 mph, l’auto usa solo un po’ più di carburante, perché il carico stradale è molto piccolo a 1 mph. A questa velocità l’auto usa circa la stessa quantità di carburante, ma ha percorso 1 miglio in un’ora. Questo rappresenta un aumento drammatico del chilometraggio. Ora, se l’auto va a 2 miglia all’ora, anche in questo caso usa solo un po’ più di carburante, ma va due volte più lontano. Il chilometraggio è quasi raddoppiato!

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