Egy 2004-es Renault Twingo 1,2 16V (55 kW) motorja befecskendező szelepeinek nyitási idejét jelenítettük meg az alábbi diagramon.
Az álló jármű üzemmeleg motorján a befecskendezési idő 4,1 ms. Csupán a tompított fényszóró bekapcsolása 7%-kal nyújtja meg a befecskendezési időt, a tompított fényszóró és a hátsóablak-fűtés együttes használatánál ez 20%-ot tesz ki, ha a tompított fényszóró és a klíma egyaránt működik, a befecskendezési idő 107%-kal emelkedik!
A tényleges fogyasztásemelkedés még ennél is nagyobb mérvű, mivel a befecskendező szelepek “holtideje” ugyanakkora kis és nagy befecskendezési időnél.
Ha még egy nagyteljesítményű erősítő is működne, még elgondolkoztatóbb eredmény adódna.
A mindennapokon “automata sebességváltó”-ként emlegetett szerkezet kényelmes ugyan, de vannak vitathatatlan hátrányai. A manuális váltókkal összehasonlítva általában 10% körüli a fogyasztás-emelkedés. (Van kivétel!)
A túlfogyasztás mértékének csökkentésére van némi lehetőség.
A következő diagram az álló jármű fogyasztását mutatja, a befecskendezési idők alapul vételével.
A választókar “N” állásában a befecskendezési idő 3,9 ms, de ha a piros lámpánál is “D” állásban marad, akkor már ez az érték 5,6 ms! A két érték között az eltérés (a holtidő figyelembevételével!) majdnem 60%! A magyarázat kézenfekvő, “N” állásban az elégetett üzemanyag csak a motor (…és persze, segédberendezései) terhelés nélküli forgását biztosítja, “D” állásban viszont ehhez hozzájön a nyomatékváltó terhelése. Célszerű tehát már rövidebb várakozásnál is a választókart “N” állásba húzni, egy vasúti átjárónál való várakozásnál pedig több, mint ajánlott a motort is leállítani.
Ezt persze a legtöbb autós jól tudja, a túlfogyasztás mértéke viszont megdöbbentő.
A váltó “S” (sport) állása kerülendő, ha takarékos fogyasztás a célunk.
Megjegyzés: a konkrét értékek a vizsgált gépkocsi esetében igazak, más típus esetén némi eltérés lehetséges.
A megfelelő sebességfokozat megválasztása
Talán a legellentmondásosabb, legfélreérthetőbb és legtöbbet vitatott témakör a gazdaságos vezetési technikák között. Valójában a legtöbb közlekedéstudományi intézet – és legtöbbször az autók felhasználói kézikönyvei is – felhívják a figyelmet, hogy érdemes mindig az éppen lehetséges legmagasabb fokozatban használni a gépkocsit.
Ennek látszólag ellentmondó tanulmányok arra hívják fel a figyelmet, hogy a motor – akár benzin, akár dízelmotor – tulajdonképpen a fajlagos hatásfokmaximumának környezetében fogyaszt a legoptimálisabban, azaz: a bevezetett energiának a legnagyobb része a hatásfokmaximum környezetében hasznosul (ezt nevezik fogyasztásoptimum-mezőnek is). A fajlagos hatásfokmaximum viszont közel sem tekinthető fordulatszám és terhelés szempontjából gazdaságos üzemállapotnak. Több dízelmotor esetében például 60-80%-os gázpedálállásnál és igen magas (2500-2800-as) percenkénti fordulatszámnál beszélünk hatásfokmaximumról.
A két álláspont azonban egyáltalán nem összeegyeztethetetlen: a hatásfokmaximum ugyanis a teljes fordulatszám ill. terheléstartományra vonatkozik, és a bevezetett energiamennyiséghez képest “számolja” a kinyert energiát, figyelmen kívül hagyva a bevezetett üzemanyagmennyiség abszolút értékét. Csupán a hatásfokmaximum kedvéért azonban nem vezethetünk állandóan 80%-os gázpedálállással. A gépkocsi felgyorsításakor azonban pont ez a tartomány az, amelyet célszerű lehet kihasználni, majd a kívánt sebesség elérésekor valóban érdemes a lehető legmagasabb fokozatba kapcsolni.
A “mindig legmagasabb fokozatban” történő járatásnak több olyan következménye lehet, amiről nem szoktak beszélni. Az egyik az, hogy ilyen vezetési stílus mellett a motor nagyon ritkán érheti el azt az öntisztulási hőmérsékletet, ami szükséges az esetleges lerakódások, nem kívánt szennyeződések feloldására. A másik jellemzően a hidraulikus szelephézag-kiegyenlítők kérdése: folyamatos kis fordulatszám esetén a motorolaj képtelen kiöblíteni a bennük felgyülemlett szennyeződést
A legtöbb tanulmány szerint egy átlagos jelzőlámpás várakozás során érdemesebb leállítani a motort, mint alapjáraton hagyni. Persze ennek is utánaszámoltunk. Kiszámoltuk, hogy átlagosan mennyi benzinmennyiség fogy el alapjáraton időegység alatt, majd összesítettük azt a mennyiséget, amelyik a gépkocsi beindításához szükséges. Mindezt megtettük többször, több autó esetében, az eredmény pedig minket is meglepett. Átlagosan 6-8 másodperc alapjárat felel meg egy indítózási folyamatnak. Ez annyit jelent, hogy – gazdaságossági szempontból – már 10 másodperc várakozás esetén is jobban megéri leállítani az üzemmeleg motort, mint alapjáraton hagyni.
Hogy ezzel a technikával vajon mennyit lehet megtakarítani, azt is könnyen ki lehet számolni: a jelenlegi üzemanyagárak mellett, átlagos városi üzemet feltételezve, percenként csupán átlagosan 5-15 forintba kerül az, ha állunk, és alapjáraton jár a motor. Ha közben a légkondicionálót is használjuk, 10-25 forintot jelent a várakozás.
Az ábrán egy befecskedező szelep kivezérlését láthatjuk indítózás közben.
A grafikonon különböző felépítményű gépkocsik különböző motorokkal ellátott modelljeinek fogyasztását láthatjuk a sebességtől függően. Megfigyelhető, hogy a különböző esetekben a minimumpont egészen más sebességekhez tartozik.
Abban az esetben, ha a gyártó a motorpalettán olyan motorokat is kínál egy adott karosszériához, amik ahhoz alul-, vagy túldimenzionáltak, ezeknél a motoroknál mindenképpen többletfogyasztással kell számoljunk. Érdemes tehát olyan modellt választani, amely az adott típus motorkínálatának “közepén” helyezkedik el, és a karosszéria tömegével és adottságaival nagyjából összhangban van.
Kisebb sebességeknél tehát érdemesebb az ablakokat lehúzni, magasabb sebességeknél viszont – konstrukciótól függően fellépő légellenállás növekedés miatt – érdemes azokat bezárni, és inkább a légkondicionálót bekapcsolni.
Válasszuk meg az optimális sebességet, és próbáljuk megtartani azt
Téved, aki azt hiszi, hogy a nagyon lassan haladó jármű kevesebbet fogyaszt. Ha az üzemanyag fogyasztást megtett útra vetítjük, járműtől függően kb. 30-70 km/órás sebességek között kapjuk a legkisebb értékeket. Ez alatt is több a fogyasztás – hiszen alig haladunk -, ill. e felett érthető módon a sebességet emelve a fogyasztás is emelkedik.
A klímaberendezés egy közel állandónak tekinthető terhelést jelent a motor számára. Ez azt jelenti, hogy amíg kis sebesség esetén a befektetett energia akár 20-40%-át a légkondicionáló “fogyaszthatja el”, nagyobb terhelés esetén a klímakompresszor által képzett ellennyomaték eltörpül a mozgásban tartáshoz szükséges nyomaték mellett.
Ennek próbáltunk alaposabban utánajárni, és rengeteg számítógépes mérést végeztünk, különböző sebességeken a klíma be-, ill. kikapcsolt állapotában. Eredményeinket a grafikon szemlélteti. 120km/órás sebesség esetén már szinte mérhetetlen a különbség a két üzemmód között, míg 50km/óránál igencsak jelentős – 30-40%-os – különbséget mutat a két állapot. Zölddel a klíma kikapcsolt állapotát, kékkel a klímahasználatot jelöltük.
Sokkal jobb, ha 5km/órás sebességgel gurulunk, mint ha mindig megállunk és újraindulunk. Ezt persze sokszor nehéz megvalósítani, de itt is igaz: érdemes figyelni az előttünk haladó néhány járművet, és csillapítani azok hektikus sebesség-ingadozásait.
Itt jegyezzük meg, hogy több kutatás szerint a forgalmi dugókat maguk az autósok tudnák mérsékelni, ha hirtelen fékezések és elindulások helyett az autó lassú mozgásban tartásán fáradoznának.
A korszerű motorok legtöbb funkcióját szabályzási körökbe integrálják, ami – leegyszerűsítve – azt jelenti, hogy a vezérlőegység folyamatosan felügyeli a funkciókat, és visszajelzések alapján korrigálja a beavatkozások nagyságát. Ilyen szabályzási kör többek között a töltőnyomás-szabályzás, lambda-szabályzás, kipufogógáz-visszavezetés, stb.
Ezek a szabályzási körök azonban több forrásból származó holtidőkkel rendelkeznek, így a sebességük behatárolt. Éppen ezért gyakorlatilag nem beszélhetünk szabályzott funkciókról azokban az időpillanatokban, amikor hirtelen változás történik, pl. a vezető hirtelen nagy mértékben növeli a kívánt nyomatékot. Az ilyen 1-2 sec időtartamú állapotokat tranzienseknek is nevezik.
Célszerű tehát úgy vezetni, hogy minél kevesebbszer következzen be szabályzás nélküli állapot, azaz: ha lehet, próbáljunk meg folyamatos gázadással haladni, és minél kevesebbszer “játszani” a gázpedállal.
Fizikai alaptörvényekből adódóan egy test mozgásban tartásához kevesebb energia kell, mint felgyorsításához. Természetesen mindez rengeteg tényezőn múlik, de az biztos, hogy körülbelül 1000-1800 méternyi utat tudunk megtenni állandó 60 km/órás sebességgel annyi üzemanyag felhasználásával, mint amennyibe egyetlen 0-ról 60 km/órára történő felgyorsulás kerül. Ez persze függ a gépkocsi tömegétől, motorjától, konstrukciójától, stb.
Fékezésnél a kocsi felgyorsítására fordított energia elvész, a fékbetéteken, féktárcsákon, fékdobokon hővé alakul át. A sportos, “gáz-fék” vezetési stílus számláját nemcsak a benzinkutaknál fizetjük meg, hanem a gyakori fékjavításokkal is.
Rengeteg üzemanyagot (és javítási költséget) tudunk tehát úgy megtakarítani, ha előrelátó módon vezetünk, hirtelen fékezések helyett kihasználjuk a tolóüzemet és már messziről odafigyelünk a közlekedési lámpákra.
