Questa è in realtà una domanda piuttosto complicata. Quello che stai chiedendo è quale velocità costante darà il miglior chilometraggio. Non parleremo di arresti e ripartenze. Daremo per scontato che stai per intraprendere un viaggio in autostrada molto lungo e desideri sapere quale velocità ti darà il miglior chilometraggio. Inizieremo discutendo quanta potenza ci vuole per spingere l'auto lungo la strada.
La potenza per spingere un'auto lungo la strada varia con la velocità dell'auto. La potenza richiesta segue un'equazione della seguente forma:
potenza di carico su strada =av + bv² + cv³
La lettera v rappresenta la velocità dell'auto e le lettere a , b e c rappresentano tre diverse costanti:
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Queste costanti saranno diverse per ogni auto. Ma la linea di fondo è che, se raddoppi la tua velocità, questa equazione dice che aumenterai 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.
Puoi 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 potresti pensare che otterresti il miglior chilometraggio a una velocità molto bassa come 1 mph.
Ma c'è qualcosa nel motore che elimina questa teoria. Se la tua auto va a 0 mph, il tuo motore è ancora in funzione. Solo per mantenere in movimento i cilindri e le varie ventole, pompe e generatori in funzione si consuma una certa quantità di carburante. E a seconda di quanti accessori (come fari e aria condizionata) hai in funzione, la tua auto consumerà ancora più carburante.
Quindi, anche quando l'auto è ferma, consuma molto carburante. Le auto ottengono il chilometraggio peggiore a 0 mph; usano benzina ma non percorrono miglia. Quando metti l'auto in marcia e inizi a muoverti ad esempio a 1 mph, l'auto consuma solo un po' più di carburante, perché il carico stradale è molto piccolo a 1 mph. A questa velocità l'auto consuma all'incirca la stessa quantità di carburante, ma percorreva 1 miglio in un'ora. Ciò rappresenta un drammatico aumento del chilometraggio. Ora, se l'auto va a 2 mph, usa di nuovo solo un po' più di carburante, ma va il doppio. Il chilometraggio è quasi raddoppiato!
In effetti l'efficienza del motore sta migliorando. Utilizza una quantità fissa di carburante per alimentare se stessa e gli accessori e una quantità di carburante variabile a seconda della potenza richiesta per mantenere l'auto in funzione a una determinata velocità. Quindi, in termini di carburante utilizzato per miglio, più veloci sono i carichi, migliore è l'uso che facciamo di quella quantità fissa di carburante richiesta.
Questa tendenza continua fino a un certo punto. Alla fine, quella curva di carico stradale ci raggiunge. Una volta che la velocità raggiunge la gamma di 40 mph, ogni aumento di 1 mph di velocità rappresenta un aumento significativo della potenza richiesta. Alla fine, la potenza richiesta aumenta più di quanto migliora l'efficienza del motore. A questo punto il chilometraggio inizia a calare. Inseriamo alcune velocità nella nostra equazione e vediamo come un aumento di 1 mph da 2 a 3 mph si confronta con un aumento di 1 mph da 50 a 51 mph. Per semplificare le cose, assumiamo a , b e c sono tutti uguali a 1.
Puoi vedere che l'aumento di potenza richiesto per passare da 50 a 51 mph è molto maggiore che per passare da 2 a 3 mph.
Quindi, per la maggior parte delle auto, il "punto debole" sul tachimetro è compreso tra 40 e 60 mph. Le auto con un carico stradale più elevato raggiungeranno il punto debole a una velocità inferiore. Alcuni dei principali fattori che determinano il carico stradale dell'auto sono:
In generale, le auto più piccole, più leggere e più aerodinamiche otterranno il miglior chilometraggio a velocità più elevate. I veicoli più grandi, più pesanti e meno aerodinamici otterranno il miglior chilometraggio a velocità inferiori.
Se guidi la tua auto nel "punto debole" otterrai il miglior chilometraggio possibile per quell'auto. Se vai più veloce o più lento, il chilometraggio peggiorerà, ma più ti avvicini al punto ottimale, migliore sarà il chilometraggio.
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