لماذا ينخفض استهلاك الوقود الفعّال لسيارتك على الطرق السريعة المفتوحة؟

تحقق سيارات كثيرة أفضل كفاءة في استهلاك الوقود عند سرعة تقل عن السرعة المعتادة على الطرق السريعة. قد تبدو السيارة أهدأ عند السرعات الأعلى، ويدور محركها بعدد دورات أقل، لكن الهدوء داخل المقصورة لا يقيس مقدار الطاقة اللازمة لشق الهواء خارجها.

تعرض محطة بيانات الوقود البديل التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية مخططًا لسيارات متوسطة الحجم، وتوضح أن سيارات البنزين التقليدية في هذه الفئة تحقق أفضل اقتصاد في الوقود عند نحو 55 ميلًا في الساعة، ثم تنخفض كفاءتها مع ارتفاع السرعة. كما يوضح موقع FuelEconomy.gov، الذي تديره وزارتا الطاقة والبيئة الأمريكيتان، أن مقاومة الهواء تزداد عند القيادة السريعة، وأن خفض السرعة من 65 إلى 55 ميلًا في الساعة يمكن أن يحسن عدد الأميال المقطوعة لكل غالون بدرجة ملموسة.

هدوء المقصورة لا يساوي انخفاض استهلاك الوقود

عندما تقود بسرعة ثابتة على طريق مفتوح، ينتقل ناقل الحركة غالبًا إلى أعلى تعشيقة، وينخفض عدد دورات المحرك، ويستقر الصوت داخل السيارة. ومن مقعد السائق، توحي هذه الحالة بأن المحرك يعمل بجهد أقل مما يبذله عند 55 أو 60 ميلًا في الساعة.

لهذا الانطباع أساس جزئي. فالمحرك لا يحتاج إلى الدوران بسرعة أعلى من اللازم، وتستطيع نواقل الحركة الحديثة إبقاء دوراته منخفضة. وقد تكون السيارة عند 60 ميلًا في الساعة، مع تعشيقة عالية، أكثر كفاءة منها عند 40 ميلًا في الساعة على تعشيقة أدنى إذا كان المحرك يعمل في نطاق تشغيل أنسب.

غير أن السيارة تدفع أثناء السير أكثر من كلفة واحدة: مقاومة تدحرج الإطارات، وفواقد مجموعة نقل الحركة، وصعود المرتفعات، وتأثير الرياح، ومقاومة الهواء. على طريق مستوٍ وبسرعة معتدلة، لا تكون الكلفة الهوائية هي الأكبر بالضرورة. ومع زيادة السرعة تصبح القوة المطلوبة لمواجهة الهواء أكبر، حتى إن انخفاض عدد دورات المحرك لا يكفي لتعويضها.

يمكنك سماع بعض هذا التغير في الهدير الذي يتصاعد حول المرايا والزجاج الأمامي وحواف الأبواب، بينما يظل صوت المحرك منخفضًا. وقد تبقى دواسة الوقود مفتوحة بدرجة صغيرة، إلا أن المحرك يستهلك وقودًا أكثر في كل دقيقة لتوفير القدرة المطلوبة. لهذا تكون أميال الطريق السريع أفضل غالبًا من القيادة المتقطعة في الازدحام، من دون أن يعني ذلك أن القيادة عند 75 أكثر كفاءة من القيادة عند 55 أو 60.

متى تتوقف فائدة انخفاض عدد الدورات؟

تؤثر نسب التروس فعلًا في الاستهلاك. فإذا سمح ناقل الحركة للمحرك بأن يعمل عند 1,800 أو 2,000 دورة في الدقيقة عوضًا عن 2,800، فقد ينخفض استهلاك الوقود، خصوصًا على طريق مستوٍ ومع حمل ثابت. وتشعر بهذا الفرق لأن السيارة تصبح أقل ضجيجًا ولا تحتاج إلى ضغط كبير على دواسة الوقود.

لكن هذه الفائدة تبلغ حدها بعد استقرار ناقل الحركة على تعشيقة عالية. عندئذ قد تؤدي إضافة 5 أو 10 أميال في الساعة إلى زيادة الحمل الهوائي بما يفوق الوفر الناتج من انخفاض عدد الدورات. لا يحدد صوت المحرك كمية الوقود التي يحتاج إليها؛ الذي يحددها هو مجموع العمل المطلوب لدفع السيارة والمحافظة على سرعتها.

وتختلف نقطة الكفاءة المثلى بين السيارات. فالسيارات الهجينة ومحركات الديزل وبرمجة ناقل الحركة وشكل الهيكل والحمولة وضغط الإطارات والتضاريس واتجاه الرياح تؤثر كلها في النتيجة. ومع ذلك، يظهر في عدد كبير من سيارات البنزين نطاق سرعة تكون فيه السيارة قد حصلت على معظم فائدة التعشيقة العالية، ثم يبدأ أثر مقاومة الهواء في التفوق عليها.

السيارة نفسها عند 58 و73 ميلًا في الساعة

قارن رحلتين طويلتين على الطريق نفسه وفي ظروف جوية متقاربة: الأولى عند نحو 58 ميلًا في الساعة، والثانية عند 73. في الحالتين قد يدور المحرك أبطأ بكثير مما يفعل في المدينة، وقد تبدو الرحلة الأسرع مستقرة ومريحة. مع ذلك، تستطيع قراءة الفرق في كمبيوتر الرحلة حتى إذا لم تسمعه من المحرك.

عند السرعة الأدنى تظل السيارة مضطرة إلى التغلب على مقاومة الإطارات والفواقد الميكانيكية، لكن مقاومة الهواء تكون أقل. وعند السرعة الأعلى قد يرتفع ضجيج المقصورة قليلًا وتزداد فتحة دواسة الوقود، بينما لا يتغير عداد دورات المحرك إلا بدرجة محدودة. النتيجة هي تدفق وقود أكبر للمحافظة على السرعة، مع أن الطريق والسيارة لم يتغيرا.

يمكنك قياس الفرق على طريق تعرفه جيدًا. قد بسرعة ثابتة بين 55 و60 ميلًا في الساعة في اتجاه أو رحلة، ثم قارنها بسرعة بين 70 و75 ميلًا في الساعة على مسافة مماثلة وفي طقس قريب. استخدم كمبيوتر الرحلة إذا كانت قراءته موثوقة في سيارتك، أو احسب الاستهلاك من كمية الوقود عند التعبئة والمسافة المقطوعة. احرص على أن تكون المسافة كافية، لأن مقطعًا قصيرًا قد يتأثر بصعود مرتفع أو ازدحام عابر أو رياح متغيرة.

ولا تقارن القراءة اللحظية وحدها. صفّر متوسط الاستهلاك قبل كل تجربة، وثبّت السرعة قدر الإمكان، وتجنب تغيير الحمولة أو ضغط الإطارات بين الرحلتين. بهذه الطريقة تفصل أثر السرعة عن المتغيرات التي قد تخفيه.

التعشيقات الطويلة في السيارات الحديثة

تستخدم بعض السيارات الحديثة تعشيقات علوية طويلة، ومحوّلات عزم بقفل مباشر، وبرمجة تجعل المحرك يعمل بكفاءة عند سرعات الطرق السريعة. في هذه السيارات قد يتحسن استهلاك الوقود عندما تنتقل من سرعة منخفضة على طريق فرعي إلى الطرف الأدنى من نطاق سرعات الطريق السريع، لأن ناقل الحركة يستطيع اختيار تعشيقة وحمل أنسب.

تستمر هذه الفائدة إلى أن يستقر المحرك وناقل الحركة في نطاقهما الملائم. بعد ذلك لا تمنح زيادة السرعة مكسبًا مماثلًا في التعشيق، في حين تستمر الكلفة الهوائية في الارتفاع. وقد ترى في قراءات كمبيوتر الرحلة نطاقًا واسعًا يستقر فيه متوسط الاستهلاك، ثم يبدأ بالانخفاض مع مواصلة زيادة السرعة، على الرغم من بقاء السيارة هادئة.

لهذا لا توجد سرعة مثلى واحدة تصلح لكل طراز. السيارة الهجينة قد تدير محركها الكهربائي ومحرك الاحتراق بطريقة تختلف عن سيارة البنزين التقليدية، وقد يغير ناقل الحركة الأوتوماتيكي تعشيقته عند سرعة لا يستخدمها ناقل آخر. الرياح المعاكسة والحمولة الإضافية وصندوق الأمتعة على السقف قد تنقل نقطة التراجع أيضًا، لكن التعشيقات الحديثة لا تلغي أثر الهواء.

خفّض سرعتك المعتادة وقارن الاستهلاك

إذا كان الوقت يسمح في طريق طويل، خفّض سرعتك المعتادة بمقدار 5 إلى 10 أميال في الساعة وراقب متوسط الاستهلاك على امتداد مسافة ذات معنى. لا يحتاج هذا القياس إلى جهاز إضافي أو أسلوب قيادة معقد؛ تحتاج فقط إلى سرعة ثابتة وقراءة قابلة للمقارنة من كمبيوتر الرحلة أو حسابات التعبئة.

قد تبقى سيارتك مريحة عند 75 ميلًا في الساعة، لكن الراحة لا تضمن أن تلك هي سرعتها الأقل كلفة. لدى كثير من السيارات تظهر السرعة الأوفر بعد أن تدخل أعلى تعشيقة وقبل أن تصبح مقاومة الهواء العبء الأكبر على المحرك.