اقتصاد سوخت

مقدار مصرف سوخت در یک خودرو مربوط به مقدار سوختی است که یک خودرو در فاصله‌ای معین مصرف می‌کند. مقدار مصرف را می‌توان بر حسب مقدار سوخت مصرف‌شده در پیمایش یک فاصله یا فاصله‌ای که به ازای یک مصرف مشخص سوخت مصرف می‌شود، بیان نمود. با توجه به این‌که مقدار مصرف سوخت، یکی از عوامل مهم در آلودگی هوا به حساب می‌آید و از آن‌جا که سوخت موتور خودرو را می‌توان به عنوان بخش بزرگی از تجارت خارجی یک شرکت به حساب آورد، بسیاری از کشورهای مختلف الزاماتی را برای اقتصاد سوخت مشخص و الزام کرده‌اند. از روش‌های مختلفی برای تقریب‌زدن عملکرد واقعی خودرو استفاده می‌شود. از انرژی تولیدشده توسط سوخت برای غلبه بر هدررفت‌های مختلف (مانند مقاومت باد، کشش لاستیک و سایر موارد مشابه دیگر) و در عین حال، به جلو راندن خودرو استفاده می‌شود. از این انرژی همچنین برای تأمین برق برای سیستم‌های مختلف خودرو مانند سیستم احتراق یا تهویه مطبوع استفاده می‌شود. از روش‌های مختلفی نیز می‌توان به منظور کاهش افت در هر یک از تبدیل‌های بین انرژی شیمیایی در سوخت و انرژی جنبشی خودرو استفاده کرد. رفتار رانندگان نیز می‌تواند بر روی اقتصاد سوخت اثرگذار باشد؛ مانورهای مختلفی از جمله شتاب سریع و ترمزهای شدید نیز می‌تواند منجر به هدر رفت انرژی شود.

بیشتر بخوانید: اقتصاد سوخت - قسمت دوم

در خودروهای برقی، سوخت به صورت مستقیم مصرف نمی‌شود و بنابراین، اقتصاد سوخت به خودی خود معنایی ندارد، اما شاخص‌های مشابهی مانند مایل به ازای هر گالن معادل بنزین را تعیین کرده‌اند تا بتوان مقایساتی مشابه را انجام داد.

واحدهای اندازه‌گیری اقتصاد سوخت

اقتصاد سوخت، رابطه بین فاصله پیموده‌شده و میزان مصرف سوخت است.

اقتصاد سوخت را می‌توان به دو روش بیان نمود:

1. واحد سوخت به ازای یک فاصله ثابت و مشخص: معمولاً به صورت لیتر بر 100 کیلومتر (L/100km) بیان می‌شود که در بیشتر کشورهای اروپایی، چین، آفریقای جنوبی، استرالیا و نیوزیلند از آن استفاده می‌شود. در کشورهای انگلستان، ایرلند و کانادا، بر اساس قانون می‌توان از لیتر در هر 100 کیلومتر یا از مایل بر گالن پادشاهی استفاده نمود. برچسب‌هایی که بر روی شیشه خودروهای جدید در ایالات متحده نصب می‌شود، مقدار مصرف سوخت را بر حسب گالن ایالات متحده در هر 100 کیلومتر نشان می‌دهد. این مقدار به صورت یک عدد MPG سنتی نیز نشان داده می‌شود. هر چه این عدد کمتر باشد، به معنای کارآیی بیشتر است و هر چه این عدد بیشتر باشد، به این معنا است که این خودرو کارآیی کمتری دارد.
2. واحدهای فاصله بر واحد ثابت سوخت: به طور معمول، از مایل بر گالن (mpg) در کشورهای ایالات متحده، انگلستان و کانادا (به همراه L/100) استفاده می‌شود. از واحد کیلومتر بر هر لیتر (km/L) بیشتر در قسمت‌های دیگر آمریکا، آسیا، بخش‌هایی از آفریقا و اقیانوسیه استفاده می‌شود. در کشورهای عربی از واحد km/20L استفاده می‌شود که به آن، کیلومتر بر تنکه گفته می‌شود. تنکه در واقع یک مخزن فلزی است که حجم آن برابر با 20 لیتر است. در صورتی که از mpg استفاده شود، باید نوع گالن مورد استفاده نیز مشخص باشد: گالن پادشاهی، ظرفیتی برابر با 54609 لیتر دارد، در حالی که ظرفیت گالن ایالات متحده برابر با 3.785 لیتر است. در مواردی که از شاخصی به صورت فاصله بر واحد سوخت استفاده شود، عدد بالاتر به این معنا خواهد بود که خودرو کارآیی بیشتری دارد و در صورتی که این عدد کمتر باشد، خودرو کارآمدی کمتری دارد.

نمودار تبدیل MPG به L/100: آبی، گالن در واحدهای ایالات متحده؛ قرمز، گالن بر حسب واحدهای بریتانیا

تبدیل واحدها

مایل بر گالن آمریکا در برابر L/100Km
مایل بر گالن سلطنتی در برابر L/100Km
L/100Km در برابر مایل بر گالن آمریکا
L/100Km در برابر مایل بر گالن سلطنتی
مایل بر گالن آمریکا در برابر Km/20L
L/100Km در برابر Km/20L
مایل بر گالن آمریکا در برابر مایل بر گالن سلطنتی
مایل بر گالن سلطنتی در برابر مایل بر گالن آمریکا

توجه داشته باشید که وقتی این اعداد بر حسب واحد سوخت به ازای یک فاصله ثابت (L/100 km و غیره) بیان شوند، عدد پایین‌تر به معنای کارآمدی بیشتر است، در حالی که اگر این عدد بالاتر باشد، به معنای کارآمدی بیشتر است؛ این در حالی است که اگر از واحدهای فاصله به ازای واحد ثابت سوخت (mpg, km/L و غیره) استفاده شود، عدد بزرگ‌تر به معنای کارآیی بیشتر و عدد کمتر به معنای کارآیی کمتر خواهد بود.

آمارهای اقتصاد سوخت

هر چند پس از آغاز عصر خودرو، بازده حرارتی (خروجی مکانیکی به انرژی شیمایی سوخت) در موتورهای بنزینی افزایش یافته است، این عامل تنها عامل مؤثر در اقتصاد سوخت به حساب نمی‌آید. طراحی خودرو به عنوان یک کل و الگوهای مصرف نیز بر اقتصاد سوخت تأثیر می‌گذارند. مقادیر منتشرشده برای مقدار مصرفی و اقتصاد سوخت، به واسطه اندازه‌گیری آن بر اساس آزمون‌های مختلف، همواره در دادگاه‌ها مورد بحث و چالش قرار داشته است.

یکی از اولین تحقیقاتی که برای تعیین اقتصاد سوخت در ایالات متحده انجام شده است، اجرای اقتصاد Mobil بوده است. این تحقیقات در واقع رویدادی بوده است که هر ساله، بین سال‌های 1396 (به جز در دوره جنگ جهانی دوم) تا سال 1968 انجام شده است. این آزمون‌ها به گونه‌ای طراحی شده بودند که مقدار واقعی مصرف سوخت را از یک ساحل تا ساحل دیگر بر روی جاده‌های واقعی اندازه‌گیری می‌کردند. شرایط آزمون نیز شامل ترافیک و آب و هوای معمولی بوده است. شرکت Mobil Oil حامی مالی برای برگزاری این تحقیقات بوده است. Auto Club در ایالات متحده (USAC)، اجرای این تحقیقات را تحریم کرده و خود، آن‌ها را اجرا کرده است. در تحقیقات جدیدتر، مقدار مصرف میانگین سوخت در خودروهای سواری جدید در ایالات متحده بهتر شده و از مقدار 17 mpg (13.8 L/100 km) در سال 1978 به مقدار 22 mpg (10.7 L/100 km) در سال 1982 رسیده است. مقدار میانگین مصرف سوخت برای خودروهای جدید مدل سال 2017، کامیون‌های سبک و خودروهای شاسی‌بلند (SUV) در ایالات متحده برابر با 24.9 mpg_US (9.4 L/100 km) بوده است. خودروهای سال مدل 2019 (EVها) بر اساس دسته‌بندی US EPA که مصرفی بین 12 تا mpg_US 56  (20 to 4.2 L/100 km) دارند، در اندازه نیمه‌شاسی قرار می‌گیرند. با این حال، به واسطه دغدغه‌های محیطی ناشی از انتشار دی‌اکسیدکربن (CO₂)، مقررات جدیدی در اتحادیه اروپا معرفی شده‌اند تا میزان انتشار آلاینده‌های خودروهای سال 2012 به بعد را کاهش دهند. بر اساس این مقررات، مقدار انتشار آلاینده‌ها در خودروهای دیزلی به مقدار 130 g/km CO₂ که معادل با 4.5 L/100 km (52 mpg_US, 63 mpg_imp) کاهش یافته و در خودروهای بنزینی نیز به مقدار 5.0 L/100 km (47 mpg_US, 56 mpg_imp) می‌رسد.

میزان مصرف میانگین سوخت در ناوگان خودروها به سرعت متأثر از اقتصاد سوخت خودروهای جدید نمی‌شود: به عنوان مثال، مقدار میانگین مصرف سوخت خودروها در استرالیا برابر با 11.5 L/100 km (20.5 mpg_US) بوده است. این مقدار را با مصرف میانگین خودروهای جدید در همان سال مقایسه کنید که برابر با 9.3 L/100 km (25.3 mpg_US) بوده است.

آزمایشی برای تعیین مقدار مصرف سوخت در یکی از خودروهایی که در ایالات متحده، کم‌مصرف بوده است. وزن این خودرو فقط برابر با 135 پوند (61.2 kg) بوده است. در این خودرو، از یک موتور بنزینی کوچک استفاده شده بود که اساساً برای یک دوچرخه طراحی شده بوده است.

تحقیقات در زمینه سرعت و اقتصاد سوخت

اقتصاد سوخت در سرعت‌های ثابت برای خودروهای منتخب در سال 2010 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. جدیدترین تحقیقی که در این رابطه انجام شده است، حاکی از آن است که کارآیی سوخت در سرعت‌های بالا نسبت به تحقیقات پیشین بالاتر بوده است؛ به عنوان مثال، بعضی از خودروها در سرعت 100 km/h (62 mph)، مقدار مصرف سوخت بهتری نسبت به میزان مصرف سوخت در سرعت 70 km/h (43 mph) دارند، هر چند بهترین مقدار مصرف سوخت، در این سرعت هم اتفاق نمی‌افتد. به عنوان مثال، می‌توان به خودروی Oldsmobile Cutlass Ciera مدل سال 1994 با موتور LN2 اشاره کرد که مصرف سوختی برابر با 2.2L دارد. بهترین مقدار مصرف سوخت در این خودرو در سرعت 90 km/h (56 mph) حاصل می‌شود که برابر با 8.1 L/100 km (29 mpg_‑US) است. مقدار مصرف این خودرو در سرعت 105 km/h (65 mph) نسبت به مصرف آن در سرعت 72 km/h (45 mph) که برابر با 9.4 L/100 km (25 mpg_‑US) است، در مقایسه با 22 mpg_‑US (11 L/100 km) بهتر می‌شود. نسبت رانندگی در جاده‌هایی که سرعت بالا در آن‌ها مجاز است، از 4% در ایرلند تا 41% در هلند متفاوت است.

زمانی که در ایالات متحده، از سال 1974 تا 1995 بیشینه سرعت بر اساس قانون برابر با 55 mph (89 km/h) تعیین شد، شکایت‌هایی مطرح شد که ادعا می‌کردند با این سرعت، اقتصاد سوخت می‌تواند به جای افزایش، کاهش یابد. در سال 1997، شرکت تویوتا توانست میزان مصرف سوخت در مدل سلیکا را در سرعت 105 km/h (65 mph) نسبت به مصرف آن در سرعت 65 km/h (40 mph) (5.41 L/100 km (43.5 mpg_‑US) در مقایسه با  5.53 L/100 km (42.5 mpg_‑US)) بهبود بخشد. این مقدار مصرف در سرعت 60 mph (97 km/h) حتی از مقدار مصرف در سرعت 65 mph (105 km/h) (48.4 mpg_‑US (4.86 L/100 km) vs 43.5 mpg_‑US (5.41 L/100 km)) نیز بهتر بود. بهترین مقدار اقتصادی (52.6 mpg_‑US (4.47 L/100 km)) در سرعتی فقط برابر با 25 mph (40 km/h) به دست می‌آمد. سایر خودروهای دیگری که مورد آزمون قرار گرفتند نیز میزان مصرف سوخت بهتری از 1.4 تا 20.2% در سرعت 90 km/h (56 mph) در مقایسه با سرعت 105 km/h (65 mph) داشتند. بهترین مقدار اقتصادی نیز در سرعت‌های بین 40 تا 90 کیلومتر بر ساعت (25-56 mph) حاصل شد (نمودار را ببینید).

مقامات رسمی این کشور امیدوار بودند تا تعیین حد سرعت برابر با 55 mph (89 km/h) و در کنار آن، ممنوعیت استفاده از چراغ‌های تزئینی، عدم فروش بنزین در روزهای یکشنبه و 15% کاهش در میزان تولید بنزین بتواند میزان مصرف سوخت را تا 200000 بشکه در روز کاهش دهد و این مقدار، به میزان 2.2% از میزان مصرف در سال 1973 کمتر شود. بخشی از این باور بر این اساس بود که خودروهایی که بیشینه کارآیی خود را در سرعتی بین 65-80 km/h (40-50 mph) دارند و همچنین کامیون‌ها و اتوبوس‌ها بیشترین کارآیی خود را در سرعت 55 mph (89 km/h) به دست می‌آورند.

در سال 1988، کمیسیون تحقیقاتی برای حمل و نقل در ایالات متحده برآورد کرد که تعیین حد بیشینه برای سرعت در این کشور (NMSL) باعث شده است تا میزان مصرف سوخت از 0.2 به 1.0 درصد کاهش یابد. جاده‌های بین روستاها و جاده‌هایی که بیشترین تأثیر را از NMSL می‌گرفتند، چیزی در حدود 9.5 درصد از مسافت پیموده‌شده در سال 1973 را تشکیل می‌دادند. اما این جاده‌ها که سرعت در آن‌ها کاملاً آزاد و بدون محدودیت بود، نسبت به جاده‌های سنتی دارای مصرف سوخت بهتری بودند.

آمارهای اقتصاد سوخت در سال 1997 برای مدل‌های مختلف خودروهای ایالات متحده

تفاوت‌های موجود در استانداردهای آزمون اقتصاد سوخت

ممکن است یک خودروی واحد، بسته به روش‌های آزمون تعیین‌شده در دادگاه‌ها دارای اعداد و ارقام مختلفی برای میزان مصرف سوخت باشند.

لکسوس IS 250- بنزین 2.5 L 4GR-FSE V6T، 204 hp (153 kW)، 6 دنده اتوماتیک، محرک چرخ عقب:

• استرالیا (L/100 km) - «ترکیبی» 9.1، «شهری» 12.7، «برون‌شهری» 7.0
• کانادا (L/100 km) - «ترکیبی» 9.6، «شهری» 11.1، «بزرگراهی» 7.8
• اتحادیه اروپا (L/100 km) -«ترکیبی» 8.9، «شهری» 12.5، «برون‌شهری» 6.9
• ایالات متحده (L/100 km) -«ترکیبی» 9.8، «شهری» 11.2، «بزرگراهی» 8.1

نکاتی در مورد انرژی تولیدی و مصرفی خودرو

با توجه به این‌که برآیند نیروی وارده در جهت مخالف حرکت خودرو (در سرعت ثابت) ضربدر مسافتی که خودرو می‌پیماید، برابر با کاری است که موتور خودرو باید انجام دهد، بنابراین مطالعه اقتصاد سوخت (مقدار انرژی مصرف‌شده بر هر واحد از مسافت پیموده‌شده) مستلزم آن است که نیروهای وارده در جهت خلاف حرکت خودرو به صورت دقیق تجزیه و تحلیل شوند. از نظر فیزیک، نیرو برابر است با نرخی که کار با آن آهنگ تولید می‌شود (انرژی تحویل داده می‌شود) و در نتیجه، بسته به مسافت پیموده‌شده متغیر است، یا:

یادآوری: مقدار کاری که توسط منبع توان خودرو تولید می‌شود (انرژی تحویلی توسط موتور) دقیقاً متناسب با مقدار مصرف انرژی است که توسط موتور مصرف می‌شود، اگر کارآیی موتور فارغ از خروجی توان آن برابر باشد. اما این امر الزاماً اتفاق نمی‌افتد و دلیل آن هم ویژگی‌های عملکردی در موتورهای احتراق داخلی است.

در خودروهایی که منبع توان آن‌ها یک موتور حرارتی است (یعنی موتورهایی که برای تولید کار مفید از حرارت بهره می‌گیرند)، مقدار انرژی سوختی که یک خودرو به ازای یک واحد از فاصله (در جاده صاف) مصرف می‌کند، بستگی به موارد زیر دارد:

1. اثر ترمودینامیکیِ موتور حرارتی؛
2. نیروهای اصطکاک در درون سیستم مکانیکی که خروجی موتور را به چرخ‌ها می‌رساند؛
3. نیروهای اصطکاک در چرخ‌ها و بین جاده و چرخ‌ها (اصطکاک غلتشی)؛
4. سایر نیروهای داخلی که موتور برای غلبه بر آن‌ها هم کار می‌کند (ژنراتور الکتریکی، سیستم تهویه مطبوع، پمپ آب، فن موتور و غیره)؛
5. نیروهای بیرونی که در برابر حرکت، مقاومت به وجود می‌آورند (مانند باد و باران)؛
6. نیروی ترمز غیرمولد (ترمزهایی که انرژی حرکتی را به جای ذخیره، به شکلی سودمند مانند انرژی الکتریکی در خودروهای هیبریدی، به گرما تبدیل می‌کنند)؛
7. سوخت مصرفی در زمانی که موتور در حالت آماده به کار است و نیرویی به چرخ‌ها منتقل نمی‌شود، مانند حالت‌هایی که خودرو در ساحل حرکت می‌کند، ترمز کرده است یا خلاص است.

انتشار انرژی در رانندگی در شهر و در بزرگراه برای خودروهای بنزینی با اندازه متوسط

ایده‌آل آن است که خودرویی که با سرعت ثابت بر روی یک سطح صاف در شرایط خلأ و با چرخ‌های بدون اصطکاک حرکت می‌کند، بتواند بدون مصرف هرگونه انرژی به حرکت خود ادامه دهد، مگر این‌که بخواهد شتاب بگیرد و سرعت خود را افزایش دهد. حالتی که کمتر ایده‌آل است، آن است که خودرو باید انرژی صرف کند تا بتواند بر نیروهای بار جاده غلبه نماید. این نیروها شامل درگ آئرودینامیک، مقاومت در برابر غلتش لاستیک و انرژی داخلی خودرو هستند که زمانی که سرعت خودرو به واسطه ترمز کم می‌شود، به دلیل اصطکاک ترمز از بین می‌روند. در ترمزهای احیاشونده، انرژی داخلی را می‌توان به طور کامل بازیابی نمود، اما گزینه‌های چندانی برای کاهش نیروهای درگ آئرودینامیکی یا مقاومت غلتشی وجود ندارد و فقط می‌توان شکل خودرو و مدل لاستیک آن را بهینه ساخت. انرژی بار جاده یا انرژی مورد نیاز در چرخ‌ها را می‌توان با استفاده از معادله حرکت خودرو در یک چرخه رانندگی خاص محاسبه نمود. سپس، رانشگر خودرو باید این حداقل انرژی را تأمین کند تا بتواند خودرو را به حرکت در آورد و مقدار زیادی از انرژی اضافی در فرآیند تبدیل انرژی سوخت به کار و انتقال قدرت به چرخ‌ها را کم کند. به طور کلی، منابع اتلاف انرژی در حرکت یک خودرو را می‌توان به صورت خلاصه به شکل زیر بیان نمود:

• کارآیی موتور (20-30%) که بسته به نوع موتور، جرم خودرو و بار آن و سرعت موتور متفاوت است (معمولاً بر حسب RPM اندازه‌گیری می‌شود).
• نیروی درگ آئرودینامیکی که تقریباً با مربع سرعت خودرو افزایش می‌یابد، اما توجه داشته باشید که توان درگ با توان سوم سرعت خودرو تغییر می‌کند.
• اصطکاک غلتشی.
• ترمز، هر چند در ترمزهای احیاکننده، مقداری از انرژی بر می‌گردد، اما به هر حال مقداری از آن تلف می‌شود.
• تلفات در حین انتقال. انتقال نیرو به صورت دستی می‌تواند تا 94% کارآمدتر باشد و این در حالی است که در سیستم‌های انتقال نیروی اتوماتیک قدیمی، کارآیی تا میزان 70% پایین بوده است. سیستم‌های انتقال دستی خودکار که در آن‌ها سیستم داخلی همانند سیستم‌های انتقال دستی است، همان کارآیی مشابه با گیربکس‌های کاملاً دستی است، مضاف بر این‌که امکان انتخاب هوشمند برای نقاط تعویض به صورت بهینه و یا کنترل اتوماتیک کلاچ هم وجود دارد، اما تعویض دنده دستی هم دارد که مشابه با سیستم‌های انتقال شبه‌اتوماتیک است.
• سیستم تهویه مطبوع. توان لازم برای به حرکت درآوردن کمپرسور توسط موتور، میزان مصرف سوخت را افزایش می‌دهد و این فقط برای حالتی است که سیستم درگیر است. این مقدار مصرف با کاهش درگ خودرو در مقایسه با حالتی که خودرو با شیشه‌های باز در حال حرکت است، تغییر می‌کند. کارآیی سیستم‌های AC به تدریج کم می‌شود و دلیل آن هم این است که فیلترها کثیف می‌شوند؛ با نگهداری مناسب می‌تون از این مشکل جلوگیری نمود. جرم اضافه سیستم تهویه مطبوع نیز باعث می‌شود تا مصرف سوخت، اندکی افزایش پیدا کند.
• فرمان قدرت. سیستم‌های فرمان هیدرولیک قدیمی به وسیله یک پمپ روغنی به حرکت در می‌آیند که همواره با موتور درگیر است. میزان کمکی که این سیستم قدرت به فرمان می‌کند، رابطه عکس با سرعت خودرو دارد و بنابراین، باری که همواره از سوی پمپ هیدرولیک بر روی موتور وارد می‌شود، باعث می‌شود تا میزان مصرف سوخت بیشتر شود. در مدل‌های جدیدتر، این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که فقط در صورت لزوم، سیستم کمکی توان برای فرمان وارد عمل می‌شود؛ این کار را با استفاده از یک سیستم کمکی فرمان برقی یا با استفاده از یک پمپ هیدرولیکی برقی انجام می‌دهند.
• خنک‌کاری. در سیستم‌های خنک‌کاری قدیمی، یک فن قدیمی همیشه درگیر بود تا بتواند هوای پیرامون رادیاتور را با یک آهنگ مشخص متناسب با سرعت موتور به چرخش درآورد. در سیستم‌های جدیدتر، در صورتی که نیاز باشد تا رادیاتور بیشتر خنک شود، از فن‌های برقی استفاده می‌شود.
• سیستم‌های برقی. چراغ‌های خودرو، شارژ باتری، سیستم تعلیق فعال، فن‌های چرخشی، سیستم‌های آب‌کننده یخ، سیستم‌های پخش صدا، بلندگوها و سایر وسایل برقی خودرو نیز می‌توانند تا حد زیادی بر روی مصرف سوخت آن اثر داشته باشند، زیرا انرژی لازم برای تأمین برق این دستگاه‌ها باری اضافی را بر روی آلترناتور (دینام) اعمال می‌کند. با توجه به این‌که بازده دینام‌ها معمولاً در حدود 40-60 درصد است، بنابراین در تمامی سرعت‌های خودرو و از جمله در حالت خلاصی ‌آن، بار اضافی اعمال‌شده از سوی وسایل برقی خودرو بر روی موتور می‌توانند زیاد و تا حدود 3 اسب بخار (kW2) باشند. در تست سیکل FTP 75، باری برابر با 200 وات بر روی آلترناتور اعمال شده و میزان مصرف سوخت تا 1.7 MPG کاهش یافته است. به عنوان مثال، چراغ‌های خودرو در حالت نور پایین مصرفی در حدود 110 وات و در حالت نور بالا، مصرفی تا 240 وات دارند. همین بارهای برقی می‌توانند منجر به بیشترین تفاوت‌هایی شوند که بین دنیای واقعی و تست‌های EPA وجود دارد که فقط شامل بارهای برقی می‌شوند که برای کار کردن موتور و کنترل آب و هوای معمولی لازم هستند.
• آماده به کار. انرژی لازم برای کار کردن موتور در حالتی که هیچ نیرویی به چرخ‌ها منتقل نمی‌شود؛ یعنی حالتی که خودرو متوقف است، خلاص است یا ترمز گرفته است.

کاهش در میزان مصرف سوخت به واسطه بارهای برقی، بیشتر خود را در سرعت‌های پایین نشان می‌دهند، زیرا بارهای برقی مقداری ثابت دارند و این در حالی است که بار اعمال‌شده بر روی موتور متناسب با سرعت افزایش می‌یابد. به همین دلیل، در سرعت‌های پایین‌تر، بخش بیشتری از توان موتور به واسطه بارهای الکتریکی مصرف می‌شود. در خودروهای هیبریدی، بارهای الکتریکی، اثر بیشتری بر روی میزان مصرف سوخت دارند و دلیل آن هم اثر نسبتی است.

فناوری‌های مرتبط با تقویت اقتصاد سوخت

1- فناوری ویژه موتور

نوع	فناوری	توضیح	مخترع	ملاحظات
سیکل موتور	استفاده از موتورهای دیزلی به جای موتورهای بنزینی	در RPM کمتر، مصرف سوخت به واسطه ترمز کم می‌شود	Herbert Akroyd Stuart
روش‌های احتراق در موتور	کنترل برقی برای سیستم خنک‌کاری	دمای کاری در موتور را بهینه می‌سازد.
	احتراق سوخت به صورت مرحله به مرحله	درست پیش از اشتعال، سوخت را به درون سیلندر تزریق می‌کند، نسبت تراکم افزایش می‌یابد.		مناسب برای استفاده در خودروهای بنزینی
	احتراق سوخت خالص	نسبت هوا و سوخت افزایش می‌یابد تا تلفات ناشی از گرفتگی کم شود	کرایسلر
	بازیافت گاز خنک‌شده از اگزوز (بنزین)	تلفات ناشی از گرفتگی کاهش می‌یابد؛ پس‌زدن گرما، تجزیه شیمیایی و نرخ حرارت ویژه
	بازیافت گاز خنک‌شده از اگزوز (دیزلی)	دمای پیک احتراق را کاهش می‌دهد
	چرخه آتکینسون	مدت زمان برق‌رسانی طولانی‌تر می‌شود تا بازده حرارتی بیشتری حاصل شود	جیمز آتکینسون
زمان‌بندی متغیر برای شیرها و بازشدن شیرها به صورت متغیر	زمان‌بندی برای بازشدن شیرها به صورت متغیر تغییر می‌کند تا کنترل دقیق‌تری بر روی مکش و خروج صورت گیرد.			ویلیام هو و ویلیام ویلیامز (رابرت استیفنسون و کمپانی) برای اولین بار، شیرهای با زمان‌بندی متغیر را اختراع کردند.
	پرخورانی با هندسه متغیر	جریان هوا به وسیله باله‌های قابل تنظیم بهینه می‌شود تا مکش هوای توربوشارژ تنظیم شده و تأخیر توربو از بین برود	Garrett (Honeywell)
	شارژشدن دوقلو	یک سوپرشارژر با یک توربوشارژر ترکیب شده‌اند تا تأخیر توربو از بین برود	Lancia	مناسب برای موتورهای با پیمایش اندک
	موتورهای تزریق مستقیم بنزین (GDI)	امکان شارژ سوخت به صورت مرحله به مرحله و سوختن بسیار عالی وجود دارد	Leon Levavasseur
	توربوشارژ مستقیم	تزریق مستقیم ترکیب شده است	فولکس‌واگن
	موتورهای تزریق دیزل	با یک توربوشارژ
	تزریق مستقیم ریل معمولی	فشار تزریق افزایش می‌یابد	Robert Huber
	انژکتورهای پیزوالکتریکی دیزل	در هر سیکل، چند بار تزریق انجام می‌شود تا دقت افزایش یابد
	مدیریت سیلندر	در صورتی که نیازی یه یک توان خروجی از یک سیلندر نباشد، آن سیلندر را می‌بندد
	HCCI (احتراق با تراکم شارژ به صورت یکنواخت) احتراق	امکان تراکم و سوخت خالص‌تر و بیشتر وجود دارد
	موتور اسکودری	تلفات ناشی از تراکم مجدد حذف می‌شود	Carmelo J. Scuderi
	موتورهای ترکیبی (موتورهای 6 مرحله‌ای یا موتورهای توربوکامپوند)	انرژی خروجی بازیافت می‌شود
	موتورهای دیزلی دو مرحله‌ای	نسبت توان به وزن افزایش می‌یابد	Charles F. Kettering
	موتورهای توربینی گازی با بازدهی بالا	نسبت توان به وزن افزایش می‌یابد
	بخار توربو	از حرارت خروجی از موتور برای چرخاندن یک مینی‌توربین به منظور تولید توان استفاده می‌شود	Raymond Freymann (BMW)
	خودروی هیبریدی باتری استرلینگ	بازده حرارتی افزایش می‌یابد	هنوز هم تا حد زیادی در مرحله نظریه است، اما نمونه‌هایی توسط دین کامن ساخته شده است.
	مسیر پیستون بهینه‌شده بر اساس زمان	انرژی خود را از گازهای موجود در سیلندرهای در بیشترین دماهای خود دریافت می‌کند
تلفات درون موتور	موتورهای کوچک با یک سوپرشارژر یا توربوشارژر	پیمایش موتور کم شده و در عین حال، گشتاور کافی برقرار نگه داشته می‌شود.	Saab, starting with the 99 in 1978.
	روانکارهای با اصطکاک کمتر (روغن موتور، سیال انتقال، سیال محور)	تلفات انرژی ناشی از اصطکاک کاهش می‌یابد
	روغن‌های موتور با ویسکوزیته کمتر	اصطکاک هیدرودینامیک و انرژی لازم برای چرخش کم می‌شود
	پمپ روغن با جابجایی متغیر	از نرخ بیش از حد جریان در سرعت بالای موتور پیشگیری می‌شود.
	اجزای موتور برقی هستند (مانند واترپمپ، پمپ روغن فرمان و کمپرسور سیستم تهویه مطبوع)	توان موتور بیشتری به سیستم انتقال فرستاده می‌شود یا سوخت مورد نیاز برای همان توان کشش کاهش می‌یابد
	بادامک از نوع رولر، پوشش با اصطکاک کم بر روی دامنه پیستون و بهینه‌سازی سطح تکیه‌گاه بار، مثلاً یاتاقان میل‌بادامک و میله‌های اتصال.	اصطکاک در موتور کاهش می‌یابد.
شرایط کارکرد موتور	مواد افزودنی به ماده خنک‌کننده	بازده حرارتی در سیستم خنک‌کاری افزایش می‌یابد.
	در گیربکس‌های دستی، تعداد نسبت‌های گیربکس افزایش می‌یابد.	در حالت کروز، rpm موتور کم می‌شود
	حجم سیستم‌های خنک‌کاری آب‌پایه کاهش می‌یابد	موتور با سرعت بیشتری به دمای کاری مؤثر خود دست می‌یابد.
	سیستم استارت-توقف	زمانی که خودرو متوقف می‌شود، به صورت خودکار موتور را خاموش می‌کند و زمان خلاصی را کاهش می‌دهد
	موتورهای کوچک‌تر با سیستم درایو برقی و باتری	از حالت خلاصی با بازدهی پایین و شرایط توان پیشگیری می‌شود.

2- سایر فناوری‌های خودرویی

فناوری‌های آینده مربوط به اقتصاد سوخت

فناوری‌هایی که می‌توانند میزان مصرف سوخت را بهتر کنند، اما هنوز در بازار وجود ندارند؛ به شرح زیر هستند:

• HCCI (احتراق تراکمی شارژ همگن) احتراق
• موتور اسکودری
• موتورهای ترکیبی
• موتورهای دیزلی دو مرحله‌ای
• موتورهای توربین گازی با بازده بالا
• بخار توربوی BMW – از حرارت ایجادشده در موتور برای به حرکت در آوردن یک مینی‌توربین استفاده می‌کند تا توان تولید شود
• سیستم‌های کنترل برقی خودرو که به صورت اتوماتیک، فواصل بین خودرو را در اتوبان‌ها و بزرگراه‌ها حفظ می‌کنند و بدین ترتیب، تکانه‌های برگشتی به ترمز و در نتیجه، شتاب‌گیری مجدد آن را کاهش می‌دهند.
• مسیر پیستون با بهینه‌سازی بالا برای دریافت انرژی از گازهای داغ درون سیلندرها در زمانی که این گازها در بیشترین دمای ممکن خود قرار دارند.
• خودروهای هیبریدی باتری استرلینگ

بسیاری از لوازم‌یدکی متفرقه برای مشتریان در بازار وجود دارند که می‌توانید از آن‌ها برای کم کردن میزان مصرف سوخت خودروی خود استفاده کنید. در ایالات متحده، سازمان حفاظت از محیط زیست، فهرستی از دستگاه‌هایی را منتشر کرده است که توسط آزمایشگاه‌های مستقل تست شده‌اند. نتایج این تست‌ها نیز در اختیار عموم مردم قرار دارد.

قابلیت اطمینان داده‌های مربوط به اقتصاد سوخت

نشریات الزامی در خصوص میزان مصرف سوخت که توسط سازندگان ارائه شده است، باعث شده تا برخی از مردم در گذشته، از شیوه‌های غیر قابل اطمینانی برای کاهش میزان مصرف سوخت خودروی خود استفاده کنند. در صورتی که تست بر روی یک سکوی تست انجام شود، ممکن است که خودرو درب‌های خود را باز تشخیص داده و موتور را کنترل کند. همچنین زمانی که تست‌ها بر اساس روش تست انجام شوند، پارامترها ممکن است به صورت خودکار پذیرفته شوند. در آزمایشگاه‌های تست، از یک «خودروی طلایی» استفاده می‌شود که در هر یک، تست می‌شود تا بررسی شود که آیا تمامی آزمایشگاه‌ها توانسته‌اند همان مقادیر را برای یک سیکل درایو مشخص به دست آورند یا خیر.

از مقدار فشار باد و روانکارهایی باید استفاده شود که سازنده، آن‌ها را توصیه کرده است (در یک نوع دینامومتر خاص، لازم است تا فشار باد بیشتر باشد، اما این مقدار باید بتواند مقاومت غلتشی متفاوت موجود در دینامومتر را جبران کرده و هیچ بار غیر واقعی بر روی خودرو وارد نکند). به طور معمول، تمامی اعداد و ارقامی که یک سازنده ادعا کرده و منتشر می‌سازد، باید توسط تست‌های خودرو یا موتوری که توسط مقامات ناظر مرتبط انجام می‌شود، اثبات شوند. برخی از دادگاه‌ها به صورت مستقل، میزان آلاینده‌های منتشرشده از خودروهای در حال کار را تست می‌کنند. در صورتی که برخی از خودروها نتوانند مقادیر ادعاشده برای خود توسط سازنده را برآورده سازند، آن نوع خاص از خودرو به دادگاه فراخوانده می‌شود. هزینه‌های ناشی از این فراخوانی‌های حقوقی و انتشار آن در رسانه‌ها باعث شده تا خودروسازان، اعداد و ارقام واقعی خود را منتشر سازند. دولت فدرال ایالات متحده، 10-15 درصد از مدل‌های خودرو را مجدداً تست کرد تا اطمینان حاصل نماید که تست‌های سازندگان به شکل دقیق انجام شده‌اند.

میزان مصرف سوخت در دنیای واقعی می‌تواند تا حد بسیار زیادی متفاوت باشد، زیرا این عدد در حالت واقعی متأثر از عوامل بسیار زیادی است که برای این عوامل، نمی‌توان کار چندانی را انجام داد. شرایط رانندگی - از جمله آب و هوا، ترافیک، دما، سبک رانندگی - ترمزهای شدید، حرکت سریع و شدید و سرعت؛ شرایط جاده - آسفالت یا شن و ماسه، نرم یا پر از چاله؛ و چیزهایی مانند حمل وزن بیش از اندازه، سنگ‌های روی سقف و کیفیت بنزین مورد استفاده، همه  و همه باعث می‌شوند تا میزان مصرف سوخت به شدت افزایش یابد. این‌که انتظار داشته باشیم تا بتوانیم متغیرهای بسیار زیادی را در نظر بگیریم، غیر ممکن است. دلیل این امر هم آن است که در این صورت، اعداد و ارقام و همچنین شرایط شخصی بسیاری از رانندگان را باید مد نظر قرار دهیم.

این اعداد و ارقام، همگی به منظور مقایسه ارائه شده‌اند و مربوط به عملکرد واقعی نیستند.

دغدغه‌های مربوط به برآوردهای EPA

سال‌ها بود که ادعا می‌شد که ارقام برآوردی توسط EPA (سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده) در خصوص میزان مصرف سوخت خودروها صحیح نبوده و گمراه‌کننده هستند. ادعاهای اولیه در خصوص تشخیص‌گرهای EPA این بود که این دستگاه‌ها اعدادی ارائه می‌‌نمایند که با اعداد و ارقام متناظر در دنیای واقعی همخوان نیستند و مقیاس آن‌ها نیز بسیار محدود است (مثلاً برای شهرها یا بزرگراه‌ها).

به عنوان پاسخی به این انتقادات، سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) در سال 2008، سیستم امتیازدهی به میزان مصرف سوخت خود را تغییر داد تا بتواند تا حدودی به این دغدغه‌ها پاسخ داده و آن‌ها را حل و فصل نماید. این سازمان به جای آن‌که خیلی ساده از پیش‌فرض‌های خود استفاده کند، اکنون تست‌های زیر را انجام می‌دهد:

• سرعت‌های بالاتر و شتاب بیشتر
• استفاده از سیستم تهویه مطبوع
• دماهای سردتر بیرون

هر چند استانداردهای جدید EPA نشان از یک بهبود هستند، اما کاربرانی که در دنیای واقعی از داده‌ها استفاده می‌کنند، هنوز هم بهتر می‌دانند که اطلاعات صحیح مربوط به میزان مصرف سوخت را جمع‌آوری کنند. بدین ترتیب، سازمان EPA یک وب‌سایت به آدرس راه‌اندازی کرده است که رانندگان می‌توانند اعداد و ارقام مربوط به اقتصاد سوخت خود در دنیای واقعی را در آن وارد کرده و ردیابی کنند.

در صورت تمایل به تهیه لوازم یدکی هیوندای و یا لوازم یدکی کیا میتوانید برای دریافت اطلاعات با کارشناسان ما ارتباط برقرار کنید.