القيادة الموفرة للطاقة
يستخدم السائقون تقنيات القيادة الموفرة للطاقة لتقليل استهلاكهم للوقود، وبالتالي زيادة كفاءته . يمتلك العديد من السائقين القدرة على تحسين كفاءة استهلاك الوقود بشكل ملحوظ. [ 1 ] يمكن لأمور بسيطة، مثل الحفاظ على ضغط الهواء المناسب في الإطارات، والصيانة الدورية للسيارة، وتجنب ترك المحرك يعمل دون داعٍ، أن تُحسّن كفاءة استهلاك الوقود بشكل كبير. [ 2 ] يُساهم الاستخدام المُحكم للتسارع والتباطؤ، وخاصةً الحد من السرعات العالية، في تحسين الكفاءة. يُطلق على استخدام العديد من هذه التقنيات اسم " القيادة الاقتصادية ". [ 3 ]
مع أن هذه التقنيات قابلة للتطبيق من قِبل أي سائق، إلا أن القيادة الموفرة للطاقة (والتي تُسمى غالبًا "القيادة الاقتصادية") أصبحت محورًا رئيسيًا لإدارة أساطيل المركبات الحديثة . وكجزء أساسي من رقمنة الأساطيل ، تستخدم الشركات أنظمة المعلوماتية عن بُعد لمراقبة استهلاك الوقود وإدارته تلقائيًا. يجمع نظام المعلوماتية عن بُعد الخاص بالأسطول بيانات حول السلوكيات التي تُهدر الوقود، مثل التسارع المفاجئ والسرعة الزائدة والتشغيل في وضع الخمول. تُستخدم هذه المعلومات بعد ذلك في تطبيقات تقييم السائقين لتحديد السائقين المناسبين وتدريبهم. [ 1 ] غالبًا ما يُدمج هذا مع أنظمة إدارة الوقود المتخصصة التي تستخدم أجهزة استشعار عالية الدقة لمستوى الوقود للحصول على بيانات دقيقة عن استهلاك الوقود ومنع سرقة البنزين . [ 4 ]
يمكن أن تؤدي تقنيات كفاءة استهلاك الوقود البسيطة إلى تقليل استهلاك الوقود دون اللجوء إلى تقنيات توفير الوقود الجذرية التي قد تكون غير قانونية وخطيرة، مثل القيادة على مسافة قريبة من المركبات الأكبر حجماً.
أسباب فقدان الطاقة

يحدث معظم فقد الطاقة في السيارات نتيجةً للفقد الحراري للمحرك. فعند القيادة بسرعة متوسطة تبلغ 60 كيلومترًا في الساعة (37 ميلًا في الساعة) ، يذهب حوالي 33% من الطاقة إلى العادم، ويُستخدم 29% لتبريد المحرك، بينما يُستهلك 11% أخرى بسبب احتكاك المحرك. أما النسبة المتبقية البالغة 21% فتتوزع بين احتكاك الإطارات (11%)، ومقاومة الهواء (5%)، والكبح (5%). [ 7 ] وبما أنه لا يتم قطع أي مسافة إضافية أثناء التوقف، أو عندما يكون المحرك في وضع الاستعداد ، فإن كفاءة استهلاك الوقود تزداد عند إطفاء المحرك عند توقف السيارة.
التقنيات
في حين أن ما يصل إلى 95٪ من حدود الكفاءة عند سرعات المدينة متأصلة في تصميم السيارة، [ 7 ] فإن مجموعة واسعة من التقنيات تساهم في القيادة الموفرة للطاقة.
صيانة
تتآكل الإطارات غير المنفوخة بشكل كافٍ بسرعة أكبر، وتفقد الطاقة نتيجة مقاومة الدوران بسبب تشوهها. تبلغ نسبة الفقد في السيارة حوالي 1.0% لكل انخفاض قدره 2 رطل لكل بوصة مربعة (0.1 بار؛ 10 كيلو باسكال) في ضغط الإطارات الأربعة. [ 8 ] كما أن عدم ضبط زوايا العجلات بشكل صحيح وارتفاع لزوجة زيت المحرك الحركية يقللان من كفاءة استهلاك الوقود.
الكتلة وتحسين الديناميكا الهوائية
يمكن للسائقين تحسين كفاءة استهلاك الوقود بتقليل الوزن المنقول، أي عدد الأشخاص أو كمية البضائع والأدوات والمعدات المحمولة في السيارة. إزالة الملحقات غير الضرورية الشائعة، مثل رفوف السقف، وواقيات الصدمات الأمامية، ومشتتات الهواء (أو " المفسدات " المصممة لزيادة قوة الدفع السفلية وليس لتحسين فصل التدفق )، وعتبات الأبواب، وقضبان الدفع، بالإضافة إلى استخدام إطارات أضيق وأقل ارتفاعًا، يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود عن طريق تقليل الوزن، ومقاومة الهواء ، ومقاومة التدحرج . [ 9 ] تستخدم بعض السيارات أيضًا إطارًا احتياطيًا نصف الحجم لتوفير الوزن والتكلفة والمساحة. في السيارة العادية، كل 25 كيلوغرامًا إضافية تزيد استهلاك الوقود بنسبة 1%. [ 8 ] إزالة رفوف السقف (وملحقاتها) يمكن أن تزيد كفاءة استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 20%. [ 8 ] كما أن تقليل كمية الوقود في السيارة إلى قيمة أقل (من 50% إلى 75%) يُساهم في خفض استهلاك الوقود في حركة المرور داخل المدينة ( "مساعدة فولكس فاجن جولف 8 عبر الإنترنت") .).
الحفاظ على سرعة فعالة

يُعدّ الحفاظ على سرعة فعّالة عاملاً هاماً في ترشيد استهلاك الوقود. [ 10 ] [ 11 ] يُمكن توقّع الكفاءة المثلى عند القيادة بسرعة ثابتة مع وضع ناقل الحركة على أعلى ترس (انظر اختيار الترس، أدناه). تختلف السرعة المثلى باختلاف نوع المركبة، ولكنها تُذكر عادةً بين 56 و 80 كم/ساعة (35 و 50 ميلاً في الساعة) . على سبيل المثال، كانت السرعة المثلى لسيارة شيفروليه إمبالا موديل 2004 هي 68 كم/ ساعة (42 ميلاً في الساعة) ، وكانت ضمن نطاق 15% من هذه السرعة بين 47 و 92 كم/ساعة (29 و57 ميلاً في الساعة) .

عند السرعات العالية، يزداد تأثير مقاومة الهواء في تقليل كفاءة استهلاك الوقود في السيارات . عند سرعة 60 كم/ساعة، وهي السرعة المتوسطة عالميًا، تُشكّل خسائر الطاقة الناتجة عن مقاومة الهواء في سيارات الوقود الأحفوري حوالي 5% من إجمالي خسائر الطاقة. أما النسبة المتبقية فتُعزى إلى الاحتكاك (33%)، والعادم (29%)، وتبريد المحرك (33%). [ 13 ] عند تجاوز سرعة 60 كم/ساعة، تزداد مقاومة الهواء تقريبًا مع مربع السرعة، لتصبح العامل المهيمن عند السرعات العالية. [ 12 ] : 256
عادةً ما تحقق السيارات الهجينة أفضل كفاءة في استهلاك الوقود عند تجاوز سرعة معينة تختلف باختلاف الطراز. وتنتقل السيارة تلقائيًا بين وضع التشغيل بالبطارية ووضع تشغيل المحرك عند إعادة شحن البطارية. ويمكن للسيارات الكهربائية ، مثل سيارة تسلا موديل إس ، أن تقطع مسافة تصل إلى 1080 كيلومترًا (670 ميلًا) بسرعة 39 كيلومترًا في الساعة (24 ميلًا في الساعة) . [ 14 ]

تؤثر سعة الطريق على السرعة، وبالتالي على كفاءة استهلاك الوقود. وقد أظهرت الدراسات أن السرعات التي تزيد قليلاً عن 72 كم/ ساعة (45 ميلاً في الساعة) تسمح بأكبر قدر من انسيابية المرور عند ازدحام الطرق. [ 15 ] ويمكن للسائقين تحسين كفاءة استهلاكهم للوقود، وكذلك كفاءة الآخرين، بتجنب الطرق والأوقات التي تنخفض فيها سرعة المرور إلى أقل من 72 كم/ ساعة (45 ميلاً في الساعة) . كما يمكن للمجتمعات تحسين كفاءة استهلاك الوقود من خلال اعتماد حدود للسرعة [ 16 ] أو سياسات لمنع أو تثبيط السائقين من دخول حركة المرور التي تقترب من نقطة انخفاض السرعة إلى أقل من 72 كم/ ساعة (45 ميلاً في الساعة) . ويستند تسعير الازدحام على هذا المبدأ؛ إذ يرفع سعر استخدام الطريق في أوقات ذروة الاستخدام، لمنع السيارات من دخول حركة المرور وخفض السرعات إلى ما دون المستويات المثلى.
أظهرت الأبحاث أنه يمكن تعديل حدود السرعة الإلزامية لتحسين كفاءة الطاقة بنسبة تتراوح بين 2 و 18 بالمائة، وذلك حسب الالتزام بحدود السرعة المنخفضة. [ 17 ]
خيارات التروس (ناقل الحركة اليدوي)
تتفاوت كفاءة المحرك بتغير السرعة وعزم الدوران. عند القيادة بسرعة ثابتة، لا يمكن اختيار أي نقطة تشغيل للمحرك، بل يلزم مقدار محدد من الطاقة للحفاظ على السرعة المختارة. يتيح ناقل الحركة اليدوي للسائق الاختيار بين عدة نقاط على طول نطاق الطاقة. في محرك الديزل التوربيني، يؤدي استخدام ترس منخفض جدًا إلى نقل المحرك إلى منطقة ذات دورات عالية وعزم دوران منخفض، حيث تنخفض الكفاءة بسرعة، وبالتالي تتحقق أفضل كفاءة بالقرب من الترس الأعلى. [ 18 ] في محرك البنزين، تنخفض الكفاءة عادةً بشكل أسرع من محرك الديزل بسبب فقدان الطاقة الناتج عن الخنق. [ 19 ] نظرًا لأن القيادة بسرعة فعالة تستهلك طاقة أقل بكثير من الطاقة القصوى للمحرك، فإن نقطة التشغيل المثلى للقيادة بسرعة منخفضة تكون عادةً عند سرعة محرك منخفضة جدًا، حوالي (أو حتى أقل بقليل) 1500 دورة في الدقيقة لمحركات البنزين، و1200 دورة في الدقيقة لمحركات الديزل. وهذا يفسر فائدة تروس "السرعة الزائدة" العالية جدًا للقيادة على الطرق السريعة. على سبيل المثال، قد تحتاج سيارة صغيرة إلى 10-15 حصانًا فقط (7.5-11.2 كيلوواط) للسير بسرعة 97 كم /ساعة . من المرجح أن تكون تروسها مصممة للعمل عند حوالي 2500 دورة في الدقيقة عند هذه السرعة، ولكن لتحقيق أقصى كفاءة، يجب أن يعمل المحرك عند حوالي 1500 دورة في الدقيقة (للبنزين) أو 1200 دورة في الدقيقة (للديزل) لتوليد تلك الطاقة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة لهذا المحرك (مع العلم أن الأرقام الفعلية ستختلف باختلاف المحرك والسيارة).
التسارع والتباطؤ (الكبح)
تختلف كفاءة استهلاك الوقود باختلاف المركبة. تتحسن كفاءة استهلاك الوقود أثناء التسارع عمومًا مع زيادة عدد دورات المحرك في الدقيقة حتى نقطة قريبة من ذروة عزم الدوران ( استهلاك الوقود النوعي للفرامل [ 18 ] ). مع ذلك، قد يتطلب التسارع إلى سرعة أعلى من اللازم دون الانتباه إلى الطريق أمام المركبة استخدام الفرامل، ثم التسارع مرة أخرى. أوصت إحدى الدراسات التي أُجريت عام 2001 بالتسارع السريع، ولكن بسلاسة، قبل تغيير التروس في السيارات اليدوية. [ 20 ]
بشكل عام، تتحقق أقصى كفاءة في استهلاك الوقود عند تقليل التسارع والكبح إلى أدنى حد. لذا، تتمثل استراتيجية توفير الوقود في توقع ما سيحدث في الطريق، والقيادة بطريقة تقلل من التسارع والكبح، وتزيد من وقت الانسياب.
قد تنشأ الحاجة إلى الكبح أحيانًا بسبب أحداث غير متوقعة. عند السرعات العالية، يقل الوقت المتاح للمركبات للتباطؤ بالانزلاق. وتكون الطاقة الحركية أعلى، لذا يُفقد المزيد من الطاقة أثناء الكبح. أما عند السرعات المتوسطة، فيتوفر للسائق وقت أطول للاختيار بين التسارع أو الانزلاق أو التباطؤ لتحقيق أقصى قدر من كفاءة استهلاك الوقود.
عند الاقتراب من إشارة المرور الحمراء، قد يختار السائقون "توقيت الإشارة" عن طريق تخفيف الضغط على دواسة الوقود قبل ظهور الإشارة. فبإتاحة الفرصة لمركباتهم للتباطؤ مبكراً والانسياب بسلاسة، يمنحون الوقت الكافي لتحول الإشارة إلى اللون الأخضر قبل وصولهم، مما يمنع فقدان الطاقة الناتج عن التوقف المفاجئ.
بسبب الازدحام المروري المتقطع، فإن القيادة خلال ساعات الذروة غير فعالة من حيث استهلاك الوقود وتنتج المزيد من الأبخرة السامة. [ 21 ]
تُبدد المكابح التقليدية الطاقة الحركية على شكل حرارة، وهي طاقة لا يمكن استعادتها. أما المكابح المتجددة ، المستخدمة في المركبات الهجينة/الكهربائية، فتستعيد حوالي 50% من طاقة السيارة في كل عملية كبح، مما يؤدي إلى خفض تكاليف الطاقة للقيادة داخل المدينة بنسبة 20% تقريبًا. [ 12 ]
الانزلاق أو التحليق
يُعدّ الانزلاق ، أي التحرك بانسيابية دون دفع ، بديلاً عن التسارع أو الكبح . يُبدد الانزلاق الطاقة المخزنة ( الطاقة الحركية وطاقة الوضع التثاقلية ) في مواجهة مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج ، والتي يجب على المركبة التغلب عليها أثناء سيرها. عند الانزلاق صعودًا، تُستهلك الطاقة المخزنة أيضًا بسبب مقاومة الانحدار ، ولكن هذه الطاقة لا تُبدد لأنها تُخزن كطاقة وضع تثاقلية يُمكن استخدامها لاحقًا. يُعدّ استخدام الطاقة المخزنة (عن طريق الانزلاق) لهذه الأغراض أكثر كفاءة من تبديدها في الكبح الاحتكاكي.
عند القيادة مع تشغيل المحرك وناقل الحركة اليدوي في وضع الحياد، أو الضغط على دواسة القابض، سيظل هناك بعض استهلاك الوقود بسبب حاجة المحرك إلى الحفاظ على سرعة دوران المحرك في وضع الخمول.
يحظر القانون في معظم الولايات الأمريكية ترك المركبة تسير دون تعشيق أي غيار، خاصةً عند النزول. على سبيل المثال، تنص المادة 2064 من الباب 29-أ، الفصل 19، من قانون ولاية مين المعدل [ 22 ] على أنه "لا يجوز للسائق، عند السير على منحدر، ترك تروس المركبة في وضع الحياد". تختلف بعض اللوائح بين المركبات التجارية التي تشترط عدم فصل القابض عند النزول، ومركبات الركاب التي تشترط وضع ناقل الحركة في وضع الحياد. تُشير هذه اللوائح إلى كيفية قيادة السائقين للمركبة. قد يؤدي عدم استخدام المحرك على الطرق المنحدرة الطويلة والشديدة الانحدار، أو الإفراط في استخدام الفرامل، إلى تعطلها نتيجة ارتفاع درجة حرارتها.
إطفاء المحرك بدلاً من تركه يعمل في وضع الخمول يوفر الوقود. إشارات المرور قابلة للتنبؤ، وغالباً ما يمكن توقع وقت تحول الإشارة إلى اللون الأخضر. بعض السيارات تستخدم نظام التشغيل والإيقاف التلقائي، الذي يُطفئ المحرك ويعيد تشغيله تلقائياً أثناء التوقف. بعض إشارات المرور مزودة بمؤقتات تساعد السائق على استخدام هذه الطريقة.
بعض السيارات الهجينة تتطلب إبقاء المحرك قيد التشغيل أثناء سير السيارة وتعشيق ناقل الحركة، على الرغم من احتوائها على خاصية الإيقاف التلقائي التي تعمل عند توقف السيارة، مما يقلل من استهلاك الوقود. يُعدّ الاستخدام الأمثل لخاصية الإيقاف التلقائي في هذه السيارات أمرًا بالغ الأهمية، لأن التوقف أثناء القيادة يؤدي إلى انخفاض حاد في كفاءة استهلاك الوقود اللحظية إلى الصفر، مما يُقلل من متوسط كفاءة استهلاك الوقود (أو الكفاءة التراكمية).
توقع حركة المرور
يستطيع السائق تحسين كفاءة استهلاك الوقود من خلال توقع حركة المركبات الأخرى أو التغيرات المفاجئة في الوضع الذي يمر به. على سبيل المثال، السائق الذي يتوقف فجأة أو ينعطف دون استخدام إشارة، يقلل من خيارات السائقين الآخرين لتحقيق أقصى استفادة من الطريق. من خلال تزويد مستخدمي الطريق بأكبر قدر ممكن من المعلومات حول نواياه، يستطيع السائق مساعدة الآخرين على تقليل استهلاك الوقود (بالإضافة إلى تعزيز سلامتهم). وبالمثل، فإن توقع خصائص الطريق، مثل إشارات المرور، يقلل من الحاجة إلى الكبح والتسارع المفرطين. كما ينبغي على السائقين توقع سلوك المشاة أو الحيوانات في الجوار، حتى يتمكنوا من التفاعل بشكل مناسب مع أي موقف طارئ يتعلق بهم.
تقليل الخسائر الثانوية
يتطلب استخدام مكيف الهواء توليد طاقة إضافية تصل إلى 5 أحصنة (3.7 كيلوواط) للحفاظ على سرعة معينة. تعمل أنظمة التكييف بشكل دوري، أو تُغير من قدرتها، حسب حاجة الركاب، لذا نادرًا ما تعمل بكامل طاقتها باستمرار. قد يُساهم إيقاف تشغيل مكيف الهواء وفتح النوافذ في منع هذا الفقد في الطاقة، على الرغم من أنه سيزيد من مقاومة الهواء، وبالتالي قد تكون وفورات التكلفة أقل مما هو متوقع عمومًا. [ 23 ] يُبطئ استخدام نظام تدفئة الركاب من وصول المحرك إلى درجة حرارة التشغيل . إما أن يقوم صمام الخانق في السيارات المُجهزة بالمكربن (من سبعينيات القرن الماضي أو ما قبلها) أو كمبيوتر حقن الوقود في المركبات الحديثة بإضافة المزيد من الوقود إلى خليط الوقود والهواء حتى الوصول إلى درجة حرارة التشغيل العادية، مما يُقلل من كفاءة استهلاك الوقود. [ 24 ]
نوع الوقود
يُعتبر استخدام وقود البنزين عالي الأوكتان في مركبة لا تحتاج إليه عمومًا تكلفة غير ضرورية، [ 25 ] على الرغم من أن شركة تويوتا قد رصدت اختلافات طفيفة في الكفاءة تبعًا لرقم الأوكتان حتى في حال عدم وجود مشكلة في ظاهرة الطرق. [ 26 ] جميع المركبات المصنعة في الولايات المتحدة منذ عام 1996 مزودة بنظام التشخيص الذاتي OBD-II ، ومعظم الطرازات مزودة بمستشعرات الطرق التي تُعدّل توقيت الإشعال تلقائيًا عند اكتشاف أي طرق، لذا يُمكن استخدام وقود منخفض الأوكتان في محرك مصمم للعمل بوقود عالي الأوكتان، مع انخفاض طفيف في الكفاءة والأداء. أما إذا كان المحرك مصممًا للعمل بوقود عالي الأوكتان، فإن استخدام وقود عالي الأوكتان سيؤدي إلى كفاءة وأداء أفضل في ظل ظروف تحميل ومزيج وقود محددة.
تستهلك المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات حوالي 20 كيلوواط/ساعة من الطاقة لقطع مسافة 100 كيلومتر (أي ما يعادل 3 أميال/كيلوواط/ساعة)، أي أقل بنحو أربع مرات من سيارة تعمل بالوقود الأحفوري. [ 12 ] : 127
نبض وانزلاق
تتألف استراتيجية القيادة النبضية الانزلاقية من التسارع إلى سرعة محددة ("نبضة" أو "احتراق")، يليه فترة من التباطؤ أو الانزلاق إلى سرعة أقل، وعندها تتكرر عملية الاحتراق والتباطؤ. [ 27 ] وقد وجد السائقون أن هذه الاستراتيجية توفر الوقود لفترة طويلة، كما أكدت بعض التجارب فعاليتها في توفير الوقود. [ 28 ] في هذه الاستراتيجية، يكون التباطؤ أكثر كفاءة عندما يكون المحرك متوقفًا، مع إمكانية تحقيق بعض المكاسب عند تشغيل المحرك (للحفاظ على الطاقة للفرامل والتوجيه والملحقات) ووضع ناقل الحركة في وضع الحياد. [ 27 ] تقوم معظم سيارات البنزين الحديثة بقطع إمداد الوقود تمامًا عند التباطؤ (التجاوز) مع وجود ناقل الحركة في وضع القيادة، على الرغم من أن حركة المحرك تضيف مقاومة احتكاكية كبيرة، مما يؤدي إلى فقدان السرعة بشكل أسرع من حالة فصل المحرك عن نظام نقل الحركة.
أثبتت استراتيجية النبض والانزلاق كفاءتها كتصميم تحكم فعال في كلٍ من سيناريوهات تتبع المركبات [ 27 ] والقيادة الحرة [ 29 ] ، مع توفير يصل إلى 20% من الوقود. في هذه الاستراتيجية، يُحدد التحكم في المحرك وناقل الحركة أداء توفير الوقود، ويتم الحصول عليه من خلال حل مسألة تحكم أمثل (OCP). ونظرًا لنسبة التروس المنفصلة، وخصائص وقود المحرك غير الخطية القوية، والديناميكيات المختلفة في وضع النبض/الانزلاق، فإن مسألة التحكم الأمثل هي مسألة تبديل غير خطية مختلطة الأعداد الصحيحة [ 30 ] [ 31 ] .
تُعدّ بعض المركبات الهجينة مناسبةً تمامًا لأداء نظام النبض والانزلاق. [ 32 ] في المركبات الهجينة المتصلة على التوالي والتوازي (انظر نظام نقل الحركة في المركبات الهجينة )، يُمكن إيقاف تشغيل محرك الاحتراق الداخلي ونظام الشحن أثناء الانزلاق ببساطة عن طريق الضغط على دواسة الوقود. مع ذلك، وبناءً على المحاكاة، تُحقق المركبات غير الهجينة مكاسب أكبر في كفاءة استهلاك الوقود. [ 28 ] [ 27 ]
يمكن استخدام استراتيجية التحكم هذه أيضًا في قوافل المركبات (يتمتع تسيير المركبات الآلية في قوافل بإمكانية تحسين كفاءة استهلاك الوقود في النقل البري بشكل كبير)، وتتفوق طريقة التحكم هذه بشكل ملحوظ على وحدات التحكم الخطية التربيعية التقليدية. [ 33 ]
يمكن تحديد كفاءة محرك الاحتراق في السيارة الهجينة باستخدام خريطة استهلاكها ، وسعة البطارية، ومستوى البطارية، والحمل، ونسبة التروس، كما أنها تعتمد أيضًا على التسارع، ومقاومة الرياح، والسرعة.
أسباب توفير الطاقة في نظام النبض والانزلاق
في أغلب الأحيان، تعمل محركات السيارات بجزء بسيط فقط من كفاءتها القصوى، [ 34 ] مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة استهلاك الوقود (أو ارتفاع معدل استهلاك الوقود النوعي، وهو ما يُعرف بالاستهلاك النوعي). [ 35 ] تُسمى الرسوم البيانية التي تُظهر معدل استهلاك الوقود النوعي لكل توليفة ممكنة من عزم الدوران (أو متوسط الضغط الفعال للفرامل) وسرعة الدوران بخرائط استهلاك الوقود النوعي للفرامل . باستخدام هذه الخريطة، يمكن تحديد كفاءة المحرك عند توليفات مختلفة من سرعة الدوران وعزم الدوران ، إلخ. [ 27 ]
خلال مرحلة التسارع (النبض) في تقنية النبض والانزلاق، تكون الكفاءة قريبة من الحد الأقصى نظرًا لعزم الدوران العالي ، ويُخزَّن جزء كبير من هذه الطاقة كطاقة حركية للمركبة المتحركة. تُستخدم هذه الطاقة الحركية المُكتسبة بكفاءة في مرحلة الانزلاق للتغلب على مقاومة التدحرج والسحب الديناميكي الهوائي. بعبارة أخرى، يُؤدي التناوب بين فترات التسارع والانزلاق الفعالين إلى كفاءة إجمالية أعلى عادةً من تلك المُحققة عند القيادة بسرعة ثابتة. وقد تنبأت حسابات حاسوبية بأنه في حالات نادرة، مثل السرعات المنخفضة حيث يكون عزم الدوران المطلوب للقيادة بسرعة ثابتة منخفضًا، يُمكن مضاعفة أو حتى مُضاعفة كفاءة استهلاك الوقود ثلاث مرات. [ 28 ] وتشير عمليات محاكاة أكثر واقعية تُراعي حركة المرور الأخرى إلى أن تحسينات بنسبة 20% أكثر احتمالًا. [ 27 ] هذا يعني أنه في الواقع العملي، من غير المرجح أن نرى كفاءة استهلاك الوقود تتضاعف أو تتضاعف ثلاث مرات. ويرجع ذلك على الأرجح إلى إشارات المرور، وعلامات التوقف، ومراعاة حركة المرور الأخرى؛ إذ تُؤثر جميع هذه العوامل على تقنية النبض والانزلاق. ومع ذلك، لا تزال تحسينات كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 20% تقريبًا ممكنة. [ 28 ] [ 27 ] [ 36 ]
الاستفادة من تيار الهواء أو الانزلاق الهوائي
الانجراف الهوائي أو الانزلاق الهوائي هو أسلوبٌ تقوم فيه مركبة أصغر حجماً بالسير أو الانزلاق على مقربة من مركبة أمامها لحمايتها من الرياح. وبالإضافة إلى كونه غير قانوني في العديد من الدول، فإنه غالباً ما يكون خطيراً. [ 37 ] أظهرت اختبارات عملية لسيارة تسير على بُعد ثلاثة أمتار خلف شاحنة نقل ثقيلة انخفاضاً بنسبة 90% في مقاومة الهواء (قوة الرياح)، ونتيجةً لذلك، زيادة بنسبة 39% في الكفاءة. [ 38 ]
أمان
قد يكون هناك أحيانًا توازن بين توفير الوقود ومنع الحوادث. [ 10 ]
في الولايات المتحدة، غالباً ما تكون السرعة التي تحقق أقصى كفاءة في استهلاك الوقود أقل من الحد الأقصى للسرعة، وتتراوح عادةً بين 35 و50 ميلاً في الساعة (56 إلى 80 كم/ساعة) ؛ ومع ذلك، فإن حركة المرور غالباً ما تكون أسرع من ذلك. ويؤدي اختلاف السرعة بين السيارات إلى زيادة خطر الاصطدام. [ 10 ]
يزيد التداخل بين المركبات من خطر الاصطدام عندما تكون المسافة الفاصلة بين المركبة الأمامية والمركبة التي أمامها أقل من ثلاث ثوانٍ. [ 39 ]
يُعدّ التباطؤ تقنية أخرى لزيادة كفاءة استهلاك الوقود. يؤدي تغيير التروس أو إعادة تشغيل المحرك إلى زيادة الوقت اللازم للمناورة لتجنب الاصطدام التي تتطلب تسارعًا. لذا، يعتقد البعض أن انخفاض التحكم المصاحب للتباطؤ يُشكّل خطرًا غير مقبول، وهو غير قانوني في بعض الدول.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي
تم تطبيق نماذج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لدراسة العلاقة بين استهلاك الوقود وسلوك القيادة. وتشمل العوامل الرئيسية التي تمثل سلوك القيادة وتؤثر عليه: السرعة، والتسارع، ونوع ناقل الحركة، وخصائص الطريق، والطقس، وغيرها. [ 40 ]
القيادة الاقتصادية
يُطوّر المتحمسون المعروفون باسم "سائقي السيارات الموفرة للوقود " [ 3 ] تقنيات قيادة مُبتكرة لزيادة كفاءة استهلاك الوقود وتقليله. وقد حطّم هؤلاء السائقون أرقامًا قياسية في كفاءة استهلاك الوقود، فعلى سبيل المثال، حققوا معدل استهلاك 109 أميال لكل جالون أمريكي (2.16 لتر/100 كم) في سيارة بريوس . وتُعدّ هذه التقنيات مفيدة أيضًا في السيارات غير الهجينة، حيث تصل كفاءة استهلاك الوقود إلى 59 ميلًا لكل جالون أمريكي ( 4.0 لتر/100 كم) في سيارة هوندا أكورد ، أو 30 ميلًا لكل جالون أمريكي ( 7.8 لتر/100 كم) في سيارة أكورا إم دي إكس . [ 41 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 بيوسن وآخرون (2009). "استخدام أجهزة تسجيل البيانات المثبتة على متن المركبات لدراسة الأثر طويل الأمد لدورة القيادة الصديقة للبيئة" . مجلة أبحاث النقل D. 14 ( 7): 514-520 . Bibcode : 2009TRPD...14..514B . doi : 10.1016/j.trd.2009.05.009 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19-10-2013.
- ↑ "20 طريقة لتحسين كفاءة استهلاك الوقود وتوفير المال عند محطات الوقود" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-08-2016.
- 1 2 http://www.merriam-webster.com/dictionary/hypermiling قاموس ميريام ويبستر
- ↑ "البقاء في الصدارة: 3 اتجاهات رئيسية لإدارة الأساطيل لعام 2023" . فوربس . 18 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2025 .
- ↑ "التقنيات المتقدمة وكفاءة الطاقة" . Fueleconomy.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-08-2009 .
- ↑ الإطارات واقتصاد الوقود في سيارات الركاب: توعية المستهلكين وتحسين الأداء (ملف PDF) (تقرير). واشنطن العاصمة: مجلس أبحاث النقل التابع للأكاديميات الوطنية. 2006. تاريخ الاسترجاع: 1 ديسمبر 2023 .
- 1 2 هولمبرغ، كينيث؛ أندرسون، بيتر؛ إرديمير، علي (مارس 2012). "استهلاك الطاقة العالمي الناتج عن الاحتكاك في سيارات الركاب" . مجلة علم الاحتكاك الدولية . 47 : 221-234 . doi : 10.1016/j.triboint.2011.11.022 .
- 1 2 3 "تقنيات القيادة الموفرة للوقود" . 30 أبريل 2018.
- ↑ "تحسين الديناميكا الهوائية لتعزيز كفاءة استهلاك الوقود" . Edmunds.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2009 .
- 1 2 3 ديكن، كريس؛ إريكا فرانسيس. "عشر نصائح لتوفير الوقود من سائقٍ مُقتصد" . أخبار إن بي سي . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2013.
صاغ هذا المصطلح
واين جيرديس
. "جيرديس ليس مجرد سائق مُقتصد، بل هو السائق المُقتصد بامتياز. إنه الرجل الذي صاغ مصطلح "السائق المُقتصد"".
- ↑ خمس تقنيات أساسية للقيادة الموفرة للوقود. مؤرشفة بتاريخ 17 مايو 2013 في أرشيف الإنترنت.
- 1 2 3 4 ماكاي، ديفيد جيه سي (2009). الطاقة المستدامة - بدون كلام فارغ . كامبريدج: معهد تكنولوجيا المعلومات. ص 254-261 . ISBN 9780954452933. OCLC 986577242 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أكتوبر 2023 . تحميل مجاني بصيغة PDF. ديفيد جيه سي ماكاي (2009): الطاقة المستدامة بدون كلام فارغ ، معهد تكنولوجيا المعلومات، كامبريدج.
- ↑ هولمبرغ، كينيث؛ أندرسون، بيتر؛ إرديمير، علي (مارس 2012). "استهلاك الطاقة العالمي الناتج عن الاحتكاك في سيارات الركاب" . مجلة علم الاحتكاك الدولية . 47 : 221-234 . doi : 10.1016/j.triboint.2011.11.022 .
- ↑ ليبتاك، أندرو (6 أغسطس/آب 2017). "سائقو سيارات تسلا الإيطاليون يحطمون الرقم القياسي للمسافة المقطوعة بعد قيادة سيارة موديل إس لمسافة 670 ميلاً بشحنة واحدة" . ذا فيرج . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس/آب 2017 .
- ↑ «دراسة متابعة لتقييم آثار مشروع ممرات SR91 السريعة ذات الأسعار المحددة - التقرير النهائي» (ملف PDF) . ceenve3.civeng.calpoly.edu . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 19 يوليو 2011.
- ↑ بانيس، ل. (يناير 2011). " خفض انبعاثات الجسيمات الدقيقة وأكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون نتيجة لسياسات إدارة السرعة في أوروبا". سياسة النقل . 18 (1): 32-37 . doi : 10.1016/j.tranpol.2010.05.005 . ISSN 0967-070X .
- ↑ "هل يؤدي خفض حدود السرعة على الطرق السريعة إلى تقليل استهلاك الوقود وانبعاثات الملوثات؟" . eea.europa.eu . الوكالة الأوروبية للبيئة (EEA). 13 أبريل 2011. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 29 مارس 2014 .
- 1 2 http://s3.amazonaws.com/mark_tranchant/images/tdi-bsfc.png خريطة استهلاك الوقود النموذجية الخاصة بالفرامل لمحرك ديزل توربيني صغير.
- ↑ جوليان إدغار. "استهلاك الوقود المحدد للفرامل" .
- ↑ آيزنبرغ، آن (7 يونيو 2001). "ما التالي؟ جهاز توفير الوقود في لوحة القيادة يعلّم السائقين كيفية توفير الوقود" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2009 .
- ↑ سوزوكي ، ديفيد (2008). الدليل الأخضر لديفيد سوزوكي . دار غريستون للنشر. ص 88. ISBN 978-1-55365-293-9.
- ↑ "الباب 29-أ، المادة 2064: ممنوع الانزلاق على منحدر في وضع الحياد" . legislature.maine.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-10-08 .
- ↑ "الحضور - SAE International - الحضور" (ملف PDF) .
- ↑ "المحركات عند درجة حرارة التشغيل تستهلك وقودًا أقل" . أكتوبر 2008.
- ↑ "القسم 6.13" . Faqs.org. 17-11-1996 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-08-2009 .
- ↑ ناكاتا، ك.؛ أوشيدا، د.؛ أوتا، أ.؛ أوتسومي، س.؛ وآخرون . (23 يوليو/تموز 2007). "تأثير رقم الأوكتان على الكفاءة الحرارية لمحرك الاحتراق الداخلي" . سلسلة أوراق SAE التقنية . المجلد 1. Sae.org. doi : 10.4271/2007-01-2007 . تاريخ الاسترجاع : 22 أغسطس/آب 2009 .
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ https://doi.org/10.1177/0954407011420214 . استراتيجيات لتقليل استهلاك الوقود في سيارات الركاب أثناء سيناريوهات تتبع المركبات. مجلة هندسة السيارات، المجلد ٢٢٦، العدد ٣، الصفحات ٤١٩-٤٢٩، ٢٠١٢.
- 1 2 3 4 جيونغوو لي. تأثير قصور المركبة على استهلاك الوقود في المركبات الكهربائية التقليدية والهجينة باستخدام استراتيجية التسارع والقيادة بالانسياب . أطروحة دكتوراه. معهد فرجينيا للفنون التطبيقية، 4 سبتمبر 2009.
- ↑ إس. إيبن لي، إكس. هو، ك. لي، سي. آهن . آلية التشغيل الدوري للمركبات لتحقيق الاقتصاد الأمثل في استهلاك الوقود في سيناريوهات القيادة الحرة. أنظمة النقل الذكية IET، المجلد 9، العدد 3، الصفحات 306-313، 2014.
- ↑ إس. شو، إس. إيبن لي، إكس. تشانغ، بي. تشنغ، إتش. بنغ . استراتيجية القيادة المثلى من حيث استهلاك الوقود للمركبات البرية ذات ناقل الحركة الميكانيكي المتدرج. معاملات IEEE لأنظمة النقل الذكية، المجلد 99، الصفحات 1-12، 2015.
- ↑ إس. إيبن لي، كيو. غو، إل. شين، بي. تشنغ، كيه. لي . نظام تحكم مؤازر موفر للوقود لنظام تثبيت السرعة التكيفي للمركبات البرية ذات ناقل الحركة المتدرج. مجلة IEEE للمعاملات في تكنولوجيا المركبات، المجلد 66، العدد 3، الصفحات 2033-2043، 2017.
- ↑ إس. شو، إس. إيبن لي، إتش. بينغ، بي. تشنغ، إكس. تشانغ، زد. بان . استراتيجيات توفير الوقود للمركبات الهجينة المتوازية. معاملات IEEE في تكنولوجيا المركبات، المجلد 65، العدد 6، الصفحات 4676-4686، 2015.
- ↑ إس. إيبن لي، آر. لي، جيه. وانغ، إكس. هو، بي. تشنغ، كيه. لي . التحكم الدوري المستقر لقافلة المركبات الآلية مع تقليل استهلاك الوقود. معاملات IEEE في مجال كهربة النقل، المجلد 3، العدد 1، الصفحات 259-271، 2016.
- ↑ جانسن، فيليب. "تأثير السائق على استهلاك الوقود في المركبات الكهربائية الهجينة: بحث حول فوائد اقتصاد الوقود لتقنية القيادة بالحرق والقيادة بالانسياب" (رسالة ماجستير). جامعة دلفت للتكنولوجيا، هولندا. 26 يوليو 2012
- ↑ "AutoSpeed - استهلاك الوقود المحدد للفرامل" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25-02-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-02-2012 .
- ↑ تشاك سكواتريليا، "سائقو السيارات الموفرة للوقود يدفعون حدود كفاءة استهلاك الوقود" في مجلة وايرد (مجلة الإنترنت) 6 أكتوبر 2008
- ↑ دينيس غافني. هذا الرجل يستطيع قطع مسافة 59 ميلاً للغالون بسيارة أكورد عادية. تفوّق على ذلك يا جبان. مجلة ماذر جونز ، يناير/فبراير 2007. تاريخ الاطلاع: 11 مايو 2007.
- ↑ "القيادة على الطرق الوعرة للشاحنات الكبيرة" . Mythbusters-wiki.discovery.com. 30 أكتوبر 2008. مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2008. تم الاطلاع عليه في 12 مارس 2011 .
- ↑ وود يارد، كريس (27 يونيو 2008). "100 ميل للغالون؟ بالنسبة لسائقي السيارات الموفرة للوقود، يبدو هذا الرقم مناسبًا" . Usatoday.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2009 .
- ↑ ما، ز.؛ يورغنسن، ب.ن.؛ ما، ز. (2024). "مراجعة شاملة لسلوكيات القيادة الموفرة للطاقة وأساليب الذكاء الاصطناعي الحديثة المطبقة". مجلة Energies . 17 : 500. doi:[10.3390/en17020500]( https://doi.org/10.3390/en17020500 ). متاح على الإنترنت
- ↑ غافني، دينيس (1 يناير 2007). "هذا الرجل يستطيع قطع مسافة 59 ميلاً للغالون بسيارة أكورد عادية. تحدَّه يا جبان!" . مجلة ماذر جونز. مؤرشف من الأصل في 15 أبريل 2007. تم الاطلاع عليه في 20 أبريل 2007 .
روابط خارجية
- وزارة الموارد الطبيعية الكندية
- FuelEconomy.gov
- السيارات من الأقل إلى الأعلى استهلاكاً للوقود
- نصائح لتوفير الوقود / القيادة الاقتصادية
- تقنيات القيادة
- ترشيد استهلاك الطاقة
- اقتصاديات النقل
