O letním řízení panuje romantická mylná představa. Stáhnete okno, vystrčíte ruku a necháte vítr udeřit do kůže. Je to jako svoboda. Připadá mi to jako klasika.
Ale buďme realisté. Také mi to připadá jako neúčinnost.
Uprostřed prudkých výkyvů cen benzínu nahradila romantickou otázku praktická otázka. Ušetříte více peněz tím, že stáhnete okna a necháte se upéct teplem, nebo zavřete kabinu a zapnete klimatizaci?
Odpověď není jednoduchá ano nebo ne. Záleží na fyzice. V konečném důsledku jde o dvě konkurenční síly: parazitní zatížení z kompresoru klimatizace a aerodynamický postih z otevřených oken.
Fyzika odporu a kompresorů
Abyste pochopili, která možnost spotřebovává méně paliva, musíte se podívat pod kapotu a podívat se do bočního zrcátka.
Za prvé, klimatizace. Kompresor je poháněn řemenem. Když zapnete klimatizaci, motor se musí více snažit, aby tento pás otočil. Toto dodatečné zatížení vyžaduje vyšší spotřebu paliva. Je to jednoduché.
Pak je tu odpor vzduchu (aerodynamický odpor). Drag je síla, kterou objekt pociťuje, když se pohybuje vzduchem. Moderní auta mají z nějakého důvodu tvar slzy. Jsou navrženy tak, aby prořízly atmosféru s minimálním odporem.
Při mírném otevření okna rozbijete těsnění. Vzduch proudí do kabiny. To vytváří turbulence. Funguje to jako padák zachycující vítr. V podstatě proměníte své auto v létající cihlu.
“Na rozdíl od padáku rozhodně nepotřebujete na autě velký aerodynamický odpor, protože to nutí motor více pracovat, aby vozidlo zrychlilo na stejnou rychlost.”
Tento zvýšený odpor způsobuje, že motor spálí více paliva jednoduše pro udržení cestovní rychlosti. Otázka zní: převyšují náklady na palivo pro provoz kompresoru klimatizace náklady na palivo vynaložené na boj s tímto odporem?
Když klimatizace šetří palivo: rychlostní faktor
Historicky, důkazy silně naznačují, že okna by měla být stažena při dálničních rychlostech.
V roce 2004 provedla Společnost automobilových inženýrů (SAE) přísné testování. Použili aerodynamický tunel General Motors k simulaci bočního větru a táhli testovací auta po pouštní dálnici. Experiment zahrnoval SUV plné velikosti s 8,1litrovým motorem V-8 a plnohodnotný sedan s 4,6litrovým motorem V-8.
Výsledky byly dramatické. U sedanu jízda se staženými okny snížila spotřebu paliva o 20 procent. SUV vykázalo pokles o 8 procent.
Studie má jasný závěr: čím je vaše auto aerodynamičtější, tím vyšší je pokuta za otevřená okna. Pokud máte elegantní kupé, odpor vzduchu vás zasáhne víc, než když táhnete krabicový náklaďák.
Technologie automobilů se však od roku 2004 změnila. Moderní automobily jsou efektivnější a jejich klimatizační systémy také.
Studie SAE z roku 2013 aktualizovala údaje. Testovali Toyotu Corolla z roku 2009. Údaje ukázaly, že musíte překonat 80 mph (129 km/h), než bude tah z otevřených oken méně účinný než použití klimatizace. Při rychlostech pod touto skálou může metoda spouštění oken skutečně ušetřit zlomek mpg.
Test se zaměřil také na Ford Explorer z roku 2009. U SUV bylo stahování oken efektivnější v nízkých rychlostech. Ale nad 60 mph (96 km/h) se rozdíl stal zanedbatelným.
Pokud tedy jedete po dálnici, vítězí klimatizace. Ať už se proplétáte městským provozem nebo se vydáváte na krátký výlet po venkovských silnicích, stahování oken může být stále králem efektivity.
Kdy stahování oken šetří palivo?
Sladkým místem pro otevřená okna je nízká rychlost a nízký odpor prostředí.
Pokud jedete pod 40 až 50 mph, aerodynamický trest je minimální. Vzduch neprochází kolem vašeho vozu s takovou silou, aby v kabině vytvořil obrovské turbulence. Při těchto rychlostech zatížení motoru kompresorem klimatizace obvykle převáží nepatrný odpor z mírně otevřeného okna.
To je důvod, proč se přístup sklopených oken jeví v příměstských oblastech tak atraktivní. Je to vlastně efektivnější, když nebojujete s větrem.
Ale je tu nuance.
S rostoucí rychlostí se exponenciálně zvyšuje odpor. Zdvojnásobení rychlosti zčtyřnásobí aerodynamický odpor. To je důvod, proč test Corolly ukázal přechodový bod 80 mph. Za tímto bodem motor spotřebovává podstatně více paliva k tlačení vzduchu, než kolik spotřebuje k provozu ventilátoru a kompresoru klimatizace.
Základní pravidlo je tedy jednoduché:
- Jízda ve městě / Až 50 mil/h: Okna stažena. Nárůst efektivity je skutečný.
- Jízda po dálnici / Více než 60 mph: Klimatizace zapnuta. Trest za odpor je příliš vysoký.
To není pevný limit. Toto je gradient. Pokud vám ale záleží na každé kapce paliva v nádrži, na udržení tohoto sklonu záleží.
A když už se bavíme o efektivitě…
Kdy je lepší stáhnout okna místo použití klimatizace?
Univerzální sada testů pro každé auto na silnici neexistuje, takže se musíte spolehnout na obecná doporučení. Pokud jedete po městě pomalu nízkou rychlostí, šetří palivo vypnutí klimatizace a stahování oken. Fyzika je zde jednoduchá: aerodynamický odpor je minimální při nízkých rychlostech. Je efektivnější pustit vítr do kabiny, než bojovat s odporem vzduchu v nízké rychlosti.
Důvod spočívá v zatížení motoru. V nízkých otáčkách motor produkuje méně výkonu. Provoz kompresoru klimatizace vyžaduje značné energetické výdaje. Motor se musí více snažit. Při vysokých otáčkách již motor generuje dostatečný výkon. Bez větší námahy si hravě poradí s dodatečnou zátěží klimatizace.
Exponenciální růst nákladů s rostoucí rychlostí
Jak zrychlujete, odpor vzduchu se nejen zvyšuje, ale dramaticky se zvyšuje. Síla působící na vaše auto se exponenciálně zvětšuje. Zvažte cestování rychlostí 70 mil za hodinu (mph) oproti 35 mph. Zdvojnásobil jsi rychlost. A co odporová síla? Ta se zčtyřnásobila. Čtyřnásobný odpor při dvojnásobné rychlosti.
To vede k praktické prahové hodnotě. Kdy přejít z klimatizace na stahování oken? U velkých SUV a nákladních vozidel zaměřte na rychlost 40 mph (64 km/h). Pod touto rychlostí jsou okna stažená. Nahoře – klimatizace je zapnutá. U malých sedanů, jako je Toyota Corolla, je situace jiná. Klimatizaci můžete používat při rychlostech až 70 nebo dokonce 80 mph. Je to vaše typická rychlost a tvar auta, co určuje přesný práh.
Je vždy lepší jezdit se staženými okny?
Někteří odborníci nesouhlasí. Magazín Car and Driver provedl vlastní studii. Došli k závěru, že vypnutí klimatizace je ve většině případů chytřejší řešení. Ale buďme realisté. Kdo se chce potit v provozu?
Jízda se zavřenými okny a vypnutou klimatizací je technicky nejúčinnější metodou. Ale zároveň je extrémně nepříjemná. Výhoda rolovacích oken závisí na proměnných, které nelze vždy ovládat. Na tvaru auta záleží. Na velikosti motoru záleží. Na účinnosti vašeho kompresoru záleží. Každé auto se chová jinak.
Namísto obsesivního přemítání, zda okno rozlousknout, nebo ne, se zaměřte na základy. Udržujte správný tlak v pneumatikách. Snižte nadměrnou hmotnost nákladu. Údržba součástí převodovky. Tyto návyky poskytují větší výhody v oblasti spotřeby paliva než dohadování se o odporu vzduchu.
Používá se k vytápění auta benzín?
Vlastně ne. Motor již produkuje odpadní teplo pro provoz chladicího systému. Použití topení nezatěžuje motor tolik jako klimatizace. Na roztočení ventilátoru, který vhání teplý vzduch do kabiny, spálíte jen nepatrný zlomek paliva.
