34.アップダウン
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高速道路での坂道について調べてみました。坂の傾斜が5%にもなると登り燃費は
6km/Lを切ってしまいますので、下り道をすべて燃料カットで走行してもトータルでは12km/Lに到達しません。高速道路の平坦路を時速80キロで走
行すれば燃費は20km/L近くになるので、アップダウンは絶対に燃費を下げる原因になります。
そうであれば、できるだけ燃費を下げないアップダウンの方法について考えてみました。まず、非常に長い坂道の場合です。登りについて は、どのように走ってもあまり燃費は変わらないことが分かりました。坂道の下りではどうなるのでしょうか。前話の坂道と同じ区間を下る場合 について調べました。 図1には速度の変化を示します。赤色が100キロ優先、青色が燃料カット優先。時速100キロで下る場合には、ほとんどの区間で燃料 カットを行うと速度が落ちるために、アクセルを軽く踏んで燃料を供給しなければなりません。スタートと終わりにおいて速度を約80km/hにそろえるた め、はじめは加速します。1.3km付近でアクセルを離して燃料カットしましたが、速度が落ちるため、再びアクセルを踏んでいます。最後のほうは速度を落 として時速80kmにするためアクセルオフにしています。もしもずっと100km/hで走ろうとすると、ずっとアクセルは踏みっぱなしです。 それに対して燃料カットを優先するとほぼ全域で時速80キロ程度で走ることができました。最後は傾斜が緩やかなため、いずれの場合もア クセルを軽く踏んでいます。燃料噴射は図2に示しますが、燃料カット優先にした場合には、最後の500mだけガソリンを使っています。 燃料カットを使った場合には消費ガソリン量は21.1 mL で燃費は178.4 km/L(結構すごい燃費です)、それに対して、とにかく100km/hで下ったほうは消 費ガソリン量は61.5 mL で燃費は61.2 km/L、となりました。アップダウンのトータル燃費は、燃料カット優先で14.5 km/L、速度優先で13.5 km/Lとなりました(気温は25℃前後のと き)。 どこかで空気抵抗は速度の2乗になることを述べましたが、100km/hの時の空気抵抗は80km/hのときの1.5倍もありますの で、100km/hでのガソリン消費増大分は空気抵抗に対抗するための消費が多いと考えてよいでしょう。長ーい下り坂では、燃料使わなくとも車は走るの で、燃料カットを有効に使える速度まで落とすと燃費はアップします。ただし、燃費よりも時間短縮をしたい場合はその限りではありませんし、坂の傾斜が緩す ぎると、燃料カットでは時速80キロでも走れなくなります。 次にあまり長くないアップダウンについて考えてみました。日本の高速道路にはあちこちにあるのではないかと思います。一定速度で上り下 りをしました(図3の緑色)。登りでの燃費は7.7 km/Lまで落ちますので、下りで燃料カットを使っても、結局上り下りのトータルでは燃費が落ちると思います。 そこで、速度一定ではなく、燃費を一定になるように登ってみました。この坂は比較的傾斜がゆるいので、燃費が13km/Lを切らないよ うに坂を登りながら少しずつ速度を落としました。坂の頂上では速度は70km/hを切っています。下りで軽くアクセルを踏みながら加速しました(図3オレ ンジ色)。 それぞれの場合の積算燃費の変化を図4に示します。一定速度の場合には、登坂で積算燃費も下がっていきます。0.8kmをすぎて下りに なると、燃料カットもあり、燃費は向上していきます。最終的には、燃費は12.2km/Lと なりました。 減速しながら登坂した場合には燃費は13km/Lをキープしています。下りになって加速しても燃費はもっとよくなります。最終的には18.0km/Lとなりました(速度が80から77に落ちていることを補正しても16.6km/Lとな ります)。この例では、一定速度走行のほうがベース速度が84km/hとやや高いので燃費の上では不利なのですが、それ以上に大きな差がついています。 他のデータについては、坂の傾斜や長さ、どれくらい速度を落とすかによって、多少の違いはありましたが、おおざっぱにいって減速登坂し
たほうが、10-20%ほど燃費はよくなりました。 結論:燃費を上げるには、速度一定ではなく、出力一定。のようだ。 |
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