איזה מנוע יהיה חסכוני יותר ברכב נתון - שאלה תאורטית

[mixael]

איזה מנוע יתן צריכת דלק עדיפה ברכב ממוצע, השוקל 1200ק"ג (לדוגמה), שננהג בצורה סבירה? 1600 או 1800 סמ"ק?
מה בנוגע למשטר נהיגה עירוני / בינעירוני ?

ברור שמנוע גדול יותר יתן גמישות גבוהה בכביש מהיר. השאלה נשאלת בנוגע לצריכת דלק, במהירות ממוצעת של 110 קמ"ש.

השאלה היא תאורטית-הנדסית, בבקשה לא להטות אותה לסטיגמות של רכב ספציפי כזה או אחר.

[גיא]

אין לי תשובה מוסמכת מדעית אבל השאלה עברה אצלי גם לא פעם.
מנוע קטן אוכל פחות אבל יתאמץ יותר ומנוע גדול יתאמץ פחות אבל אוכל יותר ... לפי ההגיון שלי.
במילה "אוכל" אני מתכוון לכמות הדלק / אויר שנישרפת בכל סיבוב של המנוע. יותר נפח שווה יותר כמות.

מעניין באמת מה יגידו המומחים.

[נדב42]

תשובה מההגיון ולא מידיעה:

בהנחה ומדובר במנועים מאותו דור (נצילות דומה) ובאותו רכב (אוירודינמיות ומקדמי גרר זהים), הרי שנתוני צריכת הדלק יהיו דומים, וייטו לטובת המנוע הקטן ככל שעולה מידת השימוש העירוני/פקקים (בגלל צריכת הדלק בסרק, והתאוצות הטובות יותר שיספק המנוע הגדול מול אותה רגל, במחיר של עוד קצת דלק).

[raanan]

יפה ששאלת לגבי מהירות ספציפית !
מהנסיון שלי, למהירות שאתה מעוניין אתה צריך דווקא מנוע גדול.

הסבר,
בעבר תרם לי אבי ג'אסטי ידנית 1000 סמ"ק ללא מזגן.
מחוץ לעיר (כביש 2 ו- 4 מנתניה לחצור וחזור) במהירות ממוצעת של 100+ , הג'אסטי צרכה 1 ליטר לכל 8 קמ' !
בתוך העיר היא הייתה חסכונית ברמה של 1 ליטר לכל 16 קמ' .
לעומת זאת היום אני עם קוואליר ידנית מנוע 2200 ממוזגת ובמהירות שיוט (2700 סל"ד) של 120 קמ"ש (כביש 6 מעירון עד פלמחים) עם מזגן היא צורכת 1 ליטר לכל 12 קמ'.

מסקנה,
מנוע קטן שדורשים ממנו מהירות גבוהה (כל קמ"ש מעל 80 דורש השקעת אנרגיה (דלק) לא לינארית בגלל התנגדות האוויר), הוא לא נמצא בתחום העבודה האופטימלי שלו ולכן הוא "שתיין" דלק רציני .

מקווה שעזרתי לך לקחת ההחלטה בבחירת רכב
רענן

[דידין]

הנוסחה הבסיסית למדידת הספק מנוע נקראת PLAN
כש ה p מייצג לחץ ממוצע ,L מהלך בוכנה ,A שטח הבוכנה ו N סל"ד


מאחר ובחישוב הספק מנוע המשתנה היחיד הוא מ"ס הסל"ד (שאר הפרמטרים נשארים זהים)
אזי במנוע עם נפח גדול יותר הוא יגיע להספק נחוץ במ"ס סיבובים נמוך יותר ולכן גם צריכת הדלק תרד (עד גבול סל"ד מסוים) זה לא גרף ליניארי..
בל נשכח שכשאנו רוצים להעלות מהירות רכב (קרי ההספק שלו) השליטה היחידה שלנו היא על מהירות הסיבובים של המנוע.* לכן אצלי יותר דומיננטי מד סיבובי המנוע מאשר מד המהירות !

* מכאן נובע שהשאלה של פותח השירשור צריכה תמיד להתייחס למהירות מסוימת- במקרה של מהירות של 110 קמ"ש המנוע עם הנפח הגדול יותר , יצרוך יותר דלק

[ד ו ר ו ן]

גיא כתב:
מנוע קטן אוכל פחות אבל יתאמץ יותר ומנוע גדול יתאמץ פחות אבל אוכל יותר

גיא, המאמץ בא על חשבון משהו.. אין מאמץ בלי צריכת אנרגיה, ולכן בשביל רכב נתון צריך אנרגיה מסויימת להניעו למהירות מסויימת בלי קשר למנוע.
מנוע חזק ביחס לאחר יגיע לאותו מאמץ נדרש בסל"ד נמוך יותר ומנוע חלש בסלד גבוה יותר..
ולכן השאלה צריכה לכלול את אופי השימוש.

הפיאסטה 1.3 שנת 97 שלנו עם הזרקה חד-נקודתית,צרכה אותו דבר כמו קורולה 1.6 2008 במתאר משולב עירוני בעיקרו (1:13~).
בנסיעה בינעירונית הקורולה חסכונית משמעותית (1:15) מהפפיאסטה שירדה עד 1:12.

צריך לזכור שבנוסף למנוע הקטן יותר גם המשקל העצמי של הרכבים שונה, על פניו הפיאסטה הקלה יותר עם מנוע קטן יותר היתה אמורה להיות חסכונית בצורה משמעותית.

[דידין]

גיא, המאמץ בא על חשבון משהו.. אין מאמץ בלי צריכת אנרגיה, ולכן בשביל רכב נתון צריך אנרגיה מסויימת להניעו למהירות מסויימת בלי קשר למנוע.
מנוע חזק ביחס לאחר יגיע לאותו מאמץ נדרש בסל"ד נמוך יותר ומנוע חלש בסלד גבוה יותר..
ולכן השאלה צריכה לכלול את אופי השימוש.

הפיאסטה 1.3 שנת 97 שלנו עם הזרקה חד-נקודתית,צרכה אותו דבר כמו קורולה 1.6 2008 במתאר משולב עירוני בעיקרו (1:13~).
בנסיעה בינעירונית הקורולה חסכונית משמעותית (1:15) מהפפיאסטה שירדה עד 1:12.

צריך לזכור שבנוסף למנוע הקטן יותר גם המשקל העצמי של הרכבים שונה, על פניו הפיאסטה הקלה יותר עם מנוע קטן יותר היתה אמורה להיות חסכונית בצורה משמעותית.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++
אם כל הכבוד אתה לא עונה לשאלה.
השאלה הייתה(להזכירך) שב רכב נתון ותנאי דרך זהים ,כשמה שתשנה , זה רק את יחידת ההנעה/מנוע (אפילו לא את הגיר), האם הרכב יצרוך יותר דלק או פחות(בהתאם לנפח המנוע).
כלומר האם רכב עם מנוע בעל נפח גדול יותר יצרוך יותר דלק או מלהיפך.

[דידין]

טעות של הזעאצר.

[אסף ב]

לפי מיטב הבנתי-

מנוע גדול יותר,מפיק כוח גבווה יותר ממנוע זהה אך קטן יותר.כוח שלא תמיד מנוצל-למשל בנסיעה עירונית עם הרבה עמידה בסרק ובלימות,הכוח מתבזבז ולא מנוצל,לעומת מנוע קטן שגם בו יש בזבוז אך קטן יותר,כי באותם נתוני עמידה בסרק ובלימות,הוא צרך כמות דלק קטנה יותר,ובזבז פחות בהתאם.

איפה הבעיה-למנועים יש טווח נצילות מירבית שעומד בסל"ד מסויים-בחלק הנמוך של הסקלה. הכוונה היא שבטווח הזה כוח לליטר-הם יפיקו יותר כוח במינימום צריכה לעומת שאר סקלת הסל"ד האופציונלית.

רק מה,רכבים קטנים עם מנוע קטן,כדי שיהיו מספיק זריזים,בנויים כך שיהיו הכי נצילים במהירות נמוכה יותר בהשוואה לרכבים גדולים יותר. ז"א שאם רכב קטן מגיע לשיא הנצילות ב50 אחוז כוח מיכולת הייצור שלו בסלד מסויים,והכוח הזה בדיוק תואם כדי להחזיק אותו במהירות של 75 קמ"ש, ברכב הגדול באותו סל"ד ,הכוח יהיה מספיק כדי להחזיק את הרכב ב110 קמ"ש.

לכן,לרכב עומד-עדיף מנוע קטן,לרכב שנוסע מהר-עדיף מנוע גדול-שמהירות היעד של הרכב (גבוהה יחסית) תהיה תואמת ליכולת הפקת הכוח של המנוע בטווח הסלד האופטימלי שלו.

ד.א-לדעתי הכי הגיוני זה מנוע חסכוני שעובד ללא קשר למהירות הנסיעה,ומייצר חשמל שמזין מנועים חשמליים וגם טוען מצברים-ככה שבעמידת סרק האנרגיה לא מתבזבזת לגמריי,כשיש צורך ביותר אנרגיה מיכולת המנוע לספק באופן ישיר,למשל האצה רצינית,יש מצברים. ככה הבזבוז פוחת,אפשר להתקין מנוע קטן וחסכוני יותר

[mixael]

ברשותכם אחדד את השאלה, ואחלק אותה לשניים:

* מהירות בינעירונית קבועה של 110 קמ"ש
* נסיעה עירונית גז-ברקס, עם מהירות ממוצעת, אבל לא קבועה של 20(?) קמ"ש - למיטב ידיעתי המהירות הממוצעת של תנועה עירונית.

לצורך הדיון נתייחס למסה כוללת של 1200 ק"ג שעלינו לנייד.

מן הסתם, השוואה של כלי רכב שונים לא ממש רלבנטית, כמו גם דוגמאות אישיות, מכיוון שהן נובעות מאופי נהיגה של הכותב הספציפי.
התשובה לדעתי היא יותר נוסחתית-הנדסית, בדומה למה שדידין כתב.

[ד ו ר ו ן]

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++
אם כל הכבוד אתה לא עונה לשאלה.
השאלה הייתה(להזכירך) שב רכב נתון ותנאי דרך זהים ,כשמה שתשנה , זה רק את יחידת ההנעה/מנוע (אפילו לא את הגיר), האם הרכב יצרוך יותר דלק או פחות(בהתאם לנפח המנוע).
כלומר האם רכב עם מנוע בעל נפח גדול יותר יצרוך יותר דלק או מלהיפך.

ענית לך, תנאי הדרך זהים ונתוני הרכבים מקצינים את הבעיה,במקום לקבל את אותו הרכב קיבלת תנאי סף קשים יותר.. חשבתי שתוכל לסיק מזה אבל לא משנה.

להביא את רכב X למהירות מסויימת נדרשת אנרגיה קבועה- לא משנה איזה מנוע יזיז את הרכב.

עכשיו, מנוע קטן וחלש יצתרך לעבוד בסל"ד גבוה יותר בכל רגע נתון כדי לספק את האנרגיה הדרושה להנעת הרכב, סל"ד שמשמעותו שריפת דלק נתונה.
לחילופין, מנוע גדול ויותר וחזק יותר לא ישתמש בכל ההספק הפוטנציאלי של המנוע להגיע לאותה מהירות, ויסתובב בסל"ד נמוך יותר. בשורה התחתונה, ההבדל יהיה לדעתי בעיקר בנסיעות בינעירוניות בהן הבדל ההספק בא לידי ביטוי.
לחילופין, בסל"ד סרק המנוע הגדול יותר צריך יותר אנרגיה בסיסית לעבודה, מכאן, כמו שראיתי לפחות ברכבים שהשוותי בינהם, שההבדל יהיה לרעת הרכב הקטן בנסיעות בינעירוניות ולטובתו בנסיעות עירוניות.

[דידין]

ענית לך, תנאי הדרך זהים ונתוני הרכבים מקצינים את הבעיה,במקום לקבל את אותו הרכב קיבלת תנאי סף קשים יותר.. חשבתי שתוכל לסיק מזה אבל לא משנה.

להביא את רכב X למהירות מסויימת נדרשת אנרגיה קבועה- לא משנה איזה מנוע יזיז את הרכב.

עכשיו, מנוע קטן וחלש יצתרך לעבוד בסל"ד גבוה יותר בכל רגע נתון כדי לספק את האנרגיה הדרושה להנעת הרכב, סל"ד שמשמעותו שריפת דלק נתונה.
לחילופין, מנוע גדול ויותר וחזק יותר לא ישתמש בכל ההספק הפוטנציאלי של המנוע להגיע לאותה מהירות, ויסתובב בסל"ד נמוך יותר. בשורה התחתונה, ההבדל יהיה לדעתי בעיקר בנסיעות בינעירוניות בהן הבדל ההספק בא לידי ביטוי.
לחילופין, בסל"ד סרק המנוע הגדול יותר צריך יותר אנרגיה בסיסית לעבודה, מכאן, כמו שראיתי לפחות ברכבים שהשוותי בינהם, שההבדל יהיה לרעת הרכב הקטן בנסיעות בינעירוניות ולטובתו בנסיעות עירוניות.

יתכן ולא הבנתי למה אתה מתכוון (זה אני , זה לא את / ה) .
לגופו של עניין, כפי שציינת (ואני נתתי לזה חיזוק) מנוע עם נפח גדול יותר(עד גבול מסוים) , יהיה חסכוני יותר * . ככל שתגבר המהירות "מוטיב" החיסכון ירד.

* כפי שכתבתי למעלה , אחד ממרכיבי הספק המנוע ברגע נתון , זה לחץ עבודה ממוצע בתוך הצלינדר (p). הן בסל"ד נמוך והן בסל"ד גבוה מאוד, הלחץ הממוצע הוא נמוך.
בראשון הוא נמוך כי המצערת סגורה ולא נכנסת מאסת אויר מירבית.
בשני הוא נמוך,בגלל מהירות הסיבוב המונעת כניסת מאסת האויר מירבית.**
לכן במנוע בעל הנפח הגדול יותר, ההספק הדרוש להזזת הרכב ונסיעה במהירות נמוכה , מושג בסיבובים נמוכים יותר
** מדובר על מנוע מוזרק כשכמות הדלק מווסתת ע"י המחשב . במנועי קרבורטור נושא זה בא לידי ביטוי בצורה מודגשת יותר.

[lior_b.s]

מבלי להיכנס לתיאוריות ומדע מדוייק...
שנות התשעים, פורד סיירה 1600 שהוחלפה באחת זהה ומאותו שנתון רק עם מנוע 1800, המנוע הגדול היה חסכוני יותר בצריכת הדלק..
לא נמדד בצורה מדעית אבל התבטא בתכיפות התדלוקים, ובכמות הדלק שנשרפה בנסיעות זהות..

ליאור

[ירון גל]

בגדול כולם כתבו אותו הדבר עירוני מנוע קטן בין עירוני מנוע גדול כמובן אני מניח שאתה שואל על אותו רכב
אבל יש משהו יותר מורכב עם הייתה שואל על ההבדל בין פיזו 207 1100 לבין פיזו 207 2500 (יש כאלו בארץ) אז זה ברור וידוע
אבל ההבדל בנפח בין 1600 ל 1800 הוא מינרוי ולא משמעותי ולכן ההבדל הוא בסיבה לקיום של שני המנועים האלה
והסיבה היא
מנוע 1600 זה מנוע מיושן שמייצור למדינות העולם ה 3 (וישראל) שבהם רמת המוסכים לוקה בחסר ולכן הוא "אדיוט" רק עם מחשוב מינמלי ועוד כל מיני דברים
לעומתו אחיו ה 1800 מייוצר למדינות מערב אירופה ששם המכנאות קצת יותר מתקדמת ולכן המנוע בד"כ הרבה יותר מתקדם
ולכן באופן גורף (מינסיוני האישי) רכב 1800 צורך בד"כ 10% פחות מאחיו ה 1600 בכל מצב אבל כאשר יש תקלה בד"כ יותר יקר לתקן

[אפיז]

לצורך השוואה קח רכב כבד , אמריקאי ,עם מנוע 3100 בנסיעה עירונית לא יהייה הפרש גדול לעומת אתו הרכב באותם נתונים מנוע 3800 ההפרש יהייה לטובת הקטן יותר
אבל כאשר אתה מדבר על מהירות ב''ע מ-90 קמ''ש ומעלה ההפרשים נעשים חדים ביותר
ב-100 יהייה יתרון 5-10 % לגדול
110 כבר תעלה ל15-20% לטובת הגדול יותר
ב-140 ומעלה 50% ויותר עלייה בצריכת המנוע הקטן, המנוע הגדול ימשיך בהפרש מינורי של אחוזים בודדים בהגדלת הצריכה,(מנסיון ברכב מטופל אין כמעט הפרש גם ב-150)
למהירות פרט למסת הרכב הידועה מצטרף אלמנט משמעותי =גרר/התנגדות האויר שלקטן אין כלים להתמודד איתם אלה בשריפת דלק מואצת עד גבול מסויים ששם לא עוזרת גם הצריכה,הוא פשוט לא מושך יותר גם בניסיון לטפס לטורים גבוהים
כך שבחירת רכב תלוייה בשימוש מי שנוסע בעיקר מחוץ לעיר עדיף תמיד לבחור מנוע גדול יותר ,
זה בדרך כלל גם מתבטא באורך חיים ופחות תקלות במנוע הגדול

[raanan]

טוב, עוד ניסיון לשכנע את "המומחים" בפיזיקה ...
לאנטיס 1.6 מול לאנטיס 1.8 (שנים 97-99) , אותו מרכב משקל כמעט זהה (דגם ה-1.8 שוקל בכמה קג' יותר).
עפ"י נתוני יצרן, דגם 1.8 חסכוני יותר !!!

שנה טובה
רענן

[asafk]

ניסוי מסודר שנעשה בזמנו במשאיות - במשקל קומבינציה של יותר מ 40 טון - הראה באופן ברור עדיפות משמעותית בצריכת הדלק למשאיות בעלות הספק ונפח גדול יותר. הסיבה היא שבירידות אפשר לנוסע מהר יותר ובהילוך גבוה יותר, בעליות אפשר לנסוע מהר יותר ובהילוך גבוה יותר, ובישורות המנוע יושב על התחלת העקומה, ולא צריך לקרוע אותו.
במכוניות, זה לא בהכרח אותו דבר, כיוון שיש יותר עמידה ברמזורים ונסיעה בפקקים - שם הנפח העודף צורך אכן יותר דלק.
בשורה התחתונה בנסיעה רגילה הצריכה נקבעת על ידי המשקל ושטח החתך של הרכב. בנסיעה עם עליות וירידות או בהילוך נמוך בשטח מצד אחד, או נסיעה עירונית מצד שני - הכלל כבר לא נכון.

אסף.

[איתן שרוני]

מפתיע , אבל מרבית המגיבים התעלמו מאחד הפרמטרים החשובים במשחק החיסכון (שאגב מופיע בכל ביקורת על רכבים) והוא הכוח הזמין במהירות נתונה שכמובן מתקבל ע"י הגורם שלא הוזכר - הגיר !. ניקח לדוגמא רכב נתון בעל ארבעה הילוכים. במהירות 110 קמ"ש, הטורים (כזכור הצריכה וגם הכוח הזמין תלויים בהם ישירות!) הם בגובה נתון וקשיח (בהתעלם מההחלקה של הגיר האוטומטי - שגם היא במשחק החיסכון ( ולכן נועלים את ממיר המומנט בסוף הדרך כדי לחסוך!). עכשיו נניח שיש הילוך חמישי לאותו רכב שמצליח להגיע למהירות הזהה ולשמור אותה כמובן בטורים נמוכים יותר , ברור שהצריכה תהיה נמוכה יותר , ובכלל עצה לחסכנים - תגיעו כמה שיותר מהר להילוך הגבוה ! , מזכיר לי עצה שקיבלתי בשנת 69 מנהג ג'יפ שהשאיל לי את ריכבו (2200 מנוע שטוח למי שזוכר) שהיה מתחיל קבוע בהילוך שני ונשאר לנצח על שלישי למרות הצילצולים של המנוע , בקיצור , אם הכוח הגדול יותר של המנוע הגדול - מומר בגיר לדרך ארוכה יותר - הוא מחזיר את צריכתו הטיבעית (בגלל הנפח) בצורת כוח זמין גבוה יותר ודרך הגיר - ליותר ק"מ.
מי מנצח ? ההפסדים בעמידה , כמו שיודע כל בעל אוטו אמריקני הם אדירים , אך אם המנוע 3.8 ליטר הוא בעל יחס תמסורת סלחני באופן שבמהירות גבוהה הטורים עדין נמוכים מאד - 1800 לדוגמא , צריכת הדלק שלו תהיה זהה (כמעט) למנוע 1500 עם טורים של 3000. כמובן יש את בעיית ה"ראש " של המתכננים האמריקניים שבמחירי דלק נמוכים יחסית (פעם) , לא חסכו בכל פינה אפשרית. לקינוח , העתיד , אם נלך בראש של פולקסוואגן ונוציא כוח רב ממנוע קטן יחסית אפלו בטורים נמוכים (שילובי טורבו למינהם) - FSI לדוגמא - ונדאג לגיר חסכוני (מה שמוריד מחדוות הנהיגה) אפשר להגיע למספרים מדהימים של 25 (ק"מ לליטר כמובן) ויותר.

[moshik999]

אני אתן דוגמא משתי מכוניות שהיו לי:

הונדה לגנד מנוע 3200 6 צילינדר תזמון שסתומים ממוחשב ומשתנה צריכת דלק
בנסיעה מחוץ לעיר רגועה 1:10

סוזוקי סמוראי מנוע 1300 צריכת דלק מחוץ לעיר נסיעה רגועה 1:10

אולי זה יתן לך תשובה

[יקיר גרין]

מצחיק, אבל בסוף זה מגיע לאותו דיון שהיה לגבי ההשפעה של גודל צמיג על צריכת דלק ...

כמו עם גודל הגלגל, השאלה היא כמה יעיל המנוע במהירות המדוברת, כי כמות האנרגיה שנדרשת לשמור את הרכב במהירות הזו היא קבועה ולא משתנה בגלל נפח המנוע (חוץ מאולי תוספת משקל, אבל בדרך כלל התוספת הזו קטנה מאוד).

רכב עם מנוע גדול יצרוך יותר דלק בסופו של דבר בעיקר בתאוצות, ובשיוט במהירות גבוהה יותר, כי בשונה מהמנוע הקטן, הוא יכול ... ואת זה לומד כל בעלים של גראנד V8 ...