§ 16. Наиболее экономичная скорость движения

Вопросы экономичности на автотранспорте интересуют не только конструкторов автомобилей, но и всех водителей. Ранее уже отмечалось, что скорость автомобиля зависит от мощности двигателя. При этом важное значение имеет удельная мощность двигателя, т. е. мощность, приходящаяся на тонну массы транспортного средства. На рис. 11 приведена так называемая универсальная диаграмма транспорта, показывающая, какая требуется удельная мощность для обеспечения определенной скорости на различных видах транспорта. Мы видим, что на малых скоростях наиболее экономичным является водный транспорт, на скоростях до 300 км/ч - железнодорожный, на более высоких - воздушный транспорт.

Рис. 11. Универсальная диаграмма транспорта

При расчете характеристики для наземного транспорта учтено сопротивление качению, воздушное сопротивление кузова, вращающихся колес и внутреннее сопротивление передач. Большая разница в характеристиках автомобильного и рельсового транспорта объясняется тем, что сопротивление качению пневматической шины по дороге гораздо больше сопротивления качению стального колеса по рельсу. Воздушное сопротивление повышается с увеличением скорости, и при окоростях автомобилей 60 - 70 км/ч оно становится равным сопротивлению качению, а при больших - становится преобладающим. Поэтому 200 км/ч - разумный предел скорости легкового автомобиля. У гоночных автомобилей потребная удельная мощность растет медленнее, здесь применяются более обтекаемые формы кузова, более полно используется мощность двигателя.

Рис. 12. Влияние скорости движения на транспортно-эксплуатационные расходы (по данным США): 1 - суммарные расходы; 2 - постоянные расходы по эксплуатации автомобиля; 3 - переменные расходы по эксплуатации автомобиля; 4 - материальный ущерб от дорожно-транспортных происшествий

На диаграмме приведены также характеристики для пешехода, велосипедиста и лошади с наездником. Интересно, что по удельной мощности лошадь экономичнее грузового автомобиля при одинаковых скоростях.

Итак, автомобиль по удельной мощности является не самым экономичным транспортным средством: в частности, он значительно уступает железнодорожному транспорту.

В общем случае экономичность автомобильного транспорта определяется себестоимостью перевозок. При анализе себестоимости перевозок обычно выделяются следующие оценочные факторы:

Переменные расходы связаны с движением автомобиля. Они включают в себя стоимость горюче-смазочных материалов, ремонта и технического обслуживания автомобиля. С увеличением скорости удельный вес этих расходов на 1 км пробега возрастает;

Постоянные расходы связаны с содержанием зданий и сооружений автотранспортных предприятий. Сюда входят налоги и сборы, хозяйственные расходы, заработная плата административно-управленческого персонала и водителей. Эти расходы в расчете на один автомобиль являются величиной относительно постоянной и определяют стоимость одного часа работы автомобиля. С увеличением скорости удельный вес этих расходоз на 1 км пробега снижается.

Расходы, связанные с повреждением транспортных средств в результате дорожно-транспортных происшествий, с увеличением скорости растут, поскольку количество происшествий и степень повреждения транспортных средств находятся в прямой зависимости от скорости.

Характер изменения этих трех видов расходов, отнесенных на 1 км пробега, показан на рис. 12. Верхняя кривая определяет изменение суммарных расходов в зависимости от скорости.

Минимум кривой характеризует наиболее экономичную для данного транспортного средства скорость.

Энергетический кризис, начавшийся в 1973 - 1974 гг. в странах Запада, явился одной из причин введения жестких ограничений скорости. По данным венгерского научно-исследовательского института автомобильного транспорта, экономически целесообразной скоростью для автобуса типа "Икарус" является 60 км/ч, для грузового автомобиля "Чепель" - 50 км/ч и для легкового автомобиля средней мощности - 70 - 75 км/ч. По расходу топлива наиболее экономичным для большинства легковых отечественных автомобилей является движение со скоростью 70 - 80 км/ч, для грузовых - от 40 до 60 км/ч.

Однако такое решение не является лучшим, так как постоянно выдерживать расчетную скорость практически невозможно из-за влияния большого количества различных факторов, например меняющихся дорожных условий, интенсивности движения и т. п. Поэтому такую скорость можно принимать за основу при организации движения отдельных транспортных колонн на сравнительно мало загруженных дорогах, а также при составлении графиков движения автобусов на загородных маршрутах.