Tại sao mức tiêu thụ xăng tăng 25% khi tốc độ đến 75 mph?

QUẬN CAM, California (NV) – Trong tình hình giá xăng cao ngất ngưởng kể từ khi cuộc chiến Iran xảy ra, nhiều người Mỹ tìm cách tiết kiệm xăng dưới mọi hình thức. Điều này cũng dễ hiểu, bởi vì nếu bỏ qua chi phí khấu hao xe, nhiên liệu chính là khoản chi phí lớn thứ hai trong việc sở hữu xe hơi, chỉ sau các khoản thanh toán trả góp hoặc thuê xe.

Theo trang mạng xe hơi www.slashgear.com , có nhiều cách để tiết kiệm xăng. Đơn giản nhất là ít lái xe hơn. Tuy nhiên, đối với nhiều người đây không phải là giải pháp khả thi vì  phải đi làm. Một lựa chọn khác là vẫn đi cùng một quãng đường nhưng ít tốn xăng hơn. Một trong những cách có thể làm ngay là giảm tốc độ lái xe.

Tài xế tuân thủ giới hạn tốc độ cho phép trên đường sẽ tiết kiệm được xăng. (Hình minh họa tạo bởi ChatGPT)

Tin vui là nếu tài xế tuân thủ đúng giới hạn tốc độ cho phép trên đường, mọi thứ sẽ ổn thỏa. Theo dữ liệu từ trang Energy.gov, một chiếc xe xăng cỡ trung hoạt động hiệu quả nhất ở tốc độ 55 dặm/giờ (mph). Chính dữ liệu này cũng chỉ ra rằng khi chiếc xe đạt tốc độ 75 dặm/giờ, lượng nhiên liệu tiêu thụ sẽ tăng thêm 25% so với khi xe di chuyển ở tốc độ 45 dặm/giờ (tương đương với mức tăng từ 32 mpg lên 43 mpg).

Nguyên nhân chính của sự tăng tiêu hao nhiên liệu nằm ở yếu tố khí động học. Xe được thiết kế với hình dạng khí động học để giảm lực cản gió, có thể đạt được tốc độ tối đa. Nhưng dựa trên các nguyên lý khoa học, hiệu quả khí động học sẽ suy giảm khi tốc độ tăng cao. Ngay cả với những thiết kế có tính khí động học tối ưu nhất cũng không thể thay đổi được các quy luật vật lý.

Về mặt toán học, tác động của khí động học và cách mà tốc độ ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu có thể tính qua một phương trình lực cản (drag equation). Bỏ qua các chi tiết kỹ thuật chuyên sâu, về cơ bản phương trình này tính toán lực cản tác động lên một chiếc xe di chuyển trong không khí. Phương trình sử dụng các biến số bao gồm vận tốc, mật độ không khí, hệ số cản, diện tích mặt trước của xe để xác định tổng lực cản.

Yếu tố trong phương trình mà người lái đặc biệt quan tâm chính là vận tốc. Trong phương trình tính lực cản, vận tốc được bình phương lên. Điều này có nghĩa là khi vận tốc tăng, lực cản khí động học tăng lên theo mức bình phương. Ngay cả những mức tăng vận tốc nhỏ cũng đòi hỏi một lượng năng lượng — hay nhiên liệu— tăng nhiều hơn.

Lấy các con số cụ thể 45 dặm/giờ và 75 dặm/giờ vào phương trình. Bỏ qua các yếu tố khác và chỉ tập trung vào vận tốc, có thể tính toán rằng một chiếc xe ở tốc độ 75 dặm/giờ chạy nhanh gấp 1.7 lần so với chiếc xe chạy 45 dặm/giờ. Vì vận tốc được bình phương, tốc độ tăng 1.7 lần tương đương với một lực cản không khí lớn gấp khoảng 2.8 lần. Mức tiêu thụ nhiên liệu tăng chính là hệ quả của năng lượng cần thiết để vượt qua lực cản đó.

Ứng dụng trong lái xe hằng ngày, tài xế nên giữ tốc độ 65 mph trên xa lộ thay vì tăng tốc lên 75 mph. Vừa tiết kiệm nhiên liệu, vừa an toàn, vừa tránh bị cảnh sát phạt vì chạy quá tốc độ. (HD)

video
play-rounded-fill

MỚI CẬP NHẬT