إن كفاءة الوقود عامل هام في تصميم المركبات واستخدامها، إذ تتوقف على مختلف البارامترات المادية، بما في ذلك كتلة المركبات والزلازل الهوائية، ويمكن أن يساعد فهم كيفية تأثير هذه العوامل على استهلاك الوقود في تحقيق الأداء الأمثل للمركبات والحد من التأثير البيئي.

أثر الكتلة الكهربائية على كفاءة الوقود

ويؤثر كتلة المركبات تأثيرا مباشرا على كمية الطاقة اللازمة لنقلها، إذ تستهلك المركبات الثقيلة المزيد من الوقود لأن هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة للتغلب على العسر والمقاومة المتجددة، وقد يؤدي تخفيض كتلة المركبات إلى تحسينات كبيرة في كفاءة الوقود.

زيادة استهلاك الطاقة المحركة والوقود مع وزن المركبات، لا سيما أثناء التعجيل بالركب والتسلق، ولذلك كثيرا ما تستخدم المواد الخفيفة الوزن واستراتيجيات التصميم لتعزيز اقتصاد الوقود.

استهلاك الأيروديناميات والوقود

إن سحب الأيرودينامي هو عامل رئيسي في التأثير على كفاءة الوقود بسرعة أعلى، ينتج عن مقاومة الهواء ضد حركة السيارة، إن شكل وسطح المركبة يحددان كمية الجر التي تم جرها.

ويمكن أن يؤدي تخفيض معامل الجر من خلال تبسيط التصميم إلى خفض استهلاك الوقود، وتشمل الأساليب المشتركة مساحات الجسم السلسة، والمفسدين، والسمات الأيرودينامية النشطة.

حساب كفاءة الوقود

ويمكن تقدير كفاءة الوقود باستخدام نماذج مادية تتضمن كتلة المركبات والممتلكات الهوائية، وتنظر الصيغة الأساسية في الطاقة اللازمة للتغلب على القوى المقاومة أثناء الحركة.

وتشمل البارامترات الرئيسية كتلة المركبات (م)، ومعامل الجر (Cd)، والمنطقة الأمامية (A)، والكثافة الجوية (الساعة 5)، والسرعة (ت)، وتعطى الطاقة اللازمة للتغلب على السحب الهوائي من خلال ما يلي:

P = 0.5 × × × × × × × × × × × × × × × × × × 3]

ويشمل تقدير استهلاك الوقود حساب مجموع نفقات الطاقة على مسافة، بالنظر إلى سحب الهواء الديناميكي ومقاومة الانتقال، وتساعد هذه الحسابات في تصميم مركبات أكثر كفاءة.