O que consome mais combustível, dirigindo rápido ou lento, e por quê?

Estas são curvas de forma típica de consumo de combustível (mpg) vs velocidade para um par de veículos. Todos os veículos têm a corcunda característica no meio. Isso diz-lhe que conduzir uma velocidade média é melhor, demasiado lento é ineficiente e demasiado rápido em cada vez mais ineficiente.

A razão pela qual o lento é mau é porque o motor quer rodar 1000-3000 RPM e as mudanças continuarão a ser em baixa velocidade, o que significa que está a rodar muitas rotações por milha, pelo que que queima mais gás à medida que o gás é injectado e queimado em cada rotação.

A velocidades mais elevadas a transmissão mudou para uma mudança mais alta, por isso continua a rodar a 1000-3000 RPM, mas o seu motor faz muito menos rotações por milha percorrida utilizando menos gás. MAS, a resistência do ar é baixa quando você vai devagar, mas sobe quatro vezes para cada duplicação de velocidade. Por isso, o motor tem de trabalhar mais para ultrapassar a resistência do ar. É por isso que a quilometragem desce com as velocidades a aumentarem eventualmente.

O ponto doce está normalmente entre 30 e 50 mph, a resistência ao vento ainda não é enorme e a transmissão mudou para uma mudança alta dando boas milhas por rotação. Todos os carros, excepto o mais aerodinâmico, começam a perder milhas significativamente mais de 60-65 mph.

Notem que o pico na curva para o carro de passageiros é maior velocidade do que o pico para a pickup truck (Ford). Uma razão pode ser a mudança mais baixa para puxar cargas úteis maiores, mas a outra razão é que a forma mais alta da camioneta em forma de caixa vs. a forma mais aerodinâmica do sedan dará menor resistência ao vento.

No entanto, notará que conduzir 10 mph e obter 5-10 mpg vai ser muito pior numa viagem de 200 milhas do que percorrer 90 mph e obter 10 mpg; pelo menos chegará lá 9 vezes mais rápido: 20 horas vs 2.2 horas, com a mesma economia de combustível.

P.S. Note que a maioria dos carros elétricos não tem caixas de câmbio e marchas baixas para condução lenta... isso é porque os motores elétricos, ao contrário da combustão interna, têm bom torque a baixas RPMs. Assim, os EVs têm muito melhor eficiência de combustível a baixa velocidade, falta-lhes aquela rampa íngreme de baixa eficiência na extremidade de baixa velocidade que passa de pouco acima de zero para 30-40 mph. Se você tiver um EV ou provavelmente um híbrido, quanto mais lento você dirigir (velocidade constante, não parar de ligar), melhor economia de MPGe você terá.

P.S. Para deixar claro, estamos falando de Combustível por milha, não de fluxo de combustível. Obviamente para o fluxo de combustível, quanto mais lento você for, mais baixo será o fluxo de combustível.