坂道走行

質問

坂道を走行しているといつも「空論」が頭をよぎります。ちょっとあほらしいことですが、お暇な方がおられたら付き合って下さい。
仮に、緩やかな上りと緩やかな下りからなる単純な自動車専用道路を想定します。（上りと下りは同距離）　上りの燃費を平坦な道路の２倍、下りはエンジンブレーキだけで降りるとして、燃料をほとんど使わないとすれば、全距離を走行すると燃費は平坦な道路と同じです。
更に、上り時の燃費が平坦な場合の１．５倍だとすると、全距離の燃費は平坦な道路よりも３０％ほど向上します。１．５倍という数字には根拠はありません。説明のための仮の数字です。
もし上記の考えに無理が無ければ、将来、画期的な省エネ道路が実現できるかも知れません。現実的に考えると否定的要因が一杯出てくると思いますが、理想的には可能性があるのか、それとも根本的に無いのか、ご意見を拝聴したいと存じます。

回答No.5

techno_303 · ベストアンサー

結論は出てると思いますが。
アップダウンがある道路は燃費悪いです。
一番燃費がいいのは、平坦な道路です。
エンジンは同じ負荷を延々と続けるような作業のほうが得意です。

NO.1とNO.2の方の意見はエンジンブレーキ時にも燃料を消費するとのことですが、
高速道路での巡航を考えると、十分に燃料カットがかかる回転数であると思われるので、燃料の消費はまったくありません。
これがおそらく質問者さまの意図するところだと思います。

では、なぜ燃費が悪くなるかというと、エンジンブレーキとは運動エネルギーをロスさせるものであり、フットブレーキと同じです。
ただ、燃料を使わないだけです。
考えてみてください。
坂の上からボールを転がしたらどうなりますか？
スピードがどんどん上がるでしょう。
そのエネルギーをロスさせて一定のスピードに保たせているというのが質問者様の下りの時の状態です。
当然上りの時にその位置エネルギーを得るために燃料を燃やしています。
その上りで蓄えたエネルギーを捨ててしまっているのです。
なので燃費が悪くなるのです。
仮にエンジンオフ、ギアはニュートラルで一定速度を保てる状態ならばそんなにロスはないので燃費は若干悪くなる程度だと思います。（エンジン効率の問題）

お礼

ご回答いただいた全ての皆様へ
予想外に多くの皆様から熱いご意見を賜りましたことを、ここでまとめてお礼申し上げます。皆様のご意見はいづれも的を射た常識的な観点からお書きいただいてますので納得しております。
最初に私の思いをもう少し書いておけばよかったのですが、燃料は、(1)車本体の駆動系等の損失　(2)走行時のタイヤの摩擦と風損　(3)登坂による位置エネルギーなどに使われる訳で、全てのエネルギーが(3)に費やされる訳では無いこと、及び下りにおいては、無燃料で加速も減速もなくほど等速度で走行が維持できる適当な勾配角度があると思いますが、その勾配の値と、それと同じ勾配を登る時に必要なエネルギー量を算出する基礎データを持ち合わせていないために自分なりの答を持つことが出来なかったのです。
否定的なご意見が多かったので、難しいのだろうと思いますが、もう少し思案してみたいと思います。
ご協力有難う御座いました。

回答No.6

techno_303

NO.5です。
ハイブリッド車や電気モーターの回生についても他の方から意見が出ているので補足します。
運動エネルギーから電気エネルギーを取り出すのに100%の効率で行うことができ、かつ、電気エネルギーから運動エネルギーの変換が100%の効率で行うことができれば、地形に関係なく燃費はほぼ一定になると思われます。
しかし、現実には100%の効率は不可能で、発熱、摩擦熱等のロスが必ず発生してしまいます。
そのため、普通のガソリン車に比べて地形の影響を少なくすることはできても完全にゼロにすることができません。
しかし、今後の研究で効率を100%に近づければ地形の影響をゼロに近づけることはできるでしょう。
しかし、結論はやっぱり平坦地が一番燃費いいのは変わらないです。

お礼

＞やっぱり平坦地が一番燃費いいのは変わらないです。
やはり常識は強いですね。今回は私の白昼夢をおかずにちょっと散歩してみようと思ったのですが、見識者が大勢おられたので短時間で幕引きとなってしまいました。でも別の意味で安心いたしました。皆様ありがとう御座いました。

回答No.4

isoworld

確かに私の車（ＢＭＷ７４５ｉ）は下り坂などでは燃料の供給がほとんど止まり、燃費メータ（リッターあたりの走行距離）は極めて高い値を示します。坂道の登りではガソリンを食いますが、下りではほとんど食いません。
　でも、おっしゃるような「空論」は全然珍しくありません。例えば電車のモーターは発電機にもなり、加速するときはモーターとして作動しますが、ブレーキをかけるときは発電機となって電車のイナーシャ（慣性エネルギー、運動エネルギー）を電気エネルギーに変換し、給電線に戻します。プラスマイナスでゼロにはなりませんが、かなり燃料効率は上がります。これは回生制動と呼ばれていて、昔からある技術です。
　車も将来エンジンがモーターになれば、空論は空論ではなくなります。

お礼

いい事例をお示し下さいました。ありがとう御座います。私は電気技師なので、電気現象に置き換えて思考したほうがわかりやすいのですが、今回はそれをしていませんでした。コンデンサの充放電で模擬できるのかも知れません。

回答No.3

sr052rzt

まず以下のHPの走行性能曲線をご覧ください。

これより、たとえば３％の上り坂の走行抵抗が、平地の走行抵抗の２～３倍あることが分かります。走行抵抗イコール必要なエネルギーですからあなたの仮定の１．５倍よりかなり多いですね。このため通常上り下りのあるルートは、平坦なルートより燃費が悪くなります。
理論的には同じ燃費も可能ですが、実際はエンジンブレーキを使ったりフットブレーキを使ったりしてエネルギーが外部に逃げていくとその分だけ燃費が悪くなります。

またアイデアがありましたら投稿して下さい。

http://www.honda.co.jp/factbook/auto/ACCORD/19890913/image3/057-002.jpg

参考URL：

http://www.honda.co.jp/factbook/auto/ACCORD/19890913/image3/057-002.jpg

お礼

いいデータをお教えいただきまして有難う御座います。これらのデータを使って、おそらくご回答の皆様のご意見を裏付ける結果が出ると思いますが、具体的な数値で納得できるよう検討を続けてみます。

回答No.2

east1

大きな間違い、エンジンブレーキの燃料消費量について研究してください、
自動車のエンジンは性能を維持するために最底回転時にも燃料消費が高い仕組みになっています。
上り坂走行もエンジンブレーキ走行もエンジンの負荷による燃料消費は同じことです。
エンジンブレーキ走行時には逆負荷という負荷が架かります。

お礼

関心を持っていただいて有難う御座います。

補足

エンジンの回転数が低いときは仰るとおりですが、回転数がある程度早い場合は燃料カットとなるので消費は無いとのことです。本件は当然そういうモードを想定しているわけです。
http://www.eccj.or.jp/drive/06/06.html
とか、その他のサイトでも燃料カットのことは書かれています。

回答No.1

pekezou05

残念ながら下り道でホトンドアクセルを踏んでいない状態であってもエンジンが回っている以上は燃料は消費されます。　
確かに上り道で余計にかかる燃料と比較して、下りで節約できる燃料が大きければトータルとしては消費燃料が少なくてすみますが現実問題としては無理があります。

なぜならば下り道で大幅な燃料節約が出来る条件としては、非常に急勾配な下り坂にするか非常に遅いスピードで走行するかしかなく、前者の場合は走行距離が稼げずにスグに上り道に差し掛かることになり、後者は実用的とはいえないからです。

通常のガソリンエンジンではこのアイデアは難しいですが、例えばハイブリッド車で下り坂のエンブレを利用して発電すればエネルギー総量としてはアリかもしれませんね。

お礼

早々にご回答をいただき有難うございます。
ハイブリッド車で発電というのは素晴らしいアイデアです。我が空論に併用させて頂きたくご了解ください。