Войти
Энергоэффективность на транспорте - это полезное пройденное расстояние пассажиров, товары или любой вид груза; деленное на общую энергию, вложенную в транспортные двигательные установки. Ввод энергии может быть представлен в нескольких различных типах в зависимости от типа силовой установки, и обычно такая энергия представлена в жидком топливе, электрической энергии или пищевой энергии. энергоэффективность также иногда называют энергоемкостью . , обратная энергоэффективности на транспорте, - это потребление энергии на транспорте.
Энергоэффективность на транспорте часто описывается как расход топлива, где расход топлива величина, обратная экономии топлива. Тем не менее, потребление топлива связано с движущей силой, в которой используется жидкое топливо, в то время как энергоэффективность применима к любому типу движителя. Чтобы избежать такой путаницы и иметь возможность сравнивать энергоэффективность любого типа транспортного средства, эксперты стремятся измерять энергию в Международной системе единиц, т. Е. джоулей.
Следовательно, в Международной системе единиц энергоэффективность на транспорте измеряется в метрах на джоуль, или м / Дж, в то время как потребление энергии на транспорте измеряется в джоулях на метр, или Дж / м . Чем эффективнее транспортное средство, тем больше метров он преодолевает за один джоуль (больше эффективность) или тем меньше джоулей он использует, чтобы проехать более одного метра (меньше потребление). энергоэффективность на транспорте в значительной степени зависит от вида транспорта. Различные типы транспорта варьируются от нескольких сотен килоджоулей на километр (кДж / км) для велосипеда до десятков мегаджоулей на километр (МДж / км) для вертолет.
В зависимости от типа используемого топлива и уровня расхода топлива энергоэффективность также часто связана с эксплуатационными расходами ($ / км) и выбросами в окружающую среду (например, CO 2 / км).
В Международной системе единиц энергоэффективность на транспорте измеряется в метрах на джоуль, или м / Дж . Тем не менее, возможно несколько преобразований, в зависимости от единицы расстояния и единицы энергии. Для жидкого топлива обычно количество потребляемой энергии измеряется в единицах объема жидкости, например, литров или галлонов. Для силовой установки, работающей на электричестве, обычно используется кВт · ч, в то время как для любого типа управляемого человеком транспортного средства потребляемая энергия измеряется в единицах калорий. Обычно происходит преобразование между разными видами энергии и единицами.
Для пассажирского транспорта энергоэффективность обычно измеряется в единицах СИ, умноженных на количество пассажиров на расстояние на единицу энергии, пассажиро-метров на джоуль (чел.м / Дж ); в то время как для грузового транспорта энергоэффективность обычно измеряется в единицах массы перевозимого груза, умноженной на расстояние на единицу энергии, в СИ, килограмм-метр на джоуль (кг · м / Дж ). Также может быть указана объемная эффективность по отношению к вместимости автомобиля, например, пассажиро-миля на галлон (PMPG), полученная путем умножения на миль на галлон из топлива либо на пассажировместимость, либо на среднюю загруженность. Заполняемость личных автомобилей обычно в значительной степени ниже, чем вместимость, и поэтому значения, рассчитанные на основе вместимости и загруженности, часто будут совершенно разными.
| Джоули | |
|---|---|
| литр бензина | 0,3x10⁸ |
| галлон США бензина (бензин) | 1,3x10⁸ |
| Imp. галлон бензина (бензин) | 1,6x10⁸ |
| килокалорий | 4,2x10³ |
| кВт · ч | 3,6x10⁶ |
| BTU | 1,1x10³ |
Энергоэффективность выражается в единицах экономии топлива:
Потребление энергии (обратная эффективность) выражается в единицах расхода топлива:
Потребление электроэнергии:
Для производства электроэнергии из топлива требуется гораздо больше первичной энергии, чем количество произведенной электроэнергии.
Потребление энергии:
В следующей таблице представлены энергоэффективность и потребление энергии для различных типов наземных пассажирских транспортных средств и видов транспорта, а также стандартные показатели занятости. Источники этих цифр находятся в соответствующем разделе для каждого автомобиля в следующей статье. Преобразования между различными типами единиц хорошо известны в данной области техники.
Для преобразования единиц энергии в следующей таблице, 1 литр бензина составляет 34,2 МДж, 1 кВтч составляет 3,6 МДж, а 1 килокалория составляет 4184 J. Для коэффициента занятости автомобилей учитывалась стоимость 1,2 пассажира на автомобиль. Тем не менее, в Европе это значение немного увеличивается до 1,4. Источники для преобразования единиц измерения появляются только в первой строке.
| Вид транспорта | Энергоэффективность | Потребление энергии | Среднее количество пассажиров на транспортное средство | Энергоэффективность | Потребление энергии | ||||||||
| миль на галлон (США) бензина | миль на галлон (имп) бензина | км / Л бензина | км / МДж | м / Дж | л (бензин) / 100 км | кВтч / 100 км | Кал / км | МДж / 100 км | Дж / м | (м · pax ) / Дж | Дж / (м · чел) | ||
| Привод человека | |||||||||||||
| Ходьба | 4,55 | 0,00455 | 52,58 | 22,00 | 220 | 1,0 | 0,00455 | 220 | |||||
| Веломобиль (закрытый лежачий) | 55,56 | 0,05556 | 0,50 | 4,30 | 1,80 | 18 | 1,0 | 0,05556 | 18 | ||||
| Велосипед | 9,09 | 0,00909 | 26.29 | 11.00 | 110 | 1.0 | 0,00909 | 110 | |||||
| Ассистент мотора | |||||||||||||
| Моторизованный велосипед | 670,36 | 805,07 | 285,00 | 8,33 | 0,00833 | 0,35 | 3,33 | 28,68 | 12,00 | 120 | 1,0 | 0,00833 | 120 |
| Электрический самокат | 24,87 | 0,02487 | 1,12 | 9,61 | 4,00 | 40 | 1,0 | 0,02487 | 40 | ||||
| Автомобиль | |||||||||||||
| Автомобиль на солнечных батареях | 1200,65 | 1441,92 | 510,45 | 14,93 | 0,01493 | 0,20 | 1,86 | 16,01 | 6,70 | 67 | 1,0 | 0,01493 | 67 |
| GEM NER | 212,81 | 255,58 | 90,48 | 2,65 | 0,00265 | 1,11 | 10,50 | 90,34 | 37,80 | 378 | 1,2 | 0,00317 | 315 |
| General Motors EV1 | 97,15 | 116,68 | 41,30 | 1,21 | 0,00121 | 2,42 | 23,00 | 197,90 | 82,80 | 828 | 1.2 | 0,00145 | 690 |
| Chevrolet Volt | 99,31 | 119,27 | 42,22 | 1,23 | 0,00123 | 2,37 | 22,50 | 193,59 | 81,00 | 810 | 1.2 | 0,00148 | 675 |
| Daihatsu Charade | 83,80 | 100,63 | 35,63 | 1,04 | 0,00104 | 2,81 | 26,67 | 229,45 | 96,00 | 960 | 1.2 | 0,00125 | 800 |
| Volkswagen Polo | 61,88 | 74,31 | 26,31 | 0,77 | 0,00077 | 3.80 | 36,11 | 310,71 | 130,00 | 1300 | 1,2 | 0,00092 | 1083 |
| SEAT Ibiza 1.4 TDI Ecomotion | 61,88 | 74,31 | 26,31 | 0,77 | 0,00077 | 3.80 | 36,11 | 310,71 | 130 | 1300 | 1,2 | 0,00092 | 1083 |
| Cadillac CTS-V | 13,82 | 16,60 | 5,88 | 0,17 | 0,00017 | 17.02 | 161.67 | 1391.01 | 582.00 | 5820 | 1.2 | 0,0002 1 | 4850 |
| Bugatti Veyron | 9,79 | 11,75 | 4,16 | 0,12 | 0,00012 | 24,04 | 228,33 | 1964,63 | 822,00 | 8220 | 1.2 | 0,00015 | 6850 |
| Nissan Leaf | 119,89 | 143,98 | 50,97 | 1,49 | 0,00149 | 1,96 | 18,64 | 160,37 | 67,10 | 671 | 1,2 | 0,00179 | 559 |
| Toyota Prius | 56,06 | 67,32 | 23,83 | 0,70 | 0,00070 | 4,20 | 39,86 | 342,97 | 143,50 | 1435 | 1.2 | 0,00084 | 1196 |
| Tesla Model S | 129,54 | 155,57 | 55,07 | 1,61 | 0,00161 | 1,82 | 17,25 | 148,42 | 62.10 | 621 | 1.2 | 0.00193 | 517 |
| Автобусы | |||||||||||||
| MCI 102DL3 | 6.03 | 7,24 | 2,56 | 0,07 | 0,00007 | 39,04 | 370,83 | 3190,73 | 1335,00 | 13350 | 11.0 | 0,00082 | 1214 |
| Proterra Catalyst 40 'E2 | 0,23 | 0,00023 | 121,54 | 1044.20 | 437.60 | 4376 | 11.0 | 0.00319 | 313 | ||||
| Поезда | |||||||||||||
| Городской рельс | 0,00231 | 432 | |||||||||||
| CR400AF (cn) | ~ | 0,00150 | 667 | ||||||||||
| JR East (jp) | ~ | 0,01091 | 92 | ||||||||||
| CP -Lisbon (pt) | 27.7% | 0,01304 | 77 | ||||||||||
| Basel (ch) | ~50.0% | 0,00215 | 465 | ||||||||||
Скандинавская ходьба Человеку весом 68 кг (150 фунтов) , идущему со скоростью 4 км / ч (2,5 мили в час) требуется примерно 210 килокалорий (880 кДж) пищевой энергии в час., что эквивалентно 4,55 км / МДж. 1 галлон США (3,8 л) бензина содержит около 114 000 британских тепловых единиц (120 МДж) энергии, так что это приблизительно эквивалентно 360 миль на галлон США (0,65 л / 100 км).
Веломобили (закрытые лежачие велосипеды) обладают наивысшей энергоэффективностью среди всех известных видов личного транспорта из-за их небольшой передней площади и аэродинамической формы. Производитель веломобилей WAW заявляет, что при скорости 50 км / ч (31 миля в час) для перевозки пассажира требуется всего 0,5 кВт · ч (1,8 МДж) энергии на 100 км (= 18 Дж / м). Это примерно ⁄ 5 (20%) от того, что необходимо для приведения в действие стандартного вертикального велосипеда без аэродинамического покрытия на той же скорости, и ⁄ 50 (2%) от того, что в среднем потребляется ископаемым топливом или электромобилем (эффективность веломобиля соответствует 4700 миль на галлон США, 2000 км / л или 0,05 л / 100 км). Реальная энергия от пищи, потребляемой человеком, в 4–5 раз больше. К сожалению, их преимущество в энергопотреблении по сравнению с велосипедами меньше с уменьшением скорости и исчезает примерно на 10 км / ч, где мощность, необходимая для веломобиля и велосипеда для триатлона, почти одинакова
Китайский Flying Pigeon велосипед Стандартный легкий велосипед с умеренной скоростью - один из самых энергоэффективных видов транспорта. По сравнению с ходьбой, велосипедисту весом 64 кг (140 фунтов), едущему со скоростью 16 км / ч (10 миль / ч), требуется около половины пищевой энергии на единицу расстояния: 27 ккал / км, 3,1 кВт⋅ч (11 МДж) на 100 км, или 43 ккал / мил. Это преобразуется в примерно 732 миль на галлон ‑US (0,321 л / 100 км; 879 миль на галлон ‑imp). Это означает, что велосипед будет потреблять в 10–25 раз меньше энергии на пройденное расстояние, чем личный автомобиль, в зависимости от источника топлива и размера автомобиля. Эта цифра действительно зависит от скорости и массы гонщика: чем выше скорость, тем выше сопротивление воздуха, а более тяжелые гонщики потребляют больше энергии на единицу расстояния. Кроме того, поскольку велосипеды очень легкие (обычно от 7 до 15 кг), это означает, что они потребляют очень мало материалов и энергии для производства. По сравнению с автомобилем весом 1500 кг или более, для производства велосипеда требуется в 100–200 раз меньше энергии, чем для производства автомобиля. Кроме того, велосипеды требуют меньше места как для парковки, так и для эксплуатации, и они меньше повреждают дорожное покрытие, что повышает эффективность инфраструктуры.
A моторизованный велосипед позволяет использовать человеческую силу и помощь двигателя размером 49 см (3,0 куб. Дюйма), обеспечивая диапазон от 160 до 200 миль на галлон ‑US ( 1,5–1,2 л / 100 км; 190–240 миль на галлон ‑imp). Велосипеды с электроприводом с усилителем педали работают всего лишь с 1,0 кВт⋅ч (3,6 МДж) на 100 км, при поддержании скорости свыше 30 км / ч (19 миль / ч). Эти данные в лучшем случае полагаются на человека, выполняющего 70% работы, при этом около 3,6 МДж (1,0 кВт⋅ч) на 100 км поступает от двигателя. Это делает электрический велосипед одним из наиболее эффективных моторизованных транспортных средств, уступая только моторизованному веломобилю.
Электрическим самокатам, входящим в систему совместного использования скутеров, в Сан-Хосе, Калифорния. Электрические самокаты, такие как те, которые используются системами совместного использования скутеров, такими как Bird или Lime, обычно имеют максимальную дальность действия менее 30 км (19 миль).) и максимальной скоростью примерно 15,5 миль в час (24,9 км / ч). Предназначенные для того, чтобы вписаться в нишу последней мили и ездить по велосипедным дорожкам, они не требуют особых навыков от гонщика. Из-за их легкого веса и небольших двигателей они чрезвычайно энергоэффективны с типичной энергоэффективностью 1,1 кВт⋅ч (4,0 МДж) на 100 км (1904 MPGe 810 км / л 0,124 л / 100 км), что даже более эффективно, чем велосипеды и прогулки. Однако, поскольку их необходимо часто перезаряжать, их часто собирают в ночное время с помощью автомобилей, что несколько снижает их эффективность. Срок службы электросамокатов также значительно короче, чем у велосипедов, и зачастую он составляет всего однозначное число лет.
Чтобы быть тщательным, сравнение должно также учитывать энергетические затраты на производство, транспортировку и упаковку топлива (пищевого или ископаемого топлива), энергию, затрачиваемую на удаление отработанных отходов, и затраты на электроэнергию при производстве автомобиля. Последнее может иметь большое значение, учитывая, что для ходьбы не требуется специального оборудования или требуется совсем немного, в то время как автомобили, например, требуют много энергии для производства и имеют относительно короткий срок службы. Кроме того, любое сравнение электромобилей и транспортных средств, работающих на жидком топливе, должно включать топливо, потребляемое на электростанции для выработки электроэнергии. В Великобритании, например, эффективность системы производства и распределения электроэнергии составляет около 0,40.
Bugatti Veyron Автомобиль - неэффективное транспортное средство по сравнению с другими видами транспорта. Это связано с тем, что соотношение между массой транспортного средства и массой пассажиров намного выше по сравнению с другими видами транспорта.
Автомобиль топливная эффективность чаще всего выражается в единицах расхода топлива на сто километров (л / 100 км), но в некоторых странах (включая США, США) Королевство и Индия) это чаще выражается в единицах расстояния на каждый объем потребляемого топлива (км / л или миль на галлон ). Это осложняется разной энергоемкостью топлива, такого как бензин и дизельное топливо. Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) утверждает, что содержание энергии в неэтилированном бензине составляет 115 000 британских тепловых единиц (БТЕ) на галлон США (32 МДж / л) по сравнению с 130 500 БТЕ на галлон США (36,4 МДж / л). L) для дизельного топлива.
Второе важное соображение - это затраты на производство энергии. Биотопливо, например электричество и водород, требует значительных затрат энергии при их производстве. Производство водорода КПД составляет 50–70% при производстве из природного газа и 10–15% из электроэнергии. Эффективность производства водорода, а также энергия, необходимая для хранения и транспортировки водорода, должны быть объединены с эффективностью транспортного средства, чтобы получить чистую эффективность. Из-за этого водородные автомобили являются одним из наименее эффективных средств пассажирского транспорта, обычно для производства водорода требуется примерно в 50 раз больше энергии по сравнению с тем, сколько энергии используется для передвижения автомобиля.
A Третье соображение, которое следует принять во внимание при расчете энергоэффективности автомобилей, - это заполняемость автомобиля. Хотя потребление на единицу расстояния на транспортное средство увеличивается с увеличением количества пассажиров, это увеличение незначительно по сравнению со снижением расхода на единицу расстояния на пассажира. Это означает, что более высокая заполняемость приводит к более высокой энергоэффективности на пассажира. Заполняемость автомобилей варьируется в зависимости от региона. Например, расчетная средняя заполняемость составляет около 1,3 пассажира на машину в районе залива Сан-Франциско, в то время как средний расчетный показатель для Великобритании за 2006 год составляет 1,58.
В-четвертых, важным фактором является энергия, необходимая для строительства и содержания дорог., как и энергия , возвращенная на вложенную энергию (EROEI). Между этими двумя факторами необходимо добавить примерно 20% к энергии израсходованного топлива, чтобы точно учесть общий объем потребляемой энергии.
Наконец, расчеты энергоэффективности транспортных средств будут вводить в заблуждение без учета затрат энергии на производство сам автомобиль. Эти начальные затраты на электроэнергию, конечно, могут быть амортизированы в течение срока службы транспортного средства, чтобы рассчитать среднюю энергоэффективность за его эффективный срок службы. Другими словами, транспортные средства, для производства которых требуется много энергии и которые используются в течение относительно коротких периодов времени, потребуют гораздо больше энергии в течение их эффективного срока службы, чем те, которые этого не делают, и поэтому они гораздо менее энергоэффективны, чем они могут показаться в противном случае. Гибридные и электрические автомобили потребляют меньше энергии в своей работе, чем сопоставимые автомобили, работающие на бензине, но больше энергии используется для их производства, поэтому общая разница будет менее очевидной. Сравните, например, ходьбу, которая вообще не требует специального оборудования, и автомобиль, произведенный в другой стране и доставленный из нее, и сделанный из частей, произведенных по всему миру из сырья и минералов, добытых и переработанных в другом месте, и используемых для ограниченное количество лет. По данным французского агентства по энергии и окружающей среде ADEME, средний автомобиль имеет суммарную энергоемкость 20 800 кВтч, а средний электромобиль - 34 700 кВтч. Электромобиль требует почти вдвое больше энергии для производства, в первую очередь из-за большого объема добычи и очистки, необходимой для редкоземельных металлов и других материалов, используемых в литий-ионных аккумуляторах и в электродвигателях электропривода. Это представляет собой значительную часть энергии, используемой в течение всего срока службы автомобиля (в некоторых случаях почти столько же, сколько энергии, которая используется с потребляемым топливом, что фактически удваивает потребление энергии автомобилем на расстояние), и его нельзя игнорировать, когда сравнение автомобилей с другими видами транспорта. Поскольку это средние цифры для французских автомобилей, и они, вероятно, будут значительно больше в более автоцентрических странах, таких как США и Канада, где более распространены более крупные и тяжелые автомобили.
Методы вождения и транспортные средства могут быть изменены для повышения их энергоэффективности примерно на 15%.
В процентном отношении, если в автомобиле находится один человек, от 0,4 до 0,6% от общая энергия используется для перемещения человека в автомобиле, а 99,4–99,6% (примерно в 165–250 раз больше) используется для перемещения автомобиля.
Два американских автомобиля на солнечных батареях в Канаде 
Поезда в целом являются одним из наиболее эффективных транспортных средств для грузов и пассажиров. Неотъемлемым преимуществом эффективности является низкое трение стальных колес о стальные рельсы по сравнению с резиновыми шинами о асфальт. Эффективность значительно зависит от количества пассажиров, потерь, возникающих при производстве и поставке электроэнергии (для электрифицированных систем), и, что важно, от непрерывной доставки, когда станции не являются конечными пунктами отправления маршрута.
Фактическое потребление зависит от уклонов, максимальной скорости и схем загрузки и остановки. Данные, полученные для европейского проекта MEET (Методологии оценки выбросов загрязнителей воздуха), иллюстрируют различные модели потребления на нескольких участках пути. Результаты показывают, что потребление для немецкого высокоскоростного поезда ICE варьировалось от 19 до 33 кВт⋅ч / км (68–119 МДж / км; 31–53 кВт⋅ч / милю). Данные также отражают вес поезда на одного пассажира. Например, в двухэтажных поездах TGV Duplex используются легкие материалы, которые снижают нагрузку на оси и уменьшают повреждение пути, а также экономят энергию.
Удельное энергопотребление поездов во всем мире составляет около 150 кДж / пкм (килоджоуль на пассажиро-километр) и 150 кДж / ткм (килоджоуль на тонно-километр) (примерно 4,2 кВтч / 100 пкм и 4,2 кВтч / 100 ткм) с точки зрения конечной энергии. Пассажирские перевозки по железной дороге требуют меньше энергии, чем на машине или самолете (одна седьмая часть энергии, необходимой для передвижения человека на машине в городских условиях). По этой причине, хотя в 2015 году на долю железнодорожных пассажирских перевозок приходилось 9% мировых пассажирских перевозок (выраженных в пкм), они составляли лишь 1% от конечного спроса на энергию в пассажирских перевозках.
Оценки энергопотребления для железнодорожных грузовых перевозок сильно различаются, и многие из них предоставлены заинтересованными сторонами. Некоторые из них представлены в таблице ниже.
| Страна | Год | Экономия топлива (вес товара) | Энергоемкость |
|---|---|---|---|
| США | 2007 | 185,363 км / L (1 короткая тонна ) | энергия / масса-расстояние |
| США | 2018 | 473 мили / галлон (1 тонна) | энергия / масса-расстояние |
| UK | — | 87 t · км / л | 0,41 МДж / т · км (LHV ) |
| Страна | Год | Эффективность поезда | на пассажиро-км (кДж) | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Китай | 2018 | 9,7 МДж (2,7 кВтч) / автомобиль-км | 137 кДж / пассажиро-км (при 100% нагрузке) | CR400AF при 350 км / ч. Пекин-Шанхай PDL 1302 км в среднем |
| Япония | 2004 | 17,9 МДж (5,0 кВтч) / автомобиль-км | 350 кДж / пассажиро-км | JR Восточное среднее |
| Япония | 2017 | 1,49 кВтч / вагон-км | ≈92 кДж / пассажиро-км | JR East Conventional Rail |
| EC | 1997 | 18 кВт⋅ч / км (65 МДж / км) | ||
| США | 1,125 миль на галлон ‑US (209,1 л / 100 км; 1,351 миль на галлон ‑Imp) | 468 пассажиро-миль / галлон США (0,503 л / 100 пассажиро-км) | ||
| S Швейцария | 2011 | 2300 ГВтч / год | 470 кДж / пассажиро-км | |
| Базель, Швейцария | 1,53 кВтч / автомобиль-км (5,51 МДж / автомобиль -км) | 85 кДж / пассажиро-км (150 кДж / пассажиро-км при 80% средней нагрузке) | ||
| США | 2009 | 2435 БТЕ / мил (1,60 МДж / км) | ||
| Португалия | 2011 | 8,5 кВт⋅ч / км (31 МДж / км; 13,7 кВт⋅ч / милю) | 77 кДж / пассажиро-км |
Синкансэн серии N700 использует рекуперативное торможение Остановка является значительным источником неэффективности. Современные электропоезда, такие как Синкансэн (сверхскоростной пассажирский экспресс), используют рекуперативное торможение для возврата тока в контактную сеть во время торможения. Исследование Siemens показало, что рекуперативное торможение может восстановить 41,6% от общей потребляемой энергии. Технологические и эксплуатационные усовершенствования пассажирских железных дорог (городских и междугородних), а также регулярных междугородных и всех чартерных автобусов - ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ заявляет, что «пригородные перевозки могут рассеивать более половины своей общей тяговой энергии при торможении перед остановками». и что «по нашим оценкам мощность головного узла составляет 35 процентов (но, возможно, и 45 процентов) от общей энергии, потребляемой пригородными железными дорогами». Необходимость ускорять и замедлять тяжелый поезд с людьми на каждой остановке неэффективна, несмотря на рекуперативное торможение, которое обычно может восстановить около 20% энергии, потраченной на торможение. Вес является определяющим фактором потерь при торможении.
В скоростном автобусе из Меца используется дизель-электрическая гибридная система движения, разработанная бельгийской Van. Hool производитель. 
Солнечная энергия Импульс 2, самолет на солнечных батареях Основным определяющим фактором потребления энергии в самолете является сопротивление, которому должна противодействовать тяга, чтобы самолет двигался вперед.
| Самолет | Concorde | Boeing 747 -400 |
|---|---|---|
| Пассажирско-мили / имперские единицы галлон | 17 | 109 |
| Пассажирские мили / галлон США | 14 | 91 |
| литров / 100 пассажиро-км | 16,6 | 3,1 |
Пассажирские самолеты в среднем потребляли 4,8 л / 100 км на пассажира (1,4 МДж / пассажиро-км) (49 пассажиро-миль на галлон) в 1998 году. В среднем 20% мест остаются незанятыми. Эффективность реактивных самолетов повышается: в период с 1960 по 2000 год общий прирост топливной эффективности составил 55% (если исключить неэффективный и ограниченный парк DH Comet 4 и рассматривать Boeing 707 как базовый вариант). Большая часть повышения эффективности была достигнута в первое десятилетие, когда реактивные самолеты впервые стали широко использоваться в коммерческих целях. По сравнению с современными авиалайнерами с поршневыми двигателями 1950-х годов нынешние реактивные авиалайнеры лишь ненамного эффективнее на пассажиро-милю. В период с 1971 по 1998 год среднегодовое улучшение автопарка на один доступный сидячий километр оценивалось в 2,4%. Concorde сверхзвуковой транспортный преодолел около 17 пассажиро-миль на имперский галлон; похож на бизнес-джет, но намного хуже дозвукового ТРДД. Airbus оценивает расход топлива своего A380 менее 3 л / 100 км на пассажира (78 пассажиро-миль на галлон США).
Air France Airbus A380-800 Масса самолета может быть уменьшена за счет использования легких материалов, таких как титан, углеродное волокно и другие композитные пластмассы. Можно использовать дорогие материалы, если снижение массы оправдывает цену материалов за счет повышения эффективности использования топлива. Улучшения, достигнутые в топливной экономичности за счет уменьшения массы, уменьшают количество топлива, которое необходимо перевозить. Это еще больше снижает массу самолета и, следовательно, позволяет еще больше повысить эффективность использования топлива. Например, конструкция Airbus A380 включает несколько легких материалов.
Airbus продемонстрировал устройства законцовки крыла (шарклеты или винглеты), которые позволяют снизить расход топлива на 3,5 процента. На Airbus A380 есть законцовки крыла. Утверждается, что усовершенствованные крылышки Minix обеспечивают снижение расхода топлива на 6 процентов. Крылья на законцовке крыла самолета сглаживают завихрение на законцовке крыла (уменьшая сопротивление крыла самолета) и могут быть установлены на любой самолет.
НАСА и Boeing проводят испытания на 500 фунтах (230 кг) Самолет «смешанное крыло ». Такая конструкция обеспечивает большую топливную экономичность, поскольку подъемная сила создается всем аппаратом, а не только крыльями. Концепция смешанного крыла (BWB) предлагает преимущества в структурной, аэродинамической и эксплуатационной эффективности по сравнению с более традиционными современными конструкциями фюзеляжа и крыла. Эти особенности обеспечивают больший запас хода, экономию топлива, надежность и экономию жизненного цикла, а также снижение производственных затрат. НАСА разработало концепцию круизно-эффективного взлета и посадки (CESTOL).
Институт производственной инженерии и прикладных исследований материалов им. Фраунгофера (IFAM) исследовал кожу акулы, имитирующую краску, которая уменьшала бы сопротивление за счет эффекта риббета. Самолеты являются основным потенциальным применением новых технологий, таких как алюминий металлическая пена и нанотехнологии, такие как краска, имитирующая кожу акулы.
Пропеллерные системы, такие как турбовинтовые и гребные вентиляторы, являются более экономичной технологией, чем реактивные двигатели. Но турбовинтовые двигатели имеют оптимальную скорость ниже примерно 450 миль в час (700 км / ч). Эта скорость меньше, чем у самолетов, используемых сегодня крупными авиакомпаниями. С нынешним высоким
