为什么汽车跑高速时比平时还省油?
决定油耗高低的核心因素不是“车速”而是「转速」
很多司机都认为汽车高速驾驶更省油,这是个错误的观点。
- 高车速≠高转速
- 低车速≠低转速
纯理论层面应当为“低车速=低转速”“高车速=高转速”,理论和实际总会有些出入,但并不是颠覆了理论,而是道路环境加上另一个客观因素造成了这样的差异。
燃油车装备的是四冲程往复活塞式内燃机,转速指的是曲轴每分钟旋转的次数,用转速除以二得出的是每分钟喷油做功的次数;自然吸气发动机为转速越高喷油越大,高速区间会降低,涡轮增压发动机一般都能在中低转速区间保持不变的喷油量,高转速区间略有降低。那么每分钟2000rpm和每分钟4000rpm的耗油量就会有很大的差异,喷油次数差了1000次!
转速×扭矩÷常数×1.36≈马力,车速越高行驶阻力越大,克服阻力实现高车速所需要的马力也就越大;马力÷1.36≈功率,大部分车辆在高速驾驶的时候都需要三四十千瓦的功率,这就需要发动机以偏高的转速运行。假设车速降低到80、60、40km/h,行驶中车辆的风阻系数会大幅降低,汽车最大的行驶阻力就是风阻;阻力下降则克服阻力所需要的功率也会下降,表现出来的就是转速的下滑。
可以说不论是燃油车还是电动汽车,都一定是车速越低转速越低,所需要的功率越低。
为什么燃油车在高速公路上油耗却更低呢?
这是个看起来很矛盾的现象,但如果感受一下日常在城市道路驾车时的状态也就能找到答案了。
以个人驾车习惯为参考吧,起步的时候一定不会耽误其他车,也就是起步加速要快,避免造成拥堵、被后车鸣笛催促;于是驾驶燃油车就会大油门起步,在道路畅通的前提下会把起步转速拉到三四千转,如果在需要超车以保证行车安全的时候,转速拉到四五千转也是很正常的。
在拥堵路段还得频繁起起停停,起步就要相对高的转速,有些路段可能只有几公里,但是却要几十次的启停;以时间为单位计算的话,一小时内可能要怠速半小时,大油门起步二三十次,把每次起步的转速加在一起再求平均值,结果则是平均转速要达到三千转左右。
燃油车要变速器做什么?其功能是“扭矩”或“降低转速”,高速驾驶的时候用高速挡,放大从动齿轮转速后,发动机以2000~2500rpm左右即可实现120km/h的车速;也就是说在高速驾驶的时候转速比城市道路拥堵路段的平均转速还要低,转速低则油耗低。
结论就是高速驾驶往往是在畅通道路行驶,转速波动很小且转速偏低,城市道路需要频繁的起步加速,平均转速反而更高则油耗更高。这就是为什么燃油车在高速公路上显得油耗低的原因,说白了就是转速低。
最后需要了解的是“怠速”,燃油车的内燃机需要在启动状态下以低转速运行才能做到随时准备接收与执行驾驶指令,比如挂挡加速或倒车,反之则每个操作都要启动发动机;怠速是发动机“空转待命”的状态,空转也是要耗油的, 转速800rpm左右的每小时耗油量会是排量的一半到三分之二,转速达到1200rpm左右则会与排量相当。
比如2.0L的发动机正常怠速一小时可以消耗1L左右的汽油,如果开启冷空调,或在在温度过低的环境中驾车导致热能过多损耗(发动机升温慢)的话,每小时则能耗油两升(L)左右。高速公路一般是不堵车的,上路行驶就只需要计算“行驶油耗”,可是在城市道路行车则要计算“行驶油耗+怠速油耗”,行驶油耗由转速决定、怠速油耗由时间决定,油耗怎么能不高呢。
至于电动汽车被认为高速行驶耗电量大,原因无非是电动汽车没有怠速的概念,停车后电机就断电,加速跳过变速器采用直驱,加速也能够理想控制电耗;所以电动汽车就显得很合理,低速电耗低、高速电耗高,然而这种合理反而让长时间面对不合理燃油车的司机无法理解与接受了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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为什么汽车跑高速时比平时还省油?
汽车跑高速比平时国道行驶省油是一个伪命题,客观来说,有可能会费油,有可能会省油,但是,在不违章的前提下,综合考虑一定不会省钱!
由于高速费的存在,每公里0.4元,对于一辆车来说,其经济时速和高速油耗无论如何也不可能超过这个价格差,即使高速省油成立的话,一般车型也不可能每公里省0.4元。
下面说说为什么高速不一定省油一般来说,汽车都有设计有一个经济油耗区间,根据汽车排量的大小,这个经济油耗区间大约在60-90km之间,排量越大,经济时速越快,排量越小,经济时速越低。
而低于这个区间时,汽车处于低档位高转数工况,低速起步时发动机处于高负荷工况,自然不会省油。
而高于这个时速时,汽车空气阻力增大,发动机负荷增大,此时也会增加油耗。而在高速公里行驶时,一般的平均时速大约在100km-120km,在这个时速时,风阻较大,油耗较高。
当然,杠精说如果在高速公路上以时速70km匀速行驶不就是省油了么?好吧,如果你不在乎安全,我可以说你赢了。
为什么汽车跑高速时比平时还省油?
车跑高速时,大部分油耗都用来克服空气阻力,那为什么汽车跑高速时比平时还省油呢?我来简单解释下:
发动机效率问题。这是因为市区低速行驶时燃烧不完全,内燃机处于效率很低的工况区间,而高速时内燃机效率要高得多。
图上的红色曲线和圈圈是发动机等燃油消耗率曲线,最小的圈圈标注的是235,单位是g/(kW.h),意思是发动机输出1个千瓦小时的有效功,需要消耗燃料235克。
- 市区行驶需要经常踩刹车,消耗能量较多。踩刹车的过程,可以看作是间接的把汽油的能量通过车轮摩擦转化成了无用的热能。而高速上行驶大部分时间都是匀速前进,刹车也踩得很少。
- 市区行驶需要经常频繁的换挡、加速,无形中浪费掉了很多能量。学过物理都知道,要改变一个物体的运动状态所消耗的能量,要远远大于维持这个运动状态所消耗的能量。比如车辆加速时,油耗是非常大的,加速时的瞬时油耗经常能到达20升。高速上行驶大部分时间都是匀速前进,只需要很小的牵引力就能保持车速。
- 市区会经常遇到拥堵路况,不开启停的话发动机会长时间怠速,油耗自然会增加不少。
我们都知道车速越慢风阻越小,车速越快风阻越大。当车速很低时,风阻可以忽略,车行驶主要克服的是地面摩擦力以及各部件运转的机械阻力。而当车速越快时,风阻会呈几何倍数的增加,在120km/h时风阻变成了主要的阻力。
因此并不是车速越快越省油,一般的燃油车最省油的车速大约在80-90km/h左右,主要有两个原因:
- 车速80-90km/h时正好处于机械阻力、地面摩擦力和风阻之间的平衡点上。
- 车速在80-90km/h时,发动机的进气效率最佳,燃烧状况最佳,没有额外的能量浪费,因此也会更省油。
因此,对于一辆燃油车来说,一般最省油的路况是高架/环路,其次是高速,最差是市区拥堵。
欢迎关注这车好不好,希望能对你有所帮助!如果有说的不对的地方,也欢迎大家指正!
为什么汽车跑高速时比平时还省油?
小汽车跑高速比平时百公里省油的原因主要有以下两条:
第一,高速上容易实现经济速度。一般小汽车在60公里/每小时到90公里/每小时区间最省油,根据每一类型车的发动机不同经济时速也不一样,一般最高档,发动机转速在1600转至1800转最省油。
高速公路允许速度最低60公里/每小时到120公里/每小时,有的路段限速80、100、110。一般的司机平均会跑在80—110公里/每小时之间,所以容易达到经济速度。。
而在国道省道县道或城区路上跑车难以达到经济速度。
第二,上高速一般都是跑远途,能长时间平稳保持经济速度。而在其它道路上,小车需要经常变速,频繁重压加油,导致耗油量大。又加之很少能达到经济速度。所以,也增加油耗。
为什么汽车跑高速时比平时还省油?
决定油耗的是发动机转速,首先跑高速的时候档位高而转速低,再加上高速上的惯性作用力,偶尔不踩油门也会跑很快!就像骑自行车一样,刚开始蹬的时候感觉沉,骑着在路上的时候反而轻快了!你用的力气也就相应少了些许!
反之如果车子走走停停,车子本身自重(一般近2吨)而车子启动走的时候一般挂一档转速能达到3000--40000转,有表显的车子会显示瞬时油耗将近40,等车子速度稳定下来,档位上去就不会出现这种情况了一下成了10个左右油耗了,随着车子速度越快,档位越高!车子固然省油!而且是你城市综合路况下的1/5左右油耗,当然打比方高速跑到150/160左右,也是费油的!因为没有合适的档位来匹配这样的速度,一般80--100区间,转速保持2000多转,最省油了!
为什么汽车跑高速时比平时还省油?
这个问题很容易回答,一句话:
高速上省油是因为市区里太费油,反衬出来的。插电式新能源车在市区里油耗超级低,反而显得高速费油了。但高速再费油也只是和燃油车持平,因为市区油耗太低,反衬高速油耗高。
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