趣味知识:什么汽车最省油?
什么汽车最省油?
燃油汽车省油的基础方式,混合动力省油的先进技术。哪种汽车最省油?这是新手司机最为关注的问题,找到问题答案的方式其实非常简单,只需要了解进气方式、动力储备与整备质量的关系,以及排量的概念即可找到省油的燃油汽车。
进气原理&油耗差异
假设某台轿车的整备质量为1.5吨,选择这台车期望有足够低的油耗,同时也期望有能够满足安全驾驶的动力。那么这台车则需要有110/130Hp/T的推重比(马力质量比),需要的马力值为180PS左右(折合132kw),什么发动机能符合这一标准呢?
量产发动机中为「1.5T&2.5L-NA(自然吸气)」发动机符合标准,装备哪台发动机省油相信是没有争议的,而且不存在“小马拉大车”会费油的问题。
排量的概念为内燃机进气或排气的流体体积总和,说白了就是进气量的总和。发动机的喷油量是按照理论空气燃料比(14.7:1)计算,大排量发动机进气量大则喷油量大,所以大排量汽车总会更费油。
重点1:以2.5L发动机为参考,动力储备大约在140kw/250N·m左右。这种机器能够满足动力需求但做不到省油,因为最大扭矩需要到4500rpm左右才能爆发;也就是说中低转速区间的扭矩很低,充其量是在200N·m左右浮动。结果则是羸弱的动力会让用户养成频繁拉高转速加速的习惯,所以此类车辆其实很费油。
重点2:以1.5T发动机为参考,最大功率能达到130kw左右,看似功率略低但实际驾驶中动力体验会更好。因为这些发动机利用压缩空气增加氧浓度,以富氧燃烧的状态可以让少量的燃油爆发出更大的能量(扭矩);所以这些机器普遍有280N·m左右的最大扭矩,同时能够在平均1500~4000转的范围内维持最大值。
扭矩×转速÷9549×1.36=马力,在相同的转速范围内1.5T发动机的扭矩更大,结果自然是马力大加速能力强很多。而正常代步驾驶不需要很大的马力,那么则可以以“大扭矩+低转速”的节油方式驾驶。(转速越低油耗越低·T型发动机总会更节油)
整备质量&动力储备
上文说明了1.5吨的发动机需要1.5T的高性能涡轮增压发动机,这就是“推重比”的概念。公制马力1PS的驱动力固定为「75kg-1m/1s」,如果车辆的整备质量升高,实现相同的加速能力就需要更大的马力;内燃机实现大马力的方式只能是提高排量与增压强度,所以大车重车总会更费油。
同时重车加小排量发动机也会费油,因为中低转速区间的输出马力太低,车辆缓慢的加速会成为车流中的障碍物;在其他车辆的催促中不得不拉高转速提升输出功率,而高转速等于高油耗。
综上所述,想要省油的燃油动力汽车就要选择小微型车。这些车辆的整备质量低至1吨左右,即使用普通的1.5L-NA发动机也能够体验到合格的动力;如果能使用1.0~1.2T涡轮增压机的话,这些车辆的代步与巡航驾驶平均转速会非常低,油耗表现自然会相当理想。
但是微型车的驾乘体验总会比较差,所以曾经热销的微车基本都停产了,目前最低尺寸等级的选项多为小型汽车。
混动技术&极限节油
「混动」的概念指:内燃机驱动系统+电驱系统,也就是两套动力传动系统的同时运行。这是目前最解忧的技术了,原因为电动机的“能源转化效率”非常高;众所周知内燃机的热效率(转化效率)低至35%左右,能达到40%就算比较高的水平。
然而这只是热机状态下的最佳效率,如综合冷启动热车阶段的低效率计算,可以说大部分优秀机器也只有平均35%的水平。但是电动机却可以高达95%左右,比如永磁同步电机就有这个水平,原因是什么呢?
内燃机依靠燃烧产生热能转化为机械能,热能会在转化过程中出现各种损耗,比如低温物体吸热、进排气量损耗、机器运动损耗等等。消耗1升燃油实际只有350毫升左右才能真正被利用,这种巨大的浪费决定了内燃机汽车不会很节能。
电动机的转化方式是利用电流形成的电磁场,与永磁体磁极互斥驱动转子运转;运行中不需要考虑热能的损失,转化方式决定了效率很高,悬浮的转子没有运动消耗的焦虑,所以电机才会有3倍左右于内燃机的高水平。
知识点:等效油耗转化约为「1L=3kwh」,也就是一升油等于三度电。电动汽车(涵盖电驱系统混动汽车)的平均电耗约为15kwh/100km,这是包括中型与中大型汽车的平均值,相比同级燃油汽车低了~。
所以想要高性能与低油耗并存的汽车,目前最理想的选项只有混动车辆;剩下的涡轮增压汽车其实只是能够在“节油·性能”两种模式间自由切换,油门给的大一些是性能模式,正常驾驶等于排量相当的自吸发动机的性能模式,同时能够实现低油耗。(能量守恒是无法打破的规则,想要高性能就得消耗更多能源;想要低油耗与高性能并存,只有提升能源的转化效率;纯粹追求低油耗的话,小微型汽车是合理选项) 。