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趣味知識:什麽汽車最省油?

什麽汽車最省油?

燃油汽車省油的基礎方式,混合動力省油的先進技術。哪種汽車最省油?這是新手司機最為關註的問題,找到問題答案的方式其實非常簡單,只需要了解進氣方式、動力儲備與整備質量的關系,以及排量的概念即可找到省油的燃油汽車。

進氣原理&油耗差異

假設某臺轎車的整備質量為1.5噸,選擇這臺車期望有足夠低的油耗,同時也期望有能夠滿足安全駕駛的動力。那麽這臺車則需要有110/130Hp/T的推重比(馬力質量比),需要的馬力值為180PS左右(折合132kw),什麽發動機能符合這壹標準呢?

量產發動機中為「1.5T&2.5L-NA(自然吸氣)」發動機符合標準,裝備哪臺發動機省油相信是沒有爭議的,而且不存在“小馬拉大車”會費油的問題。

排量的概念為內燃機進氣或排氣的流體體積總和,說白了就是進氣量的總和。發動機的噴油量是按照理論空氣燃料比(14.7:1)計算,大排量發動機進氣量大則噴油量大,所以大排量汽車總會更費油。

重點1:以2.5L發動機為參考,動力儲備大約在140kw/250N·m左右。這種機器能夠滿足動力需求但做不到省油,因為最大扭矩需要到4500rpm左右才能爆發;也就是說中低轉速區間的扭矩很低,充其量是在200N·m左右浮動。結果則是羸弱的動力會讓用戶養成頻繁拉高轉速加速的習慣,所以此類車輛其實很費油。

重點2:以1.5T發動機為參考,最大功率能達到130kw左右,看似功率略低但實際駕駛中動力體驗會更好。因為這些發動機利用壓縮空氣增加氧濃度,以富氧燃燒的狀態可以讓少量的燃油爆發出更大的能量(扭矩);所以這些機器普遍有280N·m左右的最大扭矩,同時能夠在平均1500~4000轉的範圍內維持最大值。

扭矩×轉速÷9549×1.36=馬力,在相同的轉速範圍內1.5T發動機的扭矩更大,結果自然是馬力大加速能力強很多。而正常代步駕駛不需要很大的馬力,那麽則可以以“大扭矩+低轉速”的節油方式駕駛。(轉速越低油耗越低·T型發動機總會更節油)

整備質量&動力儲備

上文說明了1.5噸的發動機需要1.5T的高性能渦輪增壓發動機,這就是“推重比”的概念。公制馬力1PS的驅動力固定為「75kg-1m/1s」,如果車輛的整備質量升高,實現相同的加速能力就需要更大的馬力;內燃機實現大馬力的方式只能是提高排量與增壓強度,所以大車重車總會更費油。

同時重車加小排量發動機也會費油,因為中低轉速區間的輸出馬力太低,車輛緩慢的加速會成為車流中的障礙物;在其他車輛的催促中不得不拉高轉速提升輸出功率,而高轉速等於高油耗。

綜上所述,想要省油的燃油動力汽車就要選擇小微型車。這些車輛的整備質量低至1噸左右,即使用普通的1.5L-NA發動機也能夠體驗到合格的動力;如果能使用1.0~1.2T渦輪增壓機的話,這些車輛的代步與巡航駕駛平均轉速會非常低,油耗表現自然會相當理想。

但是微型車的駕乘體驗總會比較差,所以曾經熱銷的微車基本都停產了,目前最低尺寸等級的選項多為小型汽車。

混動技術&極限節油

「混動」的概念指:內燃機驅動系統+電驅系統,也就是兩套動力傳動系統的同時運行。這是目前最解憂的技術了,原因為電動機的“能源轉化效率”非常高;眾所周知內燃機的熱效率(轉化效率)低至35%左右,能達到40%就算比較高的水平。

然而這只是熱機狀態下的最佳效率,如綜合冷啟動熱車階段的低效率計算,可以說大部分優秀機器也只有平均35%的水平。但是電動機卻可以高達95%左右,比如永磁同步電機就有這個水平,原因是什麽呢?

內燃機依靠燃燒產生熱能轉化為機械能,熱能會在轉化過程中出現各種損耗,比如低溫物體吸熱、進排氣量損耗、機器運動損耗等等。消耗1升燃油實際只有350毫升左右才能真正被利用,這種巨大的浪費決定了內燃機汽車不會很節能。

電動機的轉化方式是利用電流形成的電磁場,與永磁體磁極互斥驅動轉子運轉;運行中不需要考慮熱能的損失,轉化方式決定了效率很高,懸浮的轉子沒有運動消耗的焦慮,所以電機才會有3倍左右於內燃機的高水平。

知識點:等效油耗轉化約為「1L=3kwh」,也就是壹升油等於三度電。電動汽車(涵蓋電驅系統混動汽車)的平均電耗約為15kwh/100km,這是包括中型與中大型汽車的平均值,相比同級燃油汽車低了~。

所以想要高性能與低油耗並存的汽車,目前最理想的選項只有混動車輛;剩下的渦輪增壓汽車其實只是能夠在“節油·性能”兩種模式間自由切換,油門給的大壹些是性能模式,正常駕駛等於排量相當的自吸發動機的性能模式,同時能夠實現低油耗。(能量守恒是無法打破的規則,想要高性能就得消耗更多能源;想要低油耗與高性能並存,只有提升能源的轉化效率;純粹追求低油耗的話,小微型汽車是合理選項) 。