×

搜索

搜索站內資源

為什麼燃油車「高速行駛」更省油,電動汽車卻更費電呢?

带您领略全球裝修視野,品味世界生活奇趣 我是台北英俊俠,關註我帶妳發現那世間百態,奇聞異事。

問:

為何電動汽車跑高速更耗電?

這個問題的潛含義是燃油汽車高速公路油耗低,城市道路油耗高,電動汽車為何會相反;似乎燃油車可以違背自然規律,電動汽車存在什麼缺陷似的。咱們來簡單分析一下這個問題吧。

阻力動力

發動機輸出的動力要克服行駛阻力才能讓車輛前行,動力越強車速才會越高;動力參數可以用功率或馬力來理解,公制馬力單位為Ps,1Ps為七十五公斤力。簡而言之概念為一馬力可以驅動75公斤的物體以每秒每米的標準運動,想要提高車速就要增大馬力,比如2Ps/75kg=2m/1s;反之馬力不變質量增大則速度會減慢,比如1Ps/150kg=0.5m/1s。

這說明了什麼呢?

答案其實很清晰了,車速80km/h的時候,車速120km/h的時候,車輛需要的功率和馬力絕對不是一樣的;毫無疑問車速120km/h的時候需要更大的馬力,馬力≈扭矩×轉速÷9549(=功率)×1.36。想要提升馬力就要提高轉速和增大扭矩,渦輪增壓機在中低轉速區間扭矩不變的時候,也只能依靠提高轉速來提升馬力。

燃油車使用的是四衝程內燃機,轉速指曲軸每分鐘轉動的次數,轉兩次做功一次;做功的方式是燃燒燃油產生內能,通過內能(熱能)和發動機的機械結構轉化為機械能、也就是動力。那麼轉速越高就等于每分鐘噴油做功的次數越多,渦輪增壓發動機平均在1500-4000rpm區間會穩定最大扭矩不變,也就是噴油量不變,這種發動機就是轉速提升、以提升噴油頻率導致油耗升高。

自然吸氣發動機在平均每800-4000rpm區間的扭矩是線性提升的,最大扭矩往往只能在4000轉或更高的某個窄窄的轉速區間內維持峰值;也就是說在平均4000轉以內是轉速和扭矩的同步提升,也就是每次做功的噴油量都會隨轉速升高而同步加大,油耗的增長會更高一些——這說明了燃油車同樣是車速越高油耗越高。

參考資料:

120km/h對應45kw80km/h對應20kw

這是需要的功率,就按照大扭矩-250N·m 1.5T發動機為參考吧。

45kw≈61.2Ps,對應的轉速為1718rpm;20kw≈27.2Ps,對應的轉速為763rpm,這是只談發動機、不談傳動系和其他因素影響的參數。資料再次印證了車速越高油耗越高的結論,可是事實上是城市道路油耗高、高速公路油耗低,這又是為什麼呢?

其實這個結論沒有錯,實際上城市道路油耗更高也沒有錯,只是理解上存在問題——城市道路的車速低但是轉速並不低,低速擋高頻率的起步加速的暫態轉速很高,加速超車時的轉速也很高。可是城市道路又無法避免的要因為擁堵而走走停停,于是平均轉速就會達到3000~4000rpm區間——決定油耗高低的不是車速而是轉速。擁堵道路的平均轉速高所以油耗才好,但這還只是多個因素之一。

怠速油耗是不得不計算的哦,單位為「L/1h」(升/每小時);燃油車不開啟A/C的怠速耗油量約為排量的三分之二左右,開啟後和排量相當,也就是1.5L NA/T發動機對應1.0L/1h、1.5L/1h。啟動發動機後停在那不動,每小時也能消耗1.0~1.5L的燃油,這還只是小排量發動機的標準。

燃油車的城市道路油耗實際為:行駛油耗(高平均轉速)+怠速油耗。

燃油車的高速公路油耗實際為:行駛油耗(低平均轉速)。

汽車還有變速箱,變速箱有不同的前進擋,高速駕駛的大數位前進擋放大車速、降低轉速的能力強,120km/h的時速可能只有2000rpm的轉速;城市道路用低速擋能夠放大扭矩、轉速爬升速度會很快,所以即便車速低但平均轉速會很高,再加上怠速耗油量自然會更加費油。

但如果都不要計算怠速油耗且不用起起停停的話,在前進擋不變的前提下,80km/h的耗油量一定低于120km/h的耗油量——所以燃油車也從來不存在「車速越高油耗越低」的說法。

電動汽車為何高速駕駛的耗電量比城市道路更低呢?

原因有兩點:

沒有怠速概念沒有變速箱

電機也是轉速越高耗電量越大,這是沒跑的。但是電動汽車停車後電機就斷電了,動力電池組不需要像油箱一樣持續輸出,停車就停止放電,所以不存在擁堵等待時的消耗;其次起步加速的時候轉速也是合理的,和正常駕駛加速的過程一樣。

因為電驅系統沒有變速箱,依靠的是電機的轉速升降來調速;那麼起步加速時就是低轉速,車速越高轉速越高、耗電量也才會越大。這就是為什麼電動汽車不怕堵車的原因,說白了就是沒有內燃機的那麼多缺點。

反之,正因為電動汽車的車速越低電耗越低,不像燃油車一樣有怠速耗油量和變速箱低速擋的問題導致轉速過高且車速偏低的問題,所以就「無法凸顯出高速電耗低」;這樣的描述應該能理解了吧,其實所有車都是速度越快能耗越大。

有些微型車使用0.8-1.0L NA汽油機,這些發動機的扭矩很小、功率很低,但排量基數也很小,低速行駛的油耗就不會很高;高速行駛的時候因扭矩低而需要強拉轉速提升車速,轉速可以超過4000rpm、有些老舊麵包車甚至能超過5000rpm,這些車的高速油耗就會比城市道路還要高。所以不要再說燃油車高速行駛更省油了,只是擁堵道路油耗太高而已,只要道路暢通一定是車速越慢油耗越低,電動汽車也一樣。

上班壓力很大嗎? 跟着英俊俠走,帶你換一种角度品味生活 更多私藏好康都在粉專,快來追蹤我

用戶評論