哪種「驅動系統」最適合高原山路,增壓、自吸還是電驅呢?

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咱們今天就從這兩個角度解讀最適合高原的車,先從燃油車開始分析。

人在高原上會出現高原反應,汽車也會,因為人的呼吸需要吸入的是氧氣,燃油車的內燃機做功的基礎也是氧氣;氧氣是燃油的助燃氣體,燃燒的本質是燃油與氧氣的化學反應,所以內燃機才需要「吸氣」。只不過自然吸氣技術屬于比較原始的技術,吸入的空氣氧濃度無法控制,完全取決于自然因素的影響;而海拔越高空氣的氧濃度就會越低,高原地區最不實用的就是自然吸氣(NA)車型。

這是海拔與空氣氧濃度的關係,個人爬過的最高標準已經低至標準氧濃度的一半,此時走路尚可但不能奔跑了;汽車也是一樣的,在這個海拔標準下,2.0-4.0L NA的車輛都在是蠕行,加速能力已經連載貨的卡車都不如了。

內燃機在熱車狀態下,做不到充分燃燒。

這是個很重要的知識點,在0米海拔將車輛開到水溫達到中線,此時內燃機做功仍舊是無法充分燃燒的;不過燃燒的充分性確實要高于冷開機後的升溫過程,假設升溫階段的充分比例為30%,熱車後達到60%,剩餘的就是損耗的部分。造成燃燒不充分的原因主要是做功時間太短,吸入空氣裡的氧濃度也太低,過短的單位時間內沒有足量的氧氣,燃油反應的速度就會變慢,所以就無法轉化出充足的熱能。

但是想要提升也不難,那就是用渦輪增壓器對空氣進行壓縮。增壓器通過內燃機運行時產生的廢氣驅動,由于排氣壓力非常大,增壓器的轉速可以突破10萬轉(每分鐘);超高轉速的增壓器渦輪會連接進氣道的壓氣機渦輪,超高轉速則會形成一道主動吸力,並且把吸入的空氣體積壓縮減小。

壓縮的其實是空氣分子間隙,這就像一間教室裡寬鬆的擺放三排座椅能坐下30人,縮小排與排之間的間隙就能放下四排座椅,教室裡就能坐下40人;壓縮空氣中的氧分子的數量也會變多,等量的燃油面對高濃度的氧氣可以實現富氧燃燒,可以理解為反應的速度快、壓榨出的熱能更多。

所以相同排量的渦輪增壓發動機要比自然吸氣動力強,比如2.0L NA最大扭矩不過200N·m左右,而且只能在高轉速的某個節點爆發(轉速高吸力大/吸入空氣多才能多噴油);而2.0T目前的最大扭矩可以達到400N·m,雙增壓汽油機極限為420N·m,雙增壓的柴油機極限已經達到500N·m!

熱能壓榨多少等同于扭矩的大小,扭矩×轉速÷常數≈功率,功率×1.36≈馬力,在轉速范圍相當的前提下,只有大扭矩才能實現大馬力(高性能);但是渦輪增壓發動機就不會高反了嗎?——答案顯然是否定的。渦輪增壓機也會有高原反應,因為吸入的空氣氧濃度也是要減少的,壓縮後當然也會縮減;但是2.0T是在400N·m/200kw的前提下縮減,2.0L NA是在200N·m/100kw的前提下縮減,都縮減一半也是前者更強。

為何渦輪增壓動力的汽車在高原不常見呢?

這是很多汽車愛好者共同的疑惑,理論上確定為渦輪增壓汽車更適合高原,但在高原反而是普拉多、帕傑羅、途樂等日系自然吸氣越野車居多,這要怎麼解釋呢?

原因有兩點:

初期選項有限

二手汽車的流向

早期的越野車大都使用日系品牌,原因並非其技術有多先進,而是其他車系的選項價格太高,日系車的選項價格在早期還算合理;而藏區的道路條件早些年也確實偏差,所以不論公務用車還是個人用車都偏向選擇越野車,久而久之這些車的保有量就變得比較大了。

不過真正讓保有量增大的階段還是二手車的流入,諸如普拉多和帕傑羅等車在平原地區基本沒有什麼用,落後的NA機型油耗高動力差,這些車在一二級的二手汽車市場裡沒有什麼吸引力;所以也就會流向相對偏一些的區域低價銷售,而西藏早期的熱門車型正是這些越野車,于是也就順其自然地形成了此類車最好的觀點。

事實上想要判斷哪種車更適合高原,去看卡車和客車就好,因為這兩種車型使用的柴油機總是增壓的;這就是為什麼在高原公路上一台卡車可以超越一個普拉多車隊的原因,不過普拉多等日系合資越野車基本都停產了,剩下個途樂也是乏善可陳。

最後需要了解的是電驅系統,其實最適合高原的發動機就是「電機」。

因為電機不需要「喘氣」。

電機依靠動力電池組將電流輸入到定轉子,以形成的磁場互斥驅動轉子運轉,結構可以說是非常的簡單但也非常的高效;依靠磁場轉化機械能自然與空氣無關,空氣只會是電機運轉的阻力,氧氣對于電機也是沒有意義的。所以電機絕對不會高原反應,哪怕是上到月球和火星都不影響其運行,火星車就是用電機驅動。

在平原和高原上能體驗到相同的性能,這是燃油車不敢想象的;而起步即可爆發最大扭矩,這是雙增壓或多重增壓的汽柴油機都做不到的,可是電機就能夠做到;在爬坡的時候可以隨時獲取最強爆發力,所以沒有什麼比電驅車更適合高原。純電動汽車適合中短途通勤,如果以長途自駕為主則可以選擇插電式混動汽車,其具備油電混合和純電駕駛能力。

下面要了解一下「動能回收」了。

燃油車下坡的時候可以降檔制動,用低速擋的齒輪比(高轉速也無法實現高車速的特點)限制車輛滑行的速度,可是發動機以高轉速運行的耗油量還是會比較大的;但是電動汽車用動能回收不僅能有效限速,同時還能發電,因為驅動電機和發電機的概念其實相同,滑行的時候讓車輪帶動電機運轉進行發電,這樣既實現了車輛減速又做到了補充電能。

不過在高原動輒十幾甚至幾十公里的山路上下坡的時候,要注意在上坡的時候提前把電耗多消耗一些,比如純電駕駛到25%,之後長距離的滑行下坡也能夠充滿;而如果在滿電的時候下坡,汽車的動能回收就會很弱,減速主要依靠制動器,這是會容易高溫的。關于高原汽車的話題就聊到這裡,現在的理想選項應當是PHEV、BEV,最後是渦輪增壓燃油車。

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