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在高速上行驶时 什么速度最省油

每辆车的经济时速不同,大部分轿车的经济时速都在80—100公里,SUV车型因为迎风面积较大的原因,所以经济时速略低,一般在60—80Km左右。如果您对车不感兴趣,那么看到这就够了。如果想研究研究原理,甚至想学学省油的终极大法,那我们继续——我保证都用大白话,让您看明白了。

省油,就是让发动机少花钱多办事。

少花钱就是省油,多办事就是多做功。两者是不可分割的,因为有一句话叫“花多少钱办多大事”。发动机肯定是转数越低越省油,但是低转数也意味着输出功率比较低,而且进气量少,汽油燃烧不充分,会造成浪费。可是发动机转数高了,功率是提升了,可是功耗也随之提升。所以,每台发动机都有一个最佳工况区间,以我开的比亚迪唐为例,它的最佳工况区间是在2000—2200转,输出功率28—42Kw。在这种情况下,发动机可以烧最少的油,干最多的活,也就是最省油的。

那么怎么能保证发动机在最佳工况区间工作呢?汽车还有个重要的部件——变速箱,它变的不是车速,而是发动机转速。简单说就是根据不同的齿比传动,来根据车速来调节发动机转数。其实原理很简单,和以前我们骑的山地自行车是一样的道理,低档位最省劲,你蹬好几圈车轱辘才转一圈,就好像我们车辆一档起步一样,发动机那边两三千转了,可是车速还不快。这时候你换一下二挡,发动机转数就立即下来了,你再给油,发动机转数提升,车速也跟着提升。

所以,该什么时候换挡?有的两千转,有的三千转,谁对?其实也看发动机,那我的唐为例,转数超过2200转之后,发动机效率就没那么高了,你可以考虑换挡,可是切换到二挡之后,转数一下降到1500,你还要继续给油提升转数,都不在最佳工况区间。所以这个道理大家明白了吧?什么样的发动机才是好发动机?除了热效率高、功率、扭矩更大以外,这种最佳工况区间的范围越大当然也就越好了,因为换挡时都在最佳工况区间,发动机相对更省油。

这是题外话,唐的发动机在2000—2200转热效率最高,所以如果是手动挡的话,我会选择2500转左右换挡,换挡后发动机在1800转左右(看具体的齿比),总之就是保证发动机转数别太高也别太低,始终在最佳工况区间附近才是最省油的。

如果不考虑其他因素的话,那么变速箱有多少个档位,你的最经济时速就有几个,比如说一档2000—2200转,输出功率28—42Kw的时候,可能这时候车速只有5Km/h,2挡输出同样功率和转数,可能是15Km,以此类推。CVT为什么省油啊?因为它有无限个档位,不管什么速度,CVT变速箱都能把发动机调节到最佳的转数。而AT变速箱、双离合变速箱则是档位越多越省油。比如说你弄个4AT,你开到120Km的时候档位不够了,只能通过提高发动机转数来实现。结果三千多转,费油是必然的。

上面所说,只是发动机用最少的油耗输出了最大的功率,比如说我的唐,28—42Kw,可是这些功率如何推动汽车前进才最经济?这又是一个新话题了。

消耗的油做了什么?

上过初中物理咱都知道,匀速直线运动是不需要受力做功的,如果在一个没有阻力的世界,汽车后面给一脚,那么车就会匀速一直向前运动,直到永远。然而咱这个世界是有阻力的,其实说穿了,汽车的功率,都是在对抗阻力做功。不用公式换算,我们凭直觉都能判断,阻力越小,同样做功跑的距离越远,自然相对油耗越低。

那么车辆行驶,需要对抗的阻力有哪些呢?一共有四种,分别是加速阻力、坡度阻力、空气阻力和滚动摩擦阻力。坡度阻力最容易理解,因为对抗重力而产生的阻力。加速阻力是克服惯性产生的阻力。这两项阻力在这里忽略不计,因为我们研究的是高速上匀速行驶,假定都是平地。这是一切成立的前提,如果你进藏自驾游,一路上坡,那么这个最经济时速肯定是不对的。

关键在于后两个,滚动阻力和空气阻力。你的油耗主要是对抗这两项阻力做功。轮胎是有弹性的,向前滚动时会发生形变,然后恢复原状,因为轮胎内部也有摩擦,所以会产生弹性迟滞损失。简单说,一个篮球,你从一米高放手让它下落,它回弹一定到不了一米,轮胎也是这样,向前滚,变形的时候产生一个向后的阻力,等离开地面恢复形变的时候又产生一个向前的弹力,可是弹力小于阻力,这就是滚动摩阻力的根源。其实怎么产生的无所谓,我们只需要知道,滚动阻力和车速、轮胎构造材质路面种类都有关系。

子午线轮胎滚动阻力更小,不过这个咱的问题没关系。我们今天只关注车速,基本上可以认为速度越快,滚动阻力越大,不过在时速100Km以下变化不大。

另外就是风阻,风阻=风阻系数X空气密度X车头正面投影面积X车速的平方/2,咱也不用搞复杂的公式,车辆的风阻系数固定、车头正面投影面积固定,空气密度也可以认为固定,那么空气阻力就和车速的平方成反比,也就是说速度越快,风阻越大,而且呈指数增加。

所以,结论出来了,车速越慢,空气阻力和滚动阻力越低,也就是相同的功率输出,可以跑得更远,也就意味着更省油。

那么匀速行驶的最经济时速出来了——就是在你一档时发动机出于最佳工况的那个速度,每台车变速箱的齿比不同,不过算下来大概也就是15Km左右。难道说15Km是最省油的经济时速?是不是很反直觉?

没错,这个结论肯定是不对的,想想问题出在哪?

因为——我们在加速的时候,可以让发动机输出28—42Kw的功率,可是如果15Km匀速前进,发动机负荷没那么大,因为空气阻力和滚动阻力都太小!那时候你发动机输出功率可能只有3Kw,发动机无法运行在最佳工况区间。怎么办?你只能选择提速!2挡,30Km不够!3挡,40Km,依旧不够!每台车的变速箱齿比不同,档位也不同,所以,什么速度最省油?以我的唐为例,是在你匀速行驶时,最低档位(也是最低速)发动机输出28Kw,2000转的时候!这时候的速度是多少?

取决于你的车型,如果你车风阻系数小,迎风面积小,可能会达到100、110以上。

取决于空气密度,如果是在空气稀薄的高海拔地域,可能经济时速会增加一些。

取决于你的轮胎,斜交轮胎阻力更大,所以相比子午线轮胎,经济时速会低一些。

取决于当时路况,如果你前面有一辆给你挡风的大车,你的经济时速一样会提高。

我为什么要这么写?非要给你们一个反直觉的答案?其实这和现在的发动机有关。如果我们能造出最佳工况的输出功率为1Kw的发动机,那么可能15Km匀速才是最省油的。这并不是危言耸听,其实这样的发动机我们有……

纯电汽车,什么速度最省油?

对于纯电汽车来说,前面那一套有一多半都不适用。大多数开过纯电车的人都知道,高速上速度越快,耗电越快,道理很容易理解,因为速度快,滚动阻力增加,风阻更是呈指数级递增。像是蔚来刚出的时候,60Km匀速续航能到到305Km,可是高速120Km就只能跑不到200Km。就是这个道理,这是纯电汽车的弊端。

或者并不应该说是纯电车的弊端,而是物理规律而已。燃油车之所以在高速下反而会“省油”,是因为我们造不出来最佳工况是1Kw输出的发动机。是发动机低速时太费油了,所以显得高速比较省油。纯电车就适用于前面说的那个反直觉的结果——匀速状态下,速度越慢越省油。你油门控制在1Kw输出,这时候比如说是10Km的时速,你电池有70度电的话,理论上你能跑700Km。如果1Kw输出你时速能达到15,那么你理论上能续航1000Km。不是理论,是实际,不信你可以花70个小时测试一下,虽然这样的续航没有意义。

也不是没有意义,如果你车马上没电了,离最近的充电桩还有30Km,怎么办?低速匀速开过去,速度越慢能耗越低。

可是我们在市区行驶为什么感觉没有市郊省油呢?那是因为我们没有匀速开,市区路况都是走走停停的。

说了纯电,那顺便说说混动,包括插电式混动。

我开比亚迪唐,我说能在省道开出6以下的油耗很多人不信,这其实还不是极限,如果做极限测试的话,2.2吨的一代唐,开出5以下的油耗也不是没可能。为什么插混车多了个电池和电机,车身重了600公斤还比燃油车省油?其实道理很简单,因为插混车可以通过电的介入,更容易,更方便让发动机保持在最佳工况区间。

插电式混动,相当于一台可以无缝切换的燃油车和短途纯电车。那么结合前面说的,燃油车的省油秘籍和纯电车的省电秘籍,你想到了什么?没错,两种模式都让他们以最佳工况来工作就好了。

前面说,燃油车之所以要达到经济时速才省油,是因为发动机在低功率输出的时候燃油燃烧不充分,所以只能提高车速,加大阻力来提高输出功率,达到经济工况。可是插混车不用这样做,它可以利用多余的功率来充电。而纯电模式如何省电?刚刚说了,1Kw,甚至是——0Kw。没错,插混车在某种工况下,可以不花钱也办事!

说到这可能理解的朋友已经想到了,混动车的最佳开法并不是匀速,而是……P&G,翻译过来叫做脉冲滑行!我们只说理论:

起步时,一档加速,因为是加速,对抗加速阻力,这时候发动机输出功率是可以达到28Kw的,到了发动机2200转时,再加速你就要脱离最佳工况区间了,可是不继续加速,功率就要下降,这时候燃油车没办法了,可是插混车没问题,插混车可以直接关闭发动机,相当于空挡滑行。

燃油车当然是不能空挡滑行的,但是插混车可以,这就相当于切换了纯电模式。这时候再控制油门,最好输出功率为0Kw,不要负功率,因为混动车是可以能量回收的,不过能量回收难免会有损耗。也不要输出功率,因为电量消耗结果只能用燃油来充电,能量转化也有损失。

当滑行速度逐渐下降,已经很低的时候,我们可以再重复前面的动作,切换混动加速,到了2200转保持,看功率下降后切换纯电,像是脉冲一样,一段段发力,比如说你踩油门加速了100米,之后又滑行了100米,你跑了两百米,其实只消耗了前面100米的燃油。

丰田普锐斯就用这种方法,实现了百公里2.6L的极限油耗。

当然,极限操作意义不大,可是如果你也是插电式混动的话,这种脉冲滑行技巧其实还是很实用的。我们在城市里驾驶,都是信号灯,每个路口都需要减速,之后又要加速,可以通过这种方法,加速用油,减速纯电来滑行,学会之后,你的油耗会大幅度降低。

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