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排量相同重量相同 为什么一些SUV车型比轿车耗油量高呢

汽车排量相同重量也相同,发动机技术与风阻系数相同吗?

在汽车油耗的评定方面有着太多的“随意”,比如国产车更费油、大排量汽车更费油、自然吸气发动机更省油、三缸动力汽车更节油等等说法。面对这些评价对于汽车行业从业人员而言只有一种态度:嗤之以鼻,因为不具体到某两款车的对比,或具体到某两种发动机亦或者驱动系统的对比,这都无法确定谁的油耗会更高。关于车系的偏见本篇不讨论,重点聊一聊同排量汽车的油耗是否一定会相同(或普遍偏高)。


排量与扭矩关系

内燃式发动机的排气量是什么概念呢?简而言之为所有气缸进气或排气流体体积的总和,可以。理解为进入发动机气缸空气的体积总和。内燃机的排量越大进入的空气量自然越大,而喷油量是依据进气量以及燃烧废气的氧含量进行分析计算,通俗的解释是排量越大喷油量也会越大。内燃机是依靠燃烧燃油产生热能,将热能转化为机械能的机器;同一种燃料的热值是固定的,那么是不是可以说排量确定后油耗也能相对确定了呢?

答案显然是否定的。燃料热值相同,喷油量也会相同,但是发动机的压缩比与燃烧效率会有很大的差异。汽车的四冲程内燃机的核心步骤是压缩与膨胀冲程,压缩是指活塞在气缸内由下往上对空气的压缩,压缩比越大产生的温度越高,对燃油的蒸发能力也就越强;混合油气的蒸发速度快,或者在气化的程度更理想,在燃烧时转化为热能的强度(分子运动强度)也就越大,最终转化成为的扭矩数值也会更高——同排量不同的发动机压缩比会有很大差异。

压缩比的差异一定程度决定了扭矩大小的差异,比如某2.0T发动机的最大扭矩仅仅为250N·m,并且只能在2000~4000转之间持续输出。而同排量的某2.0T高性能机却有400N·m的最大扭矩,而且能在1550~4400转之间稳定输出,这与压缩比自然有很大的关系,不过并不是唯一的影响因素,这里涉及到喷油方式与蒸发效率的关系。

  • 首先多点电喷发动机是在进气歧管内喷油,为了不在喷油时将燃油喷射到狭窄的管壁上,这种喷油方式的压力总会很小;喷油压力小则燃油雾化效果差,与空气混合后蒸发的速度自然会慢一些;通俗的解释可理解为低压喷油的“油珠”颗粒大,蒸发的速度自然会慢一些。
  • 主流的缸内支配发动机是在气缸内部喷油,燃油即使沾到气缸壁上也能通过压缩产生的高温雾化蒸发,而绝大部分汽油是以更细密的状态雾化并环绕在气缸内部,“油珠”小则蒸发速度快。在相同时间的压缩冲程中蒸发的程度更理想,在点火后膨胀做功的强度也就会更强。

综上所述,除了压缩比对扭矩会有影响以外,喷油的方式与直喷喷油的压力差,这点同样会影响热效率。热效率的差值决定了发动机扭矩的大小,扭矩直接决定了车辆的马力、性能、油耗。


扭矩与马力和转速的关系

【(rpm×N·m÷9549)×1.36=PS】

  • rpm为转速单位
  • N·m为扭矩单位
  • 9549为常数
  • 1.36为倍率

PS是马力单位,这一公式自然是马力的计算公式。常数与倍率不会发生变化,只有转速与扭矩的高低或大小才会决定马力的大小。(米制)马力的概念为1PS可驱动75公斤物体以一米一秒的速度移动,在推动力不变的前提下物体越重移动速度越慢,反之在物体重量不变的前提下马力越小移动速度越快慢。汽车的重量是相对不变的,而车流的移动速度却是相对变化的,所以汽车一定是发动机马力越大驾驶感越好,那么假设两台发动机均以100PS马力的需求驾驶,第一节的发动机油耗会有多大的差距呢?

100PS与250N·m的2.0T发动机,其恒定车速驾驶需要发动机达到2800转左右。而相同的100PS马力与400N·m的2.0T发动机匹配,其相同的车速驾驶只需要发动机达到1700转左右的低转速。这两台发动机的排量是相同的,那么喷油量自然也是相同的,扭矩的差异只是两台机器利用或转化能力的差距,并不影响喷油基数的大小。但是发动机一定是转速越高喷油量越大,250N·m的2.0T发动机以超1100转的转速才能与400N·m的发动机输出相同的100马力,其耗油量难道不会高很多吗?


总结:同排量发动机并不代表油耗就会相同甚至相当,因为内燃机的技术水平并不能单纯参考排量。同排量的2.0NA自然吸气发动机扭矩不过200N·m左右,而利用低效率的涡轮增压器则能增长至250N·m,高水平的供油系统、燃烧系统与高性能的增压器则可以使其达到400N·m,差距是极其大的。

除发动机本身的影响以外,变速箱传动过程中的动力损耗大小,不同车型的风阻系数大小,轮胎的抓地力强弱等等因素都会影响最终的轮上功率。所以评价某一台车的油耗,一定要找技术水平相同且参数相当的竞品去对比,否则即使得出了答案也不会有任何参考价值。油耗是客观存在的数据,不能靠“猜”。


 


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