有所謂「最省油時速」這一說嗎?
首先感謝大家的回答,想不到半年前的一個問題,引來如此多回答。尤其感謝實車驗證的朋友!
其實我問題的出發點是:有可能有一款車,110km/h的時候比90km/h更省油嗎?-------原問題分割線-------------------有朋友對我講,車的排氣量不一樣,造成每輛車的最省油時速也不一樣,比如1.4的小車90公里時速最省油,而2.0的車120公里最省油,云云。請問這種說法有道理么?就是說,假設現在有輛2.0L排量的手動檔車,是勻速開在120公里/小時省油,還是勻速開在90公里/小時省油?
兩位工程師寫挺好,贊的不多
瞎寫的贊的卻不少不怪你們,太專業沒多少人能看得懂吧萬有特性圖怎麼看
來自 @Kevin Chow 的圖這個發動機最大功率約58kw,對應的排量在1.1-1.2左右的自吸,要麼微型車要麼是小面
車重有1.6t,微型車一般只有800-900kg,就當是個小面吧。比如中華神車五菱宏光就比較相近,1.2t,拉上貨差不多了。另外五菱宏光排量1.2L,風阻係數0.36這是5檔的計算圖,在萬有特性圖上找到對應的點
5檔時,每個速度下汽車勻速行駛,發動機的對應情況,如下圖
假設該車的採用了5檔變速,齒比如下(和假設的超速檔0.8略有區別,為了方便計算)不考慮傳動效率的變化,那麼同樣車速V下,阻力F不變,發動機的輸出功率是不變的,算出各檔對應的轉速1/2檔就按這個意思隨意畫兩條吧,如下
現在5個檔位的情況都有了,那麼是怎麼換擋的呢。還是那樣,不考慮損耗,同樣速度下,功率不變,換擋就是沿著等功率線,從一個檔跳到下一個檔去。如下那整個發動機的勻速過程就出來了,1檔起步,到5檔結束,如下這個圖是不是就眼熟了呢
看看 @張文川 張工給的圖,這個圖是為了說明變速箱的,略有不同,但是換擋道理是一樣的折線是個9檔變速,曲線是個CVT那發動機是不是就運行在這條黑線上了呢當然不是,這只是在水平路面上的勻速行駛曲線,但是現實中車子還要加速嘛,假設你踩了80%-90%油,如下圖橙線,為加速時實際發動機運行位置多出來的動力哪裡去了,肯定就是加速去了如果給我們的五菱宏光安上個路虎極光或者賓士GLC才能用上的9檔變速,假設齒比為0.45,如下圖頂端的黑色線段,看起來在圖中發動機燃油效率直插核心區
但是就有個問題,即使不考慮造價和傳動效率的衰減,不考慮繼續加速,我想在9檔維持速度巡航,基本必須地板油一路飆車到發動機過熱爆缸,要不然就會很快憋熄火所以看來即使送我個9檔是也是用上不了。也許加個6檔是比較理想的實際上踩死油門就得到了扭矩功率的工況圖(只剩扭矩上邊界和功率)
比如賓士的發動機省油的因素
這個圖
有答案說,存在某個車速,使得發動機正好運轉在這個240等油耗曲線圈內時,此時發動機油耗最低。這句話對不對呢,當然不對了。不是越能掙的人越能攢錢,還得考慮誰花銷多
回到這個圖一步步來看,有3個1 燃油消耗率2 檔位3 車速對應的功率燃油消耗率是直觀的,是不是一個車一定就能巡航在最佳燃油消耗率區呢,很顯然不一定。你當然可以在加速階段把油門一路踩在最經濟的區域,但是,巡航是個平衡態,只能運行在每個檔位相應平衡線上,也就是一個車勻速時它的發動機不一定能達到最佳燃油消耗率,所以才有加個6檔的考慮(如上圖粉色線)
再來看換擋時發生了什麼。換擋上去之後,沿等功率線降轉速,燃油效率一般是提升的,這個越是高檔位越明顯。所以多數車,最省油的車速一般都是最高檔的最低轉速附近
前面那句話說得有問題,最高檔好理解,因為升檔提效率嘛,最低轉速是怎麼回事。來看看5檔,難道不是轉速越高燃油效率越高嗎,是不是哪裡搞錯了。都沒有搞錯,確實燃油效率更高了,但是車更費油了,不矛盾,因為花得更多了
60km/h的時候單位能量燃油要390g,110km/h的時候單位能量燃油只要275g,省了30%,是不是就省油30%呢,實際上,阻力從303N增加到了655N,增加了116%,相同距離需要做的功也同樣得增加116%,一來一去,單位距離燃油消耗就反而增加52%做個圖
燃油效率雖然在150km之前一直在提升,然而總阻力增長的速度遠快於燃油效率的提升(實際上如果做出來全部速度,兩條線斜率相等的點就是最省油點,一般給定一個車,在平整高速上的經濟車速是確定的,載重變化的影響有但不是太大)高速時,阻力的提升速度很快,低速時遠沒有這麼誇張,因為風阻和速度的平方成正比
不單單針對我們的五菱宏光,一般而言,一輛車以30km/h速度行駛時,風阻只佔20%,80km/h的速度行駛時,有60%的阻力來自風阻力,而當速度到200km/h,幾乎占所有行車阻力的85%
為了克服這個與速度成2次方關係的阻力,車子都要專門做這方面的研究設計。民用車之間不會相差太多我們的五菱宏光0.32,是處於不錯的水平(現實中的五菱宏光是0.36)豐田花冠:0.30 大眾POLO:0.31 奧迪A6L:0.32寶馬X5:0.31 保時捷卡宴:0.35 普拉多:0.38找到時速110比時速90更省油的車
從90km 到110km,總阻力上升了 33% ,我們只要讓這個區間燃油提升 33% 以上,就能實現110比90省油
既然風阻的急劇增大是比較難以克服的物理規律了,能不能有辦法讓燃油效率提升跟上風阻的提升呢?當然能了!我有兩個策略
策略一
給車裝一個無比巨大的發動機讓90到110這個過程還沒有出等效燃油曲線的密集區,就是這裡和這裡問題在於,等出了這個密集區到了高效區,我家車速就能輕鬆上180了,動力澎湃啊。不敢開有人肯定有疑問,賽車之類的,會不會是這種情況啊?
很抱歉,就算F1也沒這麼乾的F1排量只有1.6,F1也是70km最省油,F1風阻係數比五菱宏光敞著門開還大這東西是屬於高速發動機,峰值超過1萬5000轉,然而發動機受材料摩擦力限制,依然是3000轉左右最省油,320km的極速,對應的速度還是60多km不如把希望寄托在大排量超跑上,不少1t多點的小車,用著超過6升的自吸發動機(小排量渦輪增壓會減小低速時發動機的損耗,還是選大排量自吸好),我們要用這種東西來聊省油
沒有足夠的資料,但是,它們要實現的目標依然是從90km 到110km這個區間,燃油效率提升30%以上,不知道能不能實現,反正已經不屬於正常車了
策略二
利用換擋的影響回到上面有粉線那個萬有特性圖,12kw等功率線大約是90km/h的速度,20kw等功率線大約是110km/h的速度,這兩個速度上345三個檔上的燃油效率和油耗如下可以看出來,4檔的90km比6檔的110km更費油,換擋的變線作用可以實現燃油效率的快速變化,瞬間改變30%根本不是個事兒相應的辦法就有了,限制一個車的90km 只能運行在低檔上,110km只能運行在高檔上,再把5檔給砸了不就好了嗎,so easy,反正這已經不屬於正常人了
實際上,為了提高效率,現在檔位是越來越多,小車通常都是6檔起步了,好車動不動8檔9檔。大卡車能有十多個檔位。越來越密的齒比,讓我們這種試圖低速更費油的想法越來越不好實現
經驗
高票答案的測評不錯,直接驗證。但是說明不了結論,至少要把周圍的70和100測了再下結論說80-90最省油。80+的時速更省油,也許對於這個車是對的,不過Q5有8檔變速箱,不能代表大多數普通車輛
我自己的經驗是SUV60-70,小車70-80最省油
基本都是在最高檔位的1500轉附近實現的
1 當轉速低到一定程度,比如1350轉,車會有一點抖,出現要熄火的跡象,會變得反而費油。說明這之下燃油效率急劇下降
2 在這之上,1400-1600轉,這個區間是差不多的,車速會有15%的變化,從60到70。說明這個區間燃油效率的提升和阻力的提升基本同步
3 超過1600轉,離密集區遠了,燃油效率提升慢了。風阻佔比也逐漸增大
另外,小馬拉大車的車這個速度通常比較低,原因也好猜,發動機小嘛,更早的出了燃油線密集區。這種車城裡開省油,走高速一樣費油
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------結論民用車很難出現110比90省油的
1 這個速度上風阻占的比例太大,阻力上升太快
2 發動機離開燃油效率曲線密集區又太遠,效率提升減慢這是個老問題,其實已經有挺多不錯的回答, @Kevin Chow @張文川 都講的挺好,有自己模擬的具體計算也有第三方的實驗數據。我這裡簡單補充一下,畢竟這個問題其實對於普通消費者選擇適合的車型是有幫助的。
這裡都假定是勻速平路無風硬路面的情況。
如果車子需要克服的阻力不變,而車輛綜合效率也不變,那麼就不會存在最省油時速一說,你開5kph和100kph的百公里油耗是一樣的。因為阻力x距離=做功,只要阻力不變,速度快慢是沒有影響的。
那為什麼實際上汽車有「最省油時速」?
這是因為在勻速平路行駛的情況下,隨著車速的升高,會同時發生兩件方向相反的事情:
- 雖然滾動阻力不變,但大於一定速度後風阻會隨著速度上升急劇增長(平方關係),而阻力增大以後,行駛同樣的距離做功更多,百公里耗油也就增大了。在速度比較低的時候,風阻的比例相對比較小,但一般到達70-80kph以後,風阻會超出滾動阻力而成為車子勻速行駛需要克服的主要阻力。
- 目前家用車的最佳效率區間往往輸出功率遠高於不超過高速公路限速時平路勻速巡航所需的功率,因此隨著車速升高,發動機工作效率會上升(假設是CVT變速箱的話,有檔位的話則可能是震蕩上升)。一般60kph的時候大概需要5-10千瓦的功率,130kph的時候也就需要30kw左右的功率。而最佳輸出功率一般至少是30千瓦
比如下面是北美常用來做模擬器教學的Saturn 1.9升自然吸氣發動機的BSFC圖,橫軸為轉速,縱軸為扭矩,藍色斜線為功率,等高線為燃油消耗率,橫向曲線為油門開度,可以看出大概10馬力時的效率只是40-50馬力時的80%。
因此,一方面隨著速度增大「發動機工作效率」提高,另一方面隨著速度增大,風阻增大,單位距離做功增大,或者可以說「行駛效率」降低了。兩個作用一定程度上相互抵消。
在速度比較低的時候,發動機工作效率提高較快,而風阻此時相對滾阻非常小,因此對總的阻力的影響也很小,因此百公里油耗水平是下降的。
而在速度比較高的時候,發動機工作效率提升較慢,而風阻成為阻力主體,總的阻力提升很快,因此百公里油耗水平是上升的。
具體這個平衡點,根據 @張文川 引用的資料大概是60-70kph。
而明白了這一點,我們就知道,什麼樣的車最經濟時速相對較低,什麼樣的車最經濟時速相對較高了:
- 在低速低負載狀態下工作效率也很高的車型,經濟時速較低;相反,超大排量、且缺乏歇缸等改善低負載效率的超級跑車和GT車型,經濟時速較高。
- 車重較小,滾動阻力較小,但風阻(受迎風面積,即車高x車寬,以及風阻係數兩個因素影響)較大的車型,經濟時速較低;相反,車重較大,但風阻較小的大型轎車和GT車型經濟時速較高。
那麼,我們可以知道:
- 車身較高,風阻係數也較高的SUV和MPV車型相比轎車經濟時速較低,而越野車和麵包車的經濟時速就更低,而這也是跟他們的定位一致的。(城市SUV主要適合在城市中速使用;越野車則是在野外低速使用,轎車則適合跑高速)
- 電動車和混動車因為低速的工作效率也較高(前者是因為電機不同區間效率變化小,後者主要是因為可以充電使得發動機輸出功率不必與行駛所需功率對應,可以一直工作在高效區間),因此經濟時速很低
- 發動機有超大輸出,同時車身低矮修長,且車重不低的GT(grand tourer,可以理解為一種能在超高速舒適巡航行駛的豪華車型),經濟時速可能遠比一般家用車高。但因為沒有BSFC圖,我這裡不能具體計算。
比如法拉利GTC4Lusso,V12發動機最高可輸出680馬力,估計最高效區間可能也得在200馬力以上,遠高於120kph巡航所需功率。同時車身低矮,不到1.4米,風阻係數也只有0.31。但我也並不確定它的最經濟時速是否能比90kph更高
而下面幾輛車都幾乎是越慢越省油
豐田普銳斯(估計最經濟時速30kph左右)
日產聆風(估計最經濟時速低於30kph)
這傢伙雖然是普通汽油車但排量又小車身又高,也不會好多少(估計經濟時速40-50kph)
.
作為讀過《汽車理論》的工程師,忍不住做了計算。結論放前面。理論上,勻速行車,從60km/h~170km/h的百公里油耗變化趨勢如下,——————採用的參數——————(1)(2)萬有特性——————計算結果——————※計算出來的百公里油耗較低,推測與採用了小排量發動機的萬有特性有關。.如果光從問題來看,
有所謂「最省油時速」這一說嗎?如果所謂最省油時速的要求精度不高,只是以10km/h,甚至20km/h為單位計,或者說限定為某輛車在某個條件下的話,我的答案是有。但是如果說問題是:
其實我問題的出發點是:有可能有一款車,110km/h的時候比90km/h更省油嗎?答案是基本沒有,至少我沒見過。如果具體到下面這個問題
請問這種說法有道理么?就是說,假設現在有輛2.0L排量的手動檔車,是勻速開在120公里/小時省油,還是勻速開在90公里/小時省油?那麼答案是基本上應該是90km/h省油。為什麼看似很簡單的問題大家意見會有分歧?
在我看來主要還是看問題的角度不同。比如關於贊數第一的答案,首先結論有問題,第二證明改結論的邏輯也有問題。正如 @無往 所說的,我認為,這個巡航試驗得出的結論應該是:在特定道路中,相同的車輛狀態(這裡假設車輛狀態相同,比如車輛胎壓等輪胎參數一致,巡航時擋位一致等)下,80kph巡航行駛比120kph巡航行駛省油。 如果把80kph巡航和120kph巡航的工況點定位到上面的燃油消耗率圖,80kph對應的等油耗線的值應該比120kph的小。但也只是得出A工況比B工況的燃油消耗率小的結論而已,並不能得出其他結論。 而 「一般家用車經濟車速是多少多少」的結論, 或者說題目里所問的,「有沒有最經濟車速」這個問題。 我覺得無法從該測試獲得解答或結論支撐。
就用一台車得出一個普適一般家用車的結論,無論怎麼講樣本數也太少了。
的確是有經濟時速這麼一說的,一般家用車在80-90km/h左右。
更何況,這個數字還不怎麼對。
相比之下@Kevin Chow 的答案中的數字更靠譜。比如說上面這個傢伙做的實驗,用的是1.5L的自吸,從左到右的不同顏色代表的是三速四速五速。所以說如果按高票答案那樣做實驗,萬一不小心正好取到了藍色45km/h和綠色60km/h的數據,很可能就會得出45km/h比60km/h更省油的結論。然而從整體趨勢上來看,這顯然不靠譜。從上圖我們唯一可以得到的結論是這輛車的最省油時速大概在60-70km/h之間。JAMA也做過同樣的實驗,三個人開一樣的車子走一樣的路線,結果如上圖。你們看看,即使是一樣的車子,如果按高票答案的邏輯來下結論的話,豈不是這台車子會有好多個最省油時速?由上述2例可知,【一般家用車在80-90km/h左右。】這個結論實在是下得太輕率了。那麼為什麼明明是一輛車,跑得同一條路,跑出來的最佳油耗時速會不一樣呢?
當然是因為控制變數沒有做好。拿第一張圖來舉例子,同樣的60km/h定速,他跑的時候車子上人數一樣嗎?油箱油量一樣嗎?輪胎胎壓一樣嗎?後備箱裝的東西一樣嗎?用的燃料一樣嗎?風速一樣嗎?外氣溫一樣嗎?濕度一樣嗎?氣壓一樣嗎?跑的時候水溫一樣嗎?也許某一樣參數對結果的影響微乎其微,但如果是多個因素綜合影響下,對結果的影響還會小嗎?所以說做實驗驗證問題是好事,但實驗方法還是要講究科學合理的。當然有人覺得這畢竟只是個個人驗證實驗,沒必要做到這麼嚴謹,而且結果並沒有問題。
的確,但從這輛車和這次實驗的結果上來說問題不大,但把【一般家用車在80-90km/h左右。】這個結論推廣到其他車子身上卻是有問題的。日本汽車研究所曾經做過一個統計,下圖是2.0L發動機+自動變速箱的乘用車的例子。
據統計,該排量的車子在平均車速是70km/h的時候油耗是最低的(當然,和勻速行駛略有不同)。JAMA也做過類似實驗,不過人家是直接在測功機上跑循環,這樣可以更好得控制實驗變數。人家的結果是這個。所以說怎麼看也是60-70km/h這個區間更省油啊。
原理的話具體見下圖。能看懂的自然就懂了,不懂的問問那些看懂的吧。當然,不排除一些發動機萬有特性比較奇葩,加上變速箱標定比較奇葩,導致最省油車速跑到80-90km/h去的,但上面這些已經足夠證明80-90km/h並不是一般乘用車的最省油時速了。
至於為什麼要寫這個答案,其實和高票答案關係不大,主要還是因為看到評論里某些人認為工程師的嚴謹是紙上談兵。其實並非紙上談兵,而是夏蟲不可語冰。支持束靜的答案。
不過定速巡航並不一定最省油。
我是一個有點兒蛋疼的人。由於居住地距離市區比較遠,我經常要開一段大約35km左右的高速,到現在為止大約開了有300個來回了……另外之前比較經常開車回老家,單程高速距離也在550km左右。
由於開的多,所以經常會考察怎麼開比較省油……
我比較經常開的車是一輛1.8t的車,由於開的比較多所以也比較清楚動力和轉速的關係。
結論就是上坡和下坡時要充分利用發動機自身的特性來考慮,從而使得車輛在大部分時間處於經濟油耗。上坡時車速一定會降,如果使用定速巡航可以看到即時的油耗較高。而發動機本身即使是空轉也是會消耗燃油的,有些車輛靜止空擋的時候可以顯示這個油耗值(偏個題,這個數值非常重要,能夠及時發現這個數值的異常非常有助於考察車輛發動機的運轉情況以及是否有缺油、氧感測錯誤等等的問題)。下坡時大部分人選擇不踩油門帶檔滑行,這時車輛本身慣性可以消除這一部分的油耗……純空轉不噴油。但是考慮到坡度的問題,往往這一部分動能是會被浪費的。
所以說最經濟的情況是上坡時用低油耗中等轉速達到一個合適的扭矩,保證略微減速上坡,而下坡的時候利用坡度和油門,略微加速以保證進入平路時車輛剛剛好恢復到勻速駕駛的速度。這樣子就不會浪費車輛在下坡時恢復的那一點點動能。如果勻速上坡下坡減速的話等於是上坡時多給了一點點油,你就還得踩剎車來減速……這樣油耗就高了。
另外保證緩慢加速緩慢減速可以非常有效的降低油耗。務必要利用這一點……某個高票答案嘩啦啦放了一堆圖片,各種數據,還進行了道路測試,看起來煞是好看。
但,容許我說一句不太好聽的話:這個測試我覺得說明不了問題。後面會分析。關於「最省油車速」或者「最經濟車速」,我的看法是「可以說有,也可以說沒有,嚴格地說,沒有所謂的最經濟車速」。再說通俗一點:- 如果說某個車速最省油,必須還加限定條件:在某個負荷下。
- 並沒有「只要開到這個車速就最省油」的車速。
1.為什麼說「可以說有」呢?
下面這張圖學過內燃機的同學不陌生。這是一台3.3L V6發動機的燃油消耗率圖(圖片出處:SAE PAPER 2013-01-1272),單位是g/kWh。橫坐標是轉速,縱坐標是扭矩,圖上一圈一圈的是等油耗曲線,它描述了這台發動機所有工況點的燃油消耗率的情況。
我們知道,當車輛行駛在最經濟的工況時,發動機必定是運行在低油耗區的。從上面圖,我們可以容易看出,在轉速2000rpm,扭矩200Nm的坐標點上的一圈,也就是240這個等油耗曲線這個圈,油耗是最低的。理論上,如果這個最低等油耗曲線的圈畫得足夠小,那麼會得到一個點,使得發動機運轉在這個點的工況就是最經濟的。但在工程應用上,我們測不出足夠小的最低等油耗曲線,當然也沒有必要花大力氣去測這個。
這個能說明什麼呢?240這個等油耗曲線所圈的工況點是發動機最經濟的工況點。
也就是說,存在某個車速時,使得發動機正好運轉在這個240等油耗曲線的圈內時,此時發動機的油耗最低。同樣的,對於電動車的電動機也是類似的。
(圖片出處:Mathematical modeling of the electric drive train of the sports car)綜上,無論是傳統汽車,還是電動車,在發動機/電動機全工況範圍內,不同工況點的效率是不一樣的。因此不嚴謹地說,終會有那麼一種情形:當以某個車速行駛時,使動力單元(發動機/電動機)恰好運轉在最經濟區域。
如果你願意,當然可以稱此時的車速為最經濟車速。只是下一次再開到這個車速時,動力單元不一定還是會運轉在最經濟區域了。2.為什麼說「嚴格地說,沒有最經濟車速」
如果你要問這個經濟車速是多少?
只能說,抱歉,我不知道。因為從上面的圖都能知道,單單拿橫坐標車速(或轉速),無法定位到最經濟區域。以上面發動機的燃油消耗率圖為例,我們很容易分辨出等油耗曲線最低的圈為240,所對應的轉速範圍在1400rpm-2600rpm。
假設你把車開在60-100kph, 並且對應的轉速也落在1400-2600rpm範圍內,請問,現在現在發動機是運轉在最經濟區域嗎?
很明顯,得不出這樣的結論。
原因很簡單:此時,發動機的扭矩輸出可能為30-320Nm之間的任何一個值,而只有大約在160-250Nm這個範圍才可能落在最經濟的區域內。因此,單獨拿橫軸車速或者轉速出來,沒有縱軸扭矩或負荷的約束,是沒有辦法定位到最經濟區域的。這就是為什麼說沒有最經濟車速的原因。
換句話說就是,單單比較車速或轉速,不談負荷,是沒法比較油耗的。
3. 分析一下高票答案所做的80kph和120kph車速巡航對比試驗。
先來研究一下,影響動力單元負荷的一些因素。
我們知道,動力單元輸出的動力,通過傳動單元傳動到車輪,克服各種阻力。
——動力單元輸出扭矩——傳動效率——傳動比——輪邊驅動扭矩為了方便起見,這裡我們忽略傳動單元的傳遞效率,簡單認為動力單元輸出的動力能完全傳動到車輪驅動車輛。即。
車輛行駛中的阻力,下面這個公式課本常見。
為空氣阻力;為滾動阻力;為坡道阻力;為輪胎半徑,可見,行駛阻力,以及不同擋位的傳動比 比較關鍵地影響需求的動力單元的輸出扭矩。
當巡航行駛時,上面加速度,剩下就是空氣阻力,滾動阻力,和坡道阻力了。
除了空氣阻力與車速有極大關係外,剩下兩項滾動阻力與輪胎狀態,道路情況等因素相關,坡道阻力與道路狀況相關。我認為,這個巡航試驗得出的結論應該是:在特定道路中,相同的車輛狀態(這裡假設車輛狀態相同,比如車輛胎壓等輪胎參數一致,巡航時擋位一致等)下,80kph巡航行駛比120kph巡航行駛省油。
如果把80kph巡航和120kph巡航的工況點定位到上面的燃油消耗率圖,80kph對應的等油耗線的值應該比120kph的小。但也只是得出A工況比B工況的燃油消耗率小的結論而已,並不能得出其他結論。而 「一般家用車經濟車速是多少多少」的結論,
或者說題目里所問的,「有沒有最經濟車速」這個問題。我覺得無法從該測試獲得解答或結論支撐。4.題主問題里描述的小問題:從上面的燃油消耗量圖可以看出,「有可能有一款車,110km/h的時候比90km/h更省油嗎?」
- 如果110km/h行駛時的所有工況點的燃油消耗率都比90km/h行駛時工況點的低,那麼這款車110km/h行駛就會比90km/h更省油。
- 如果110km/h行駛時的大部分常用工況點的燃油消耗率比90km/h行駛時常用工況點的低,那麼這款車大多數情況下,110km/h行駛就會比90km/h行駛更省油。......你可以以此窮舉下去。
我認為結論是有可能存在。
條件不足,無法比較。假設現在有輛2.0L排量的手動檔車,是勻速開在120公里/小時省油,還是勻速開在90公里/小時省油?
@艾澤 跟 @Kevin Chow寫得太完美了,用等功率概念,很清楚的畫出了那幾條線,清晰明了的把問題勾勒出來了。 @無往 的回答,本質上就是補充了如下事項把問題進一步細節化:
滾動阻力,跟輪胎狀態,道路情況等因素相關;坡道阻力與道路坡度相關(廢話,但很重要)
PS:
我一直很推崇等功率的分析方法,在一切更簡單的案例中,等功率的方法會更加簡單、清晰,比如為什麼超車要降檔,而百公里加速賽都是升檔? - 知乎
不過,F1引擎的經濟轉速是3000轉,實在不能苟同,所以我從邏輯上不能承認您的如下推論(經濟時速是70公里)
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分割線
先上圖
因為知乎把圖壓縮了,一張張來
以F1 14-1.6litre為例,在8000轉以下,扭矩輸出急劇下降
實際上,功率也急劇下降。
按一般的經驗可以推測出低轉速進氣效率低或者熱轉化效率里熱損失大
下面這張圖也同這一猜測吻合
實際上,進氣效率同熱轉化效率既是限制扭矩的核心因素,也是限制燃油效率的核心因素。
所以,基本猜測F1引擎在8000轉一下效率降低,更遑論ERS(energy recycle system,其是 MGU-H )在低轉速下因為熱能不夠而沒有貢獻的因素。
實際上,F1引擎的怠速就是三千轉左右,什麼引擎的最高效率點會在怠速附近?
補充更新:我的這個回答是通過實測給大家一個結果,具備參考性。我也知道驗證過程可能並不那麼嚴謹,結論也不適用所有車型。建議大家去看這個問題下幾位工程師的回答,他們從更專業的角度解答了這個問題,很受用。
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還是那句話:聽一萬遍,不如驗證一遍。
的確是有經濟時速這麼一說的,一般家用車在80-90km/h左右。
至於為什麼,度娘是這麼說的:車速低時,活塞的運動速度低,燃燒不完全。車速高時,進氣的速度增加導致進氣阻力增加,同時風阻指數增加,這些都使耗油增加。理論說太多,看著太累,剛好之前我找過兩台Q5驗證過,答一下省油問題。
重要的結論先說:省油是肯定的,不過需要額外付出的就是時間成本。
我的做法是索性一台Q5按80km/h時速跑,另一台Q5按照120km/h的時速跑(都開定速巡航哦),結論肯定是時速120km/h的會更費油,但費多少油,又能比80km/h時速的Q5早多久時間到達目的地,你想知道嗎?
直接先拋結果:
1.兩台車在高速上用定速巡航跑了133km,80km/h時速的油耗為7L/100km,而120km/h時速的油耗為9.3L/100km,也就是說這133公里,折算下來80km/h時速的Q5省了3.06L,按照95號油6元/L算的話,就是節省了18元人名幣左右。2.133公里,120km/h時速的用了1小時20分鐘,而80km/h時速的用了1小時52分鐘,慢了32分鐘。也就是說慢32分鐘跟省了18元的油費,你選哪個?
好了,結論拋完了,想看詳細測試過程的慢慢往下看。
碼字不容易,最後感謝點贊+關注+分享的人兒~~!
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謝邀,開車的時候看轉速表,綠色的區域是發動機的最經濟轉速,在這個區域里就是最經濟時速。實際的時速還取決於傳動比,坡度,路面情況。
快速路上的老司機,基本是80邁的,起步也是不緊不慢的。覺得老想著省油的司機挺煩的,起步慢,車距賊大,老遠見紅燈就松油門。在車流偏大,又不是很堵的時候,整個車流的平均速度基本就被拉下來了。添堵啊!當然知道最經濟車速也是好事,不過意義不大,少踩剎車才真省油。
發動機有個最經濟工況(某個轉速和節氣門開度),如果變速箱匹配的不差,恰好最高檔時車速與阻力達到這個發動機最佳工況,那這個速度就是最省油時速,匹配不好的變速箱比如自由光匹配zf9速,恰好在8檔達到這個工況,那第九檔就完全沒有使用的價值了(加速弱,油耗高)。目測是2.4和3.2採用了差距不大的終傳比導致的,3.2的自由光可以在9檔低轉速行駛,達到最經濟工況。
其實是兩個問題
一個是多少時速,跑同樣的距離,所需的功更少。
一個是多少時速,發動機的效率最高。
理論上,如果隨意標定的話,你是可以讓110公里油耗比90公里油耗更低。
你讓60公里油耗最高也是能搞出來了,6000轉一擋就是了。
所以問題還是假設廠商標定讓所需功最少的時候,標定發動機在最高的效率區。
所需的功最小,每個車,每段路,每一種負載都是不同的。外行來答一下,汽油機工作中,單位功率的燃費是先降後升,可看成一個U形曲線,而摩擦阻力隨車速變化不大,空氣阻力隨速度二次方增加,這樣,列個方程的話,在某一速度,總燃費會有個最低值。(外行,猜的),在車輛從靜止緩慢提速,(緩慢,注意,就是不考慮因加速而多增加的油耗),車輛單位功率油耗在下降,車輛阻力在上升(即所需功率/速度值在上升),他們會在經濟油耗段交叉。猜想,小排量車經濟速度在60-70,大排量車在70-80,SUV比轎車的經濟速度低。猜完了,請拍磚。
我想這個和發動機萬有特性曲線圖或者車輛萬有特性曲線圖有關。而曲線圖本身就反映了整車的行駛過程中的燃油經濟性或者動力性。這個特性不光和排量相關,最重要的影響因素應該是發動機的調教。"最省油時速"一說是有道理的。
答案是肯定的啦~整車確實存在最低油耗點,但事實上,你是很難獲得這個最低油耗點。汽車廠是不會給你發動機的全特性曲線以及發動機和整車匹配的曲線,需要做汽車試驗學試驗來測map圖。
如果你很感興趣,可以參考清華大學出版社出版的《發動機原理》第五章,在網上可以看MOOC網路課程。你還需要看清華的《汽車理論》來理解。再補充一下,測定最低油耗點必須考慮負荷的情況,只考慮轉速是不合理的,謝謝@焦新宇對於本田大法來說,沒有最省油時速,只有最省油工況,那就是買菜車上i- VTEC開啟的時候。
有人也許會說,你這才3000出頭,怎麼可能是開TEC工況。
但本田就是一個愛走極端的神經病。
它可以用一套i- VTEC做出兩種截然不同的發動機,比如性能車上的K20A和買菜車上的L15A。
K20A就是大家熟悉的5000轉以上另一個世界。
L15A則是1000~3000轉最高檔位巡航時進入阿特金森循環。
嗯,下次再找台雅閣9驗證一下。有一部分道理,確實會有一個等速油耗的最低值。並且這個最低等速油耗會小於你日常油耗,也小於大部分循環工況的油耗。但是他提供的數據是瞎扯淡。
小馬拉大車的速度140,油耗超過8缸12缸的車,10年前很像三菱的雙環,跑到20多升/百公里。
有最經濟時速一說,但是特指平地均質路面的近似勻速運動。
低速時,汽車內耗起主要作用,這個階段速度越高則效率越高。
高速時,風阻起主要作用,速度增大時油耗迅速增高。通常汽車經濟時速約在70km/h 左右。
風阻和速度平方成正比, 即時速110的時候比90的時候風阻要大50%。 這種情況絕對不可能更省油。實在忍不住了,雖然說這麼晚回答估計沒幾個人看得見了。。。。。。
易車網很久以前做過這一系列測試啊,估計後面是太專業了吃力不討好就沒做了吧。
說明:好久以前的測試了,車型比較老,由於現在變速箱檔位越來越多的,目前的新車型經濟時速應該比這些老爺車略有提升,但是不會變化太多,畢竟風阻隨車速增加劇烈上升的物理定律是違反不了的。順便 @汽車奇談高小強 http://www.bitauto.com/bitautotest/qida/dengsuyouhao.shtml推薦閱讀: