今天跟大家探讨一个广大车主朋友都很关注的话题, 那就是汽车的油耗. 对于汽车的油耗, 网络上关于节油的文章铺天盖地, 所谓仁者见仁智者见智, 一些老司机也有自己的经验. 但我觉得他们都没有说到油耗的核心问题, 那就是汽车的油耗是如何产生的, 决定汽车油耗的核心因素是什么. 下面小编就来跟大家说说.
谈到汽车的油耗, 首先要明白一个原理, 那就是能量守恒. 能量不会凭空消失, 也不会凭空获得, 它只会从一种形式转化为另一种形式. 汽车在本质上是一个能量转换机器, 是将燃料的化学能转化为机械能, 然后驱动汽车行驶. 汽车行驶时需要有驱动力, 这个驱动力就是由燃料转化的机械能产生的. 所以, 汽车消耗燃油的本质原因是汽车对机械能的需求. 需要指出的是, 汽车上所有能量的来源都是由燃料燃烧产生的, 包括使用空调, 暖风, 音响, 灯光等. 所以, 汽车上电子配置越多, 使用的越频繁, 汽车的油耗也就越高.
因为汽车的能量转化也要遵循能量守恒定律, 你享受舒适性的时候要消耗一定的能量, 这个能量必然要由燃料燃烧来产生, 所以汽车的油耗自然就高了.
汽车油耗的高低从本质上说是能量转化的多少. 所以, 燃料的转化效率, 汽车对机械能的需求, 会直接影响汽车油耗的高低.
发动机的热效率
在燃料化学能转化为机械能的过程中, 燃料燃烧后产生的化学能只有一部分转化为机械能, 大部分变成了热能散失掉了. 这个转化率一般就称为发动机的热效率. 热效率越高, 汽车的油耗就越低. 现在的汽油发动机热效率一般在35%~40%之间, 柴油发动机效率高一些, 一般在38%~45%之间. 所以, 同排量的汽油机和柴油机相比, 柴油机更省油就是这个原因.
提高发动机的热效率是一个非常困难的事. 从发动机诞生到现在的一百多年了, 热效率也只是从最初的百分之二十几提高到现在的百分之三十多, 特别是这些年, 发动机的热效率已经达到了一个瓶颈, 每提高一个百分点都是一个巨大的进步.
发动机的机械效率及传动系统的机械效率
燃料燃烧产生机械能并不能全部用来驱动汽车, 还有一部分会损失掉. 发动机运转时内部摩擦 (主要是活塞环与气缸壁的摩擦) 会消耗一部分的能量, 带动各种附件, 比如发电机, 空调压缩机, 水泵等也会消耗一定的能量. 这就是发动机的机械效率. 这个效率越高, 汽车的油耗就越低. 这个效率主要与发动机的结构和机油粘度有关. 一般来说, 使用粘度高的机油, 会降低发动机的机械效率.
发动机输出功率, 要经过传动系统才能传递到车轮上, 这个过程中同样会有能量损失, 这就是传动系的机械效率. 一般前驱车的传动更直接, 所以传动效率更高; 而后驱车由于有传动轴的存在, 传动效率要低一些. 对于变速箱而言, 手动变速箱的传动效率最高, 可以高达95%; 而自动变速箱由于有液力变矩器的存在, 传动效率一般在80%左右 (现在最高可以做到89%) ; 双离合变速箱的传动效率一般在90%左右. 所以, 最省油的车型一定是前驱手动档, 而后驱自动档是油耗最高的.
汽车行驶时从发动机出获得的机械能, 主要用来克服行驶中遇到的各种阻力, 具体有滚动阻力, 加速阻力, 坡路阻力和空气阻力, 下面分别说说影响这些阻力的因素.
滚动阻力
滚动阻力是当车轮在路面上滚动时, 由于两者之间的相互作用力和相互变形引起的能量损失的总称.
产生滚动阻力的主要原因是轮胎和路面的变形.
轮胎的结构对滚动阻力影响较大. 子午线轮胎比斜交胎的滚动阻力小20%—30%轮胎气压越高, 滚动阻力越小. 路面条件条件越好, 滚动阻力越小. 汽车越重, 轮胎变形越大, 滚动阻力也就越大.
空气阻力
汽车空气阻力指汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力. 主要有以下几种: 压力阻力, 诱导阻力, 干扰阻力, 内循环阻力, 摩擦阻力. 其中对汽车影响最大的是压力阻力, 约占空气阻力的55%~ 65%. 它的产生是汽车向前行驶穿过空气介质时, 汽车前部的空气被压缩, 使作用于汽车前部的压力升高; 而汽车后部形成涡流区产生负压, 使作用于汽车后部的压力降低. 这种前后压力差便形成了压力阻力, 它与车身形状有很大的关系, 如车头和车尾的形状, 风挡玻璃的倾角等对其都有影响. 一般风阻系数越小的车型, 压力阻力越小, 油耗也越低.
坡路阻力
汽车在坡道路面上行驶时, 其重力沿道路方向的分力表现为汽车的坡度阻力. 很显然, 它主要与车重有关. 汽车越重, 坡度越大, 需要克服的力越大, 汽车的油耗也就越高.
加速阻力
汽车加速行驶时, 有一惯性力存在, 这个惯性力即为汽车的加速阻力. 根据动量定理, 汽车质量越大, 加速度越大, 阻力也越大. 所以, 汽车越重, 加速越快, 油耗也越高.
总结以上说法, 影响汽车油耗的核心因素是以下几点:
1, 发动机的热效率.
2, 发动机及传动系统的机械效率
3, 汽车所受到的阻力
一般说来, 发动机的热效率, 汽车的机械效率是汽车在出厂时就设计好的, 没有办法改变. 而汽车的行驶阻力是我们能够控制的. 而影响汽车行驶阻力最大的因素就是汽车的重量, 只要降低汽车的重量, 汽车的油耗就会有明显的下降. 这也是很多车企不遗余力的进行汽车轻量化的最根本原因.
