今天跟大家探討一個廣大車主朋友都很關注的話題, 那就是汽車的油耗. 對於汽車的油耗, 網路上關於節油的文章鋪天蓋地, 所謂仁者見仁智者見智, 一些老司機也有自己的經驗. 但我覺得他們都沒有說到油耗的核心問題, 那就是汽車的油耗是如何產生的, 決定汽車油耗的核心因素是什麼. 下面小編就來跟大家說說.
談到汽車的油耗, 首先要明白一個原理, 那就是能量守恒. 能量不會憑空消失, 也不會憑空獲得, 它只會從一種形式轉化為另一種形式. 汽車在本質上是一個能量轉換機器, 是將燃料的化學能轉化為機械能, 然後驅動汽車行駛. 汽車行駛時需要有驅動力, 這個驅動力就是由燃料轉化的機械能產生的. 所以, 汽車消耗燃油的本質原因是汽車對機械能的需求. 需要指出的是, 汽車上所有能量的來源都是由燃料燃燒產生的, 包括使用空調, 暖風, 音響, 燈光等. 所以, 汽車上電子配置越多, 使用的越頻繁, 汽車的油耗也就越高.
因為汽車的能量轉化也要遵循能量守恒定律, 你享受舒適性的時候要消耗一定的能量, 這個能量必然要由燃料燃燒來產生, 所以汽車的油耗自然就高了.
汽車油耗的高低從本質上說是能量轉化的多少. 所以, 燃料的轉化效率, 汽車對機械能的需求, 會直接影響汽車油耗的高低.
發動機的熱效率
在燃料化學能轉化為機械能的過程中, 燃料燃燒後產生的化學能只有一部分轉化為機械能, 大部分變成了熱能散失掉了. 這個轉化率一般就稱為發動機的熱效率. 熱效率越高, 汽車的油耗就越低. 現在的汽油發動機熱效率一般在35%~40%之間, 柴油發動機效率高一些, 一般在38%~45%之間. 所以, 同排量的汽油機和柴油機相比, 柴油機更省油就是這個原因.
提高發動機的熱效率是一個非常困難的事. 從發動機誕生到現在的一百多年了, 熱效率也只是從最初的百分之二十幾提高到現在的百分之三十多, 特別是這些年, 發動機的熱效率已經達到了一個瓶頸, 每提高一個百分點都是一個巨大的進步.
發動機的機械效率及傳動系統的機械效率
燃料燃燒產生機械能並不能全部用來驅動汽車, 還有一部分會損失掉. 發動機運轉時內部摩擦 (主要是活塞環與氣缸壁的摩擦) 會消耗一部分的能量, 帶動各種附件, 比如發電機, 空調壓縮機, 水泵等也會消耗一定的能量. 這就是發動機的機械效率. 這個效率越高, 汽車的油耗就越低. 這個效率主要與發動機的結構和機油粘度有關. 一般來說, 使用粘度高的機油, 會降低發動機的機械效率.
發動機輸出功率, 要經過傳動系統才能傳遞到車輪上, 這個過程中同樣會有能量損失, 這就是傳動系的機械效率. 一般前驅車的傳動更直接, 所以傳動效率更高; 而後驅車由於有傳動軸的存在, 傳動效率要低一些. 對於變速箱而言, 手動變速箱的傳動效率最高, 可以高達95%; 而自動變速箱由於有液力變矩器的存在, 傳動效率一般在80%左右 (現在最高可以做到89%) ; 雙離合變速箱的傳動效率一般在90%左右. 所以, 最省油的車型一定是前驅手動檔, 而後驅自動檔是油耗最高的.
汽車行駛時從發動機出獲得的機械能, 主要用來克服行駛中遇到的各種阻力, 具體有滾動阻力, 加速阻力, 坡路阻力和空氣阻力, 下面分別說說影響這些阻力的因素.
滾動阻力
滾動阻力是當車輪在路面上滾動時, 由於兩者之間的相互作用力和相互變形引起的能量損失的總稱.
產生滾動阻力的主要原因是輪胎和路面的變形.
輪胎的結構對滾動阻力影響較大. 子午線輪胎比斜交胎的滾動阻力小20%—30%輪胎氣壓越高, 滾動阻力越小. 路麵條件條件越好, 滾動阻力越小. 汽車越重, 輪胎變形越大, 滾動阻力也就越大.
空氣阻力
汽車空氣阻力指汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向上的分力. 主要有以下幾種: 壓力阻力, 誘導阻力, 幹擾阻力, 內迴圈阻力, 摩擦阻力. 其中對汽車影響最大的是壓力阻力, 約佔空氣阻力的55%~ 65%. 它的產生是汽車向前行駛穿過空氣介質時, 汽車前部的空氣被壓縮, 使作用於汽車前部的壓力升高; 而汽車後部形成渦流區產生負壓, 使作用於汽車後部的壓力降低. 這種前後壓力差便形成了壓力阻力, 它與車身形狀有很大的關係, 如車頭和車尾的形狀, 風擋玻璃的傾角等對其都有影響. 一般風阻係數越小的車型, 壓力阻力越小, 油耗也越低.
坡路阻力
汽車在坡道路面上行駛時, 其重力沿道路方向的分力表現為汽車的坡度阻力. 很顯然, 它主要與車重有關. 汽車越重, 坡度越大, 需要克服的力越大, 汽車的油耗也就越高.
加速阻力
汽車加速行駛時, 有一慣性力存在, 這個慣性力即為汽車的加速阻力. 根據動量定理, 汽車質量越大, 加速度越大, 阻力也越大. 所以, 汽車越重, 加速越快, 油耗也越高.
總結以上說法, 影響汽車油耗的核心因素是以下幾點:
1, 發動機的熱效率.
2, 發動機及傳動系統的機械效率
3, 汽車所受到的阻力
一般說來, 發動機的熱效率, 汽車的機械效率是汽車在出廠時就設計好的, 沒有辦法改變. 而汽車的行駛阻力是我們能夠控制的. 而影響汽車行駛阻力最大的因素就是汽車的重量, 只要降低汽車的重量, 汽車的油耗就會有明顯的下降. 這也是很多車企不遺餘力的進行汽車輕量化的最根本原因.
