油車跑高速省油!電車跑高速反而更費電?是電車不行?都理解錯了

多一點奇聞 2024-06-28 22:22:45

各位車友肯定聽過一句話,跑高速開油車會省油,但跑高速開電車會更費電。

這種說法究竟靠譜不靠譜?其中的原因是什麽?

先回答大家的問題,油車高速省油而電車高速費電,這個說法並不完全正確。

一輛油車到底省不省油,其實看它的熱效率就知道了。

說起日系車,很多人就會聯想到省油兩個字,不是因爲以前日本人的發動機熱效率很高,突破了40%。

當然了,40%的熱效率放在現在看並不高,因爲國內不少汽車廠商的發動機早已經將熱效率突破了46%。

熱效率越高,汽車的油耗就越低。

想知道爲什麽燃油車跑城市道路費油,而跑高速會省油,只要解開車速和熱效率之間的關系就可以。

因爲一輛車的熱效率並非一成不變,它會跟著發動機的負荷變化而隨之産生變化,准確來說一輛油車的熱效率應當是一個區間,並非是一個固定值。

而那些汽車廠商在宣傳自己的汽車省油,說自己的發動機很厲害時提到的超高熱效率,其實是該款發動機所能夠做到的最高熱效率。

想要達到這個熱效率,就要讓車子在理想的狀態下行駛,我們可以直接理解爲在完美車速下開車,就可以讓這輛汽車的熱效率做到最高。

熱效率指的是燃料在燃燒時所産生的熱量轉化成機械能的比例。

汽車的燃料是汽油,發動機燃燒汽油可以將化學能轉化爲熱能,隨後熱門會推動活塞進行運動,也就産生了機械能。

在絕對理想的狀態下,化學能應該全部轉化爲機械能,熱效率應該是100%。

但大家也知道這種情況根本不可能發生,因爲我們在初中物理上就學過熱力學的第二定律,世界上沒有永動機,因爲在轉化能量的過程中,必然會出現能量的損失。

發動機燃燒汽油産生熱能並且轉化爲機械能的過程,還存在著摩擦和散熱等各種的情況,能量會在這些過程中出現折損,汽油産生的化學能也就沒辦法全部變成機械能。

通過改變發動機的燃燒情況,可以做到盡可能減少損耗,從而提高熱效率,降低汽車的實時油耗。

汽車油耗降到最低時的車速,也被叫做經濟車速。

當汽車的車速太低的時候,發動機的燃燒不夠徹底,同樣的汽油轉化成的熱能就會變得很低,由熱能轉化成的機械能自然也會變低。

所以當車子低速行駛的時候,發動機需要燃燒更多的汽油來獲得熱能,也就導致很多汽油被浪費,油耗自然就上去了。

當車子提速以後,越接近經濟時速,發動機的燃燒效率就越高,汽油可以産生的熱能也就越高,這個時候的熱效率越來越接近廠家標注的最高值,同等裏程情況下,汽車需要的汽油反而變少了,油表盤上顯示的實時油耗自然會降低。

但這並不意味著燃油車的車速越快熱效率就越高,汽車就越省油,車子的車速和油耗之間並不呈現正比和反比關系,而是呈現曲線關系。

如果車速過快,也就意味著車子需要更多的機械能,發動機需要大量燃燒汽油,從而獲得熱能補給,才能夠滿足汽車的動力需求。

因此當超過經濟時速以後,汽車的油耗會迅速增加。

如果車速超過經濟時速的一倍,油耗也會增加一倍甚至更多。

平常我們的家庭用車經濟時速普遍在80公裏到100公裏之間,也有一些汽車的經濟時速在60多公裏。

而這個速度恰好是我們在高速公路或者城市快速路上的行駛時速,因此我們才會感覺到汽車跑高速的時候好像會更省油。

在城區道路開車,它不像高速公路一樣一路通暢,我們經常會遇到堵車、紅綠燈,所以一路上都在起步,加速、刹車之間循環,這些動作也會增加油耗。

各種因素的綜合作用之下,我們就感覺開高速的時候要比開城市道路好像更省油一些。

實際上有些車型的經濟時速比較低,速度過快反而會導致油耗更高,上了高速走最快的車道,反而不省油。

電車想要省電,一方面是控制速度,一方面是控制刹車。

電車和油車不同,他們的輸出特性也不一樣,燃油車在輸出能量時特性表現爲扭矩緩慢上升,同時車輛會漸漸加速,所以給人一種非常明顯的線性加速感受。

而電動汽車的輸出特性是從零直接到達最大扭矩,就相當于靜止的物體突然之間加速,坐在車裏的其他乘客會明顯感覺到不舒服。

這也解釋了爲什麽很多原本不暈車的人,乘坐過新能源電動汽車之後突然有了暈車的感受。

畢竟大部分的新能源電動汽車,尤其是純電動的車型,車輛本身還有能量回收系統。

具體來說就是在你松開油門的時候,車子會自動進行能量回收,而實際的乘車體驗就好像輕輕點了一下刹車。

開車過程中的踩油門或者松開油門,這些動作表現在車輛上就變成了明顯的加速和頻繁刹車,對于一些比較敏感的乘坐,來來回回的加速提速和刹車會讓他們感覺到非常不舒服,因此就産生了眩暈感。

這樣設計的好處就是可以盡可能避免電池能量浪費,在城市道路開車的時候,回收回來的能量積少成多,也在一定程度上保證了車輛的續航。

電動汽車的能量來源是電池,車速過高的時候,電池的電流放電速度就快,電極活性物質的有效表面積減少,锂離子和電子的運動阻力相對增加,這個時候電壓就會迅速下降,電池的實際續航裏程也就有了折損。

最終表現的結果就變成了車速越快,續航裏程會越少。

而且在高速上行駛的時候,車子所遇到的空氣阻力比在城市低速行駛時遇到的空氣阻力要低,這些情況也會加劇汽車的電耗量。

所以當車子高速行駛的時候,爲了保證速度,汽車就要增加輸出功率,同時損失掉大量的電量。

所以所以就會感覺開電車上高速很耗電,而開城市道路會很省電。

參考資料:

[1]廣州市科協《在高速上,真的車速越快越省油嗎?》2024-05-05

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