都说电动汽车不适合跑高速,因为在高速公路上的耗电量偏高,续航里程是会缩水的。
燃油汽车却相反,在城市道路驾驶的油耗高,在高速公路上却省油。
于是就有些老司机总结出了“车速越高越省油,电动汽车不适合跑高速”的结论。
对吗?
显然不对。
不论是燃油汽车还是电动汽车都是车速越高能耗越高,事实上燃油车跑高速省油是有前提条件的,那就是高速公路绝大部分时间不会堵车;而且高速公路上可没有红绿灯,更没有停车等待的各类操作,这才是省油的根本。
燃油车有一点与电动汽车不同,其存在“怠速”的运行状态。
“怠速”可理解为“等待操作指令的低转速运行”,由于内燃机从启动到执行操作所需要的时间偏长,而且每次启动都会有明显的噪音和共振(冲击感);所以这种发动机不适合高频率的启动,否则不仅会影响驾乘品质,起动电机还会影响启动电瓶的使用寿命。带有自动启停功能的燃油车就有这样的缺点,这也是很多司机上车后就会手动关闭自动启停的原因;至于车企要用这套系统无非是需要在测试时得出最低油耗数据,这样才能减少企业平均燃油消耗量的积分压力。
怠速一般为内燃机以800转左右的转速运转,其耗油量对应的就是“该转速单次做功消耗量×400”;转速指的是发动机曲轴每分钟的转动次数,车辆(包括摩托车)使用的四冲程发动机为曲轴转两圈做功一次,800转就是每分钟做功400次,每次做功都要消耗燃油。
所以怠速是费油的,而且相当费油。
在热车状态下怠速一小时,耗油量会达到排量标准的一半左右;比如2.0L NA/T(自然吸气/涡轮增压)怠速一小时耗油量约1.0L(升),如果打开A/C让压缩机启动,压缩机的动力来自发动机曲轴,这等于增加发动机的动力损耗,其800转对应的功率被压缩机损耗的剩余部分无法满足稳定运转(不共振),于是就得提升转速以补偿动力,转速升高油耗也会升高,此时的怠速油耗会达到排量的三分之二或相当的标准。
冬季气温过低的时候会因为过度冷却加大热能损耗,怠速耗油量也会达到与使用A/C相当的标准。
来看一张图片吧,参考下图。
这是昨天驾驶车辆记录下来的数据,两个多小时的行程怠速二十多分钟,这还是在相对畅通的路段里开出的数据。
那么油耗就得这么计算:
- 行驶油耗+怠速油耗=总耗油量
油耗能不高吗?
而且除了怠速耗油较高以外,每次起步的耗油量也会很高;因为车辆从静态到动态没有任何惯性力的帮助,只能依靠发动机输出的功率硬推车辆起步,这就需要足够大的马力才行。大马力只能以高转速来换取,转速高则油耗高,起步时的瞬时油耗可以达到百公里几十升。所以频繁的起步会让油耗升高,怠速会让油耗升高、除非车辆系统刻意不算怠速油耗,但这属于作弊;而在城市道路中驾驶车辆时,所面对的场景总是这样的,所以燃油车平时的油耗是真的高。
电动汽车没有怠速状态,停车后电机不通电,车辆只有些电子设备还在耗电,所以电动汽车在平时代步时的能耗很低。
在高速公路上驾驶车辆不堵车、不怠速、不频繁起步加速,这就等于减少了两个最耗油的操作,正常驾驶时的发动机转速是几乎恒定的,而且只要发动机的动力足够强则转速必然足够低。
扭矩×转速÷常数=功率,功率高则车速高。
只要扭矩足够大则高功率需要的转速也不会很高,这是一些中大排量的大扭矩车在高速驾驶时反而省油的原因,其120km/h对应的转速可能还不到两千转;反而是一些小微型或装备自然吸气发动机的燃油车油耗高,因其≤1.5L NA的发动机扭矩很小,想要实现相同的功率只能拉升转速,曾经开过的面包车或微型车以120km/h行驶时的转速可以达到四五千转,这些车在高速公路上的油耗反而会更高。
电动汽车之所以会显得在高速公路上的电耗高,原因首先是平时的能耗太低,没有怠速的缺点,起步即可爆发最大扭矩则加速时的转速也不会很高;可是在高速公路上就只能依靠拉升转速的方式提高功率和车速,耗电量当然会更高一些。
其次真正显得高速公路耗电量过高的车辆,大部分也是功率和扭矩偏低的小微型车。
这些车的电动机往往只有几十到上百千瓦的最大功率,扭矩低至100-200N·m左右,由于扭矩小则高速驾驶转速太高,电动机超出恒扭矩的经济转速区间,达到高电耗的恒功率范围内,耗电量必然会大幅增加。
反之,有些高功率大扭矩的高转速电机则不用担心,以120km/h的时速驾驶的转速仍旧在经济转速区间里,耗电量增加的幅度是很小的;可以说其增加电耗对续航的影响程度比燃油车还要低,燃油车只要在道路畅通的前提下,也一定是车速越低油耗越低且续航越长。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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