虽然滚动阻力不变,但风阻会随着速度上升急剧增长,一般到达 70-80kph 以后,风阻会超出滚动阻力而成为车子匀速行驶需要克服的主要阻力。如果车子需要克服的阻力不变,而车辆综合效率也不变,那么就不会存在最省油时速一说,你开 5kph 和 100kph 的百公里油耗是一样的。因为阻力 x 距离=做功,只要阻力不变,速度快慢是没有影响的。那为什么实际上汽车有“最省油时速”?这是因为在匀速平路行驶的情况下,随着车速的升高,会同时发生两件方向相反的事情:虽然滚动阻力不变,但大于一定速度后风阻会随着速度上升急剧增长(平方关系),而阻力增大以后,行驶同样的距离做功更多,百公里耗油也就增大了。在速度比较低的时候,风阻的比例相对比较小,但一般到达 70-80kph 以后,风阻会超出滚动阻力而成为车子匀速行驶需要克服的主要阻力。目前家用车的最佳效率区间往往输出功率远高于不超过高速公路限速时平路匀速巡航所需的功率,因此随着车速升高,发动机工作效率会上升(假设是 CVT 变速箱的话,有档位的话则可能是震荡上升)。一般 60kph 的时候大概需要 5-10 千瓦的功率,130kph 的时候也就需要 30kw 左右的功率。而最佳输出功率一般至少是 30 千瓦比如下面是北美常用来做模拟器教学的 Saturn 1.9 升自然吸气发动机的 BSFC 图,横轴为转速,纵轴为扭矩,蓝色斜线为功率,等高线为燃油消耗率,横向曲线为油门开度,可以看出大概 10 马力时的效率只是 40-50 马力时的 80%。因此,一方面随着速度增大“发动机工作效率”提高,另一方面随着速度增大,风阻增大,单位距离做功增大,或者可以说“行驶效率”降低了。两个作用一定程度上相互抵消。在速度比较低的时候,发动机工作效率提高较快,而风阻此时相对滚阻非常小,因此对总的阻力的影响也很小,因此百公里油耗水平是下降的。而在速度比较高的时候,发动机工作效率提升较慢,而风阻成为阻力主体,总的阻力提升很快,因此百公里油耗水平是上升的。具体这个平衡点,根据 @张文川 引用的资料大概是 60-70kph。而明白了这一点,我们就知道,什么样的车最经济时速相对较低,什么样的车最经济时速相对较高了:在低速低负载状态下工作效率也很高的车型,经济时速较低;相反,超大排量、且缺乏歇缸等改善低负载效率的超级跑车和 GT 车型,经济时速较高。车重较小,滚动阻力较小,但风阻(受迎风面积,即车高 x 车宽,以及风阻系数两个因素影响)较大的车型,经济时速较低;相反,车重较大,但风阻较小的大型轿车和 GT 车型经济时速较高。那么,我们可以知道:车身较高,风阻系数也较高的 SUV 和 MPV 车型相比轿车经济时速较低,而越野车和面包车的经济时速就更低,而这也是跟他们的定位一致的。(城市 SUV 主要适合在城市中速使用;越野车则是在野外低速使用,轿车则适合跑高速)电动车和混动车因为低速的工作效率也较高(前者是因为电机不同区间效率变化小,后者主要是因为可以充电使得发动机输出功率不必与行驶所需功率对应,可以一直工作在高效区间),因此基本上是时速越低越省油发动机有超大输出,同时车身低矮修长,且车重不低的 GT(grand tourer,可以理解为一种能在超高速舒适巡航行驶的豪华车型),经济时速可能远比一般家用车高。但因为没有 BSFC 图,我这里不能具体计算。比如法拉利 GTC4Lusso,V12 发动机最高可输出 680 马力,估计最高效区间可能也得在 200 马力以上,远高于 120kph 巡航所需功率。同时车身低矮,不到 1.4 米,风阻系数也只有 0.31。但我也并不确定它的最经济时速是否能比 90kph 更高而下面几辆车都几乎是越慢越省油丰田普锐斯(估计最经济时速 30kph 左右)日产聆风(估计最经济时速低于 30kph)这家伙虽然是普通汽油车但排量又小车身又高,也不会好多少(估计经济时速 40-50kph)
2
鲜花
雷人
路过
刚表态过的朋友 (2 人)
tom999
mini1688