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汽车以多少的速度行驶,油耗最低?

提问时间:2023-07-26 07:52关键词:油耗,汽车

汽车以多少的速度行驶,油耗最低?

点赞1、镇江市 网友:听雨潇潇

这道题很有意思,实际上对于不同的车子来说,最省油速度是不同的;比如对一辆民用小车来说,跑到100千米左右的时速最为省油;而对于超跑来说,可能速度达到200千米左右才是最省油的车速,当然这是同自己比较、并找出最适合自己的车速;解答此题需要三个关键词,分别就是发动机热效率、发动机推进效率、发动机总效率,而能体现整个动力系统燃油经济性的是发动机总效率,换句话说发动机总效率最高的车速,就是最省油车速(对于同一辆车而言)。。。



发动机最高热效率转速区间,并没有办法反应实际的燃油经济性。。。

如上图所示,某热效率为40%的自然吸气发动机,当发动机转速维持在2500转时,发动机热效率可以达到40%;那么是不是我们一直保持发动机转速在2500转运行,就可以最省油?其实不然;要搞清楚一点,单独一个发动机与发动机塞入车内与车子成为一个整体是两种完全不同的概念,所以千万不要混淆,计算台架上的发动机最佳燃油经济性很容易,但塞入汽车后就不同了。。。

如果将一台发动机放到台架上测试(还用上面图片的那个例子),只要保持发动机以最高热效率运行,燃油经济性就是最好,简单点说就是保证发动机在2500转左右运行,这台发动机的油耗就是最低;但如果把这台发动机塞入到汽车中,与汽车形成一个整体,那么只靠热效率的高低就没办法反应实际燃油经济性了;而这时就应该通过发动机的总效率来判断什么时候的油耗最低。。。

何为发动机总效率?

发动机总效率=热效率??推进效率

热效率大家都应该清楚啥意思,鄙人简单解释一下这个推进效率,发动机的推进效率由排气速度和行驶速度的比值决定,比值越大,推进效率越低,简单的理解就是在同样的排气量之下(同样排气量可以理解成同样转速;假设匀速工况,过量空气系数为1、不加浓),速度越快、推进效率越高;举一个非常简单的例子来说明,同一款车、同排量发动机,在保持恒定的发动机转速时,7挡最高车速120千米、而8挡最高车速140千米,那么我们就可以说8挡140千米的速度推进效率更高;写到这朋友们就可以理解了,想找到一辆车的最低油耗行驶速度很容易,只要找到总效率最高的那个车速就可以。。。

如何确定代表最高总效率的车速?

发动机总效率=热效率??推进效率

其实通过这个总效率公式我们很容易看出,要想获得最高的总效率,那么就必须让热效率以及推进效率同为所能达到的最高值,而这个时刻的车速就是最省油的车速;我们还用上面那台热效率为40%的发动机为例,现实中这台发动机被安装在2.5L的凯美瑞之中,那么我们就开始找凯美瑞的最省油车速。。。

首先要将转速拉到2500转,先保证达到发动机最佳热效率40%,然后维持这个转速,持续升挡拉到2500转所能维持的最高车速(这里面已经考虑到风阻系数了,所以朋友们不用在强调风阻之类的,因为本身就是对抗风阻在完成提速的);说一句实话,2.5L的凯美瑞在2500转到底能到多高的车速鄙人没实际测试过,但估计2.5L的版本在发动机2500转时,所能达到的最高车速在140千米左右(假设只是能达到140千米左右、各位勿怪),那么这个140千米的时速就是最高燃效转速下,所能达到的最高推进效率车速,这样一来热效率??推进效率的乘积就为最大,所以这个车速就是能代表总效率最高的车速,而这个车速就为最省油的车速!

实际上每款车的最省油车速都不同,因为不同发动机的最高热效率转速不同、最高推进效率的车速也不同;在通常情况下我们日常驾驶是很难达到最省油车速的,因为有车速限制的存在,就像鄙人上文中举的凯每瑞的例子,在最高热效率2500转时所能达到的最高车速超过了限速120千米,所以这是一种尴尬的局面;在这限速的要求下,若想保证高推进效率则必须降转速、等于热效率降低;而若想保证维持住高热效率,那就必须将挡、推进效率又产生降低,所以限速120千米令一些排量稍微大点的车子很难达到最省油车速!

而各位朋友想找到自己车子最省油的车速也很简单,首先各位要知道自己车子的发动机的最高热效率转速是多少(和鄙人上的第一张图是一个道理),把最高热效率转速确定下来,就可以保持这个最佳热效率转速行驶,把车速拉到这个转速所能支撑的最高车速(已考虑进风阻),这个最高热效率转速下所能达到的最高车速就是最省油的车速;对于一些小排量车而言,可能会在限速范围内找到这样一个最高总效率车速;但对于一些排量大的车来说,找到这个速度必然是超速的结果;所以找到这个最省油车速并不难,只要知道自己车子发动机最高热效率转速即可,之后自己保持这个最高热效转速拉下车速即可(注意不要超速);正是因为这个最高总效率很不容易在限制车速下做到,所以日系主机厂才不断的改良CVT,因为也只有CVT才能做到在不超速的情况下,最大程度的接近最高总效率车速。。。总而言之最省油车速就是基于最高发动机热效率转速下所能达到的最高车速,这个车速最省油(当然与自己比较)。。。

点赞2、苏州市 网友:簸箕簸箕

感谢邀请,欢迎关注“旋转的方向盘”

这个问题在头条已经被讨论不止一次了,很多文章讲的也在理,但细看的话不是太专业就是太浅显,有很多关键因素都被一带而过且没有回答到核心点上。这篇问答我用自己的语言和大家白话的讨论下汽车速度、转速和油耗之间的关系,看了之后我相信你就是不懂车也会理解的。

汽车速度由来

分四大步:发动机做功产生动力后会将动力传递给变速箱变速;变速箱通过变速比将动力按需求输出后传递给主减速器;主减速器将力矩放大后经差速器和半轴传递给车轮;车轮接受转矩后带动汽车克服阻力运行。

发动机输出特性和变速装置

发动机自行运转是“傻瓜式”的,它的运转特性是高转速低扭矩,因此只要给油它就会不断的提高转速来输出功率。因此如果仅凭借发动机自身的功率和扭矩是根本带不动汽车整体来运行的更不要说让汽车高速行驶了。所以它根本没法直接把动力传递给车轮,这过过程必须经降转速增扭装置后再传递给车轮。而动力传递的过程就涉及到两个重要装置单元:变速箱和主减速器,了解了以上对理解车辆速度、转速和油耗的关系会有帮助。

变速箱和主减速器

以六速自动变速箱为例,六个档位每个档位的变速比是不同的,所以每个档位传递的动力力矩也是不同的。主减速器主要是减速增扭的作用,通过放大变速箱传递的扭矩来为车轮提供更大扭矩输出。如下是某品牌6AT自动变速箱的变速比:

一档:4.044、二档:2.371、三档:1.556

四档:1.159、五档:0.852、六档:0.672

档位越低传动比越大,要使车辆达到某一速度(比如60KM/h)就必须拉高发动机转速而此时扭矩也增大;档位越高传动比越小,要达到相同速度时发动机就不需要太高的转速,此时发动机处于相对经济的运行工况。

下面切入正题

功率=扭矩×转速/常数

发动机输出工况中油耗、转速、扭矩和功率的图表如下:某自吸发动机
任何一款发动机的最大扭矩来的都会比峰值功率早,也就是扭矩的爆发可以在相对低的转速下达到。如图所示发动机的最佳经济油耗是在转速2200-3200转之间(最小圆圈范围),这时候发动机的输出功率为35-55KW,输出扭矩为210-230N·M。而此时变速箱的作用就是尽可能的去迎合发动机的工况,让速度尽可能快的达到既定设置的范围并且让变速箱以最快速度达到最高档来保持这个经济区间有更稳定的输出条件。此工况下传动比小,可保持发动机在较低的转速在变速箱和主减速器的转扭作用下输出不错的动力来驱动车辆行驶。

车速(km/h)=发动机转速*60*π*轮胎直径/(1000*主减速器传动比*档位传动比)

由此公式得出:主减速比一般恒定,那么在转速不变的情况下车速和变速箱传动比是成反比的。也就是说转速不变的情况下变速箱档位越高其车速越快。如图发动机的运行工况已经不可改变那就通过变速箱的调教来让它的运行工况更符合实际用车需求。家用车日常转速区间往往集中在1500-3500转之间,行驶速度集中在60-120KM,在此转速下上图发动机的输出功率在15-80KW之间,要想省油那我变速箱就得稳定转速输出,保持转速在1500-3500转的时候让发动机有15-80KW的功率输出。保持这个功率的同时通过变速箱和主减速器的增速-减速-增扭可以实现实际轮上转扭达到“扩增”的效果。

举个例子好理解比如:在发动机输出功率不变情况下:3档传动比为1,6档传动比0.5,主减速器传动比4,发动机1600转速时经过变速箱6档变速后成为3200转,再经过主减速器减速增扭后成800转。若3200转时经过3档变速后转速为3200转再经过主减速器减速后传递给半轴的转速也为800转,这时在功率不变情况下较小的传动比可以降低发动机转速。好比你逐渐加速待发动机功率达到15KW,转速2000转而这个过程变速箱也会随之升6档,速度也逐渐提高,待稳定这个工况后由于达到最高档传动比较小转速下降至1500转,这时只要不加大油门强迫变速箱降档,它会在这个经济工况持续运行。(以上前提都是假设在同阻力情况)
上图为某涡轮增压发动机的工况油耗图

那么车速多高它的油耗最低

油耗最低的工况肯定是发动机做最少的功并且还要保持在常用速度区间,也就是变速箱在最高档的前提下它才可能更省油。由于发动机的工况油耗各有差异,我们仍以上图自吸发动机为例:它在转速保持在1500-4200转且功率保持在15-80KW这个区间最省油,那变速箱可能有两个或者以上适配的工况,转速1500-2200转和3500-4200转为次之转速,2300-3500转为最佳经济转速;而功率保持15-55KW,65-80KW为次工况,55-65KW为最佳工况。如果知道传动比和主减速比就能算出它的最佳经济工况速度。从实际情况来看,虽然各主机厂家对发动机调教不同,但它们都有一个常用速度依据就是60-80KM和100-120KM两个工况,因为这两个工况符合绝大多数人的用车工况,也符合绝大数国家的政策要求,厂家会往这方面调教。所以从实际情况看普通家用车的最佳经济运行速度应该都会保持在时速100-120KM/h之间。

总结:发动机工况是发动机工况,它对油耗有直接影响,但是从整车来看在排除重量和行车阻力外对油耗影响最大的当属变速箱。因此变速箱和发动机的研发和匹配也一直都是相辅相成的,变速箱就起到是把“傻瓜”式输出的发动机匹配出更符合实际需求的作用。有的人说车速保持在60-80km/h最省油,不过这个速度大多数只是次经济速度,真正省油的速度区间是高速100-120km/h。这里是为何同样的车高速可以跑出5个油,而郊区60-80km/h哪怕开的再谨慎也不会低于5个油。

点赞3、台山市 网友:苦酒满。

本人从事汽车油耗研发10多年,对汽车油耗可谓是了如指掌,根据大量试验结果可以发现,现在汽车行驶最经济油耗大约在60kph~90kph之间,车辆定速行驶,油门踏板要保持稳定,这样的车辆开起来最省油,以上结果可以试用大部分配置1.4L~2.0T发动机车型!以上数字绝对权威认证,支持所有反驳意见。如果想了解更多汽车油耗知识,或者对自己汽车油耗有疑问,欢迎关注“汽车概况”,专业人士为您解疑答惑!

其实汽车发动机最经济油耗应该是一个范围,理论上讲,发动机根据负载和转速条件有一个MAP图,在这个MAP图上,我们可以清晰看到发动机最佳省油区域,但是并不是说发动机在最佳省油区域,汽车开起来就省油,毕竟还有风阻系数,轮胎和轴承摩擦系数等等,发动机档位和转速差异,直接影响车辆驾驶经济性!看似简单的理论,需要通过负责的关系,建立发动机燃油经济性和整车行驶阻力之间的系数关系,最后发现没一辆车最佳省油速度都是不一样的,但是大致范围是60kph~90kph,该速度条件下变速器档位都处于最高档!

在车辆行驶阻力中,对油耗影响最大的就是风阻系数,车辆速度越高,风阻系数越大,车辆阻力也就越大,如果车速足够高,超过120kph,几乎所有的行驶阻力全部都是风阻,所以并不是说车速越高,汽车越省油!具体的汽油油耗,应该是随着车速的增加,先减小,后增加,在低速条件下油耗低的原因是由于发动机燃烧效率低,在高速条件下油耗高的原因是汽车行驶阻力大,而经济时速在中间范围!具体看一参考下图~

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点赞4、秦皇岛市 网友:冷飘霜

这个问题主要涉及到汽车行驶时的滚动阻力和风阻的平衡问题。

当汽车行驶的滚动阻力和风阻相当时,汽车基本上就能达到匀速行驶,获得最低油耗。而这个速度就是我们平常所说的“经济时速”。

首先我们来看汽车匀速行驶时受到的滚动阻力。

假设车重1.5吨,即1500公斤,受到地面的反作用力为1500*10=15000牛顿。

在混凝土路面(滚动系数取0.015)受到的滚动阻力为:15000*0.015=225N。

当风阻达到300N时,我们来算一算汽车的速度。

V=√【225/(0.5*1.29*0.3*2)】=24.1米/秒,

换算成公里/小时=24.13600/1000=86.8公里/小时。

所以,综合来看,车速在80~90公里/小时匀速行驶时,接近经济时速,即油耗最低。

所以,你也可以试一试跑高速时以80~90公里/小时行驶与100~120公里/小时行驶的油耗差异有多大。由于风阻与速度的平方是成正比的,所以,超过经济时速后,速度越高油耗便越大,而且是成平方比例上升的。如,80公里/小时行驶的油耗为6L,则以100公里/小时行驶可能达9L左右。

希望我的回答对你有用,了解更多汽车常识请加我关注!

点赞5、长春市 网友:肩膀借你

汽车时速多少公里为经济时速?

个人认为车型不同、排量不同、档位数不同。所行驶的经济时速是有很大差别的。

以我的全新哈弗H61.5T为例。平顺道路上变速器自动跳入7档时速度为82—85Km/h。观察行车电脑瞬间油耗为6.0左右。但2010款3.5排量的丰田汉兰达是手自一体5速变速器。跳入5档时速约为95—100左右。行车电脑显示油耗为7.9—8.3左右。(以上数据均为匀速行驶,不存在急加速情况,不喜勿喷。本人实际驾驶和观察多次。可能略有偏差。)车辆设计时最高档位就是提高燃油经济性。所以说要挂上最高档位后。再略高15-20Km/h。车型、排量、档位数不同,增加数值也不同。提高数值是为了防止有坡路导致拖档或降档。虽然降1-2个档位匀速行驶也能跑出低油耗。但会降低交通通行量增加堵车机率。同时也会影响时效性。估计没人会在车辆有7个档位情况下。用6档或5档在路况允许的情况下低速行驶。

综上所述,车辆的经济时速是指每个车辆挂入最高档位后再略加一定时速后为此车辆的最佳经济时速。不能笼统的说60-90Km/h。或80—120Km/h。如果按60—90Km/h算。3.5排量排量的汉兰达还没挂上5档呢。1.0排量的面包车不到60公里就能挂入最高档五档了。你让他跑100Km/h。动力不足风阻系数大会很费油的。怎么能是最佳经济时速呢?

总结:排量越大、档位数越多,最佳经济时速越高。排量越小、档位数越少最佳经济时速越低。个人见解,不喜勿喷。

欢迎大家讨论留言。谢谢大家。

点赞6、襄阳市 网友:无声守候

我的答案比较简单,不用解释那么多。

理论上,发动机最大扭矩点最省油,实际情况要略高于这个点。

所谓的经济时速,也是这个点。

个别驾驶员采用溜车等技术手段另算。

点赞7、长治市 网友:国际嚣娘

怎么开车更省油永远是车主们最津津乐道的话题之一,毕竟九涨一跌的油价实在是让普通老百姓越发的吃不消。我自己的老帕萨特还要喝95号油,加之平时用车很多压力真的大,所以熟悉我的朋友都知道我当真是动了买辆电动汽车的念头。关于怎么省油的小技巧网上真的一搜一大把,但是那些个边边角角的细碎知识点真的能省多少油呢?估计连写文章的编辑自己都弄不清楚。而且开私家车本来是一件方便生活的事情,如果每一条省油技巧都去遵守,开车简直变成了一种折磨,但是省下来的油钱又是实实在在的,所以性价比最高的选择就是找到一个能够最大程度省油的方式,今天我们就来聊聊汽车省油的问题。

燃油车的能量消耗分布

根据美国EPA的统计数据,汽车燃油的能量消耗主要分布在以下7个方面,其中发动机热效率62.4%,怠速17.2%,制动5.8%,传动5.6%,轮胎4.2%,风阻2.6%,附件2.2%。按照这个数据我们只需要在发动机热效率上做足了文章,就可以达到性价比最高的省油方法。

汽车发动机的经济油耗

想要了解汽车发动机的经济油耗范围,就不得不提根据发动机不同负载和转速绘制出的MAP曲线。曲线中很容易了解到发动机的经济油耗区间。但是大家必须要了解的是,因为每一张MAP曲线只能代表那一种发动机,不同发动机因为特性不同,MAP曲线的差异不可谓不大,所以告诉你开90km/h最省油的老司机一定是不负责任的。

普通车主遵守的简单技巧

根据个人的驾驶经验可以粗略的得出通常对于1.5以下的自吸发动机,车速保持在60-80km/h是最经济的时速,而对于1.5以上排量的自吸发动机,则是保持在80-100km/h车速最省油。但是作为普通车主,其实真的没必要那么细的去算,更没必要把上文中提到的MAP曲线了然于胸。想要省油也没必要特别复杂的去记忆,对于现在最普遍的自动挡车型,最简单的做法就是在路况允许的情况下保持D挡匀速行驶,速度保持在60-90km/h,这样就可以最大程度的减少发动机的效率损失。

总结一下,通常情况下只要路况允许,保持车速在60-90km/h之间匀速行驶就可以很好的达到省油的目的。至于像什么等红灯必须挂空档,滑行用手动降档,不开窗不开空调,后备箱少放东西,刻意打高胎压等等都属于在剩下的零碎项里扣扣搜搜,省出来的那点油真的不要也罢毕竟车买来就是开的,省油这件事抓大放小就行了。

点赞8、肇庆市 网友:高富帅

汽车经济时速以推重比决定,在整备质量和发动机动力的影响下跨度比较大。

整备质量指空车重量,重量越高需要的的动力越高,两者的比例大小决定了经济时速的范围。推重比的计算公式为功率除整备质量,这一比值的不同范围经济时速大约如下(排量可做参考):

  • 80~90Hp/T经济时速在50~70Km/h之间(1.0~1.5L)

  • 90~110Hp/T经济时速在60~80km/h之间(1.5~2.0L)

  • 100~120Hp/T经济时速在70~90km/h之间(1.5T/2.5L)

  • 120~140HP/T经济时速在80~100km/h左右(≥2.0T)

以上标准可以理解为动力储备越充足经济时速越高,原因为发动机的高功率等于高车速、高车速等于高油耗,不论燃油汽车还是电动汽车,时速越高能耗越高。

而功率的计算公式为【转速*扭矩÷常数】,所谓的发动机“劲大”起步有力指的的扭矩足够大,活塞完成进压爆排的一次往复循环是产生扭矩的动作,这一力量通过曲轴的旋转带动飞轮、从飞轮到离合器或变矩器再到变速箱放大直到输出到车轮,这是一次完整的动力输出。

  • 假设发动机的峰值扭矩是100N·m,单次输出这一力量能够推动汽车行驶50米。

  • 而另一台发动机峰值扭矩的扭矩是50N·m,扭力的减小导致只能推动汽车行驶30米。

扭矩差一倍想要实现高车速只能通过高转速,因为【功率=转速*扭矩÷常数】;而发动机的每一转都需要喷油嘴往气缸内喷油完成一次扭矩输出,在峰值扭矩的状态下转速越高等于发动机工作的强度越大、消耗的燃油越多,所以高转速等于高油耗等于高功率等于高车速。

仍不好理解的话拿出两台车距离。

  1. 某轿车使用1.5L自然吸气发动机,最大功率80kw、峰值扭矩145N·m,推重比为85.8Hp/T;这台车在时速70公里时以6挡行驶转速达到2200转,动力差就要高转速。

  2. 同款轿车使用1.5T涡轮增压发动机,最大功率113kw、峰值扭矩240N·m,推重比为118Hp/T,以同样的70km/h在6挡行驶转速只需要1800转,动力强则可以以更低的转速实现同样的车速,因为单次更大的扭矩输出可以推动车辆行驶更长的距离,输出的频率就不用很高了。

这一解释应该比较容易理解,所谓的经济时速不同排量、不同进气方式、不同重量的汽车差异很大,但简而言之动力越强推重比越高则经济转速越高、反之越低,没有固定标准。

至于电动汽车也是有经济时速的,因为电动机的特点是恒扭矩发力(起步瞬间爆发峰值扭矩),但是在恒功率高转速运行时扭矩会快速减弱;所以电动汽车想要提高经济时速的范围只能选择大功率电动机,一般入门级的代步车使用几十kw的小功率电机车数越高电耗会越高,可以理解为小电机就是城市低速短途代步车,时速60km/h左右是最经济的时速。

总结:经济时速的判断因素可以参考上文推重比的范围,频繁高速驾驶的话还是建议选择大排量汽车。


(上文由天和Auto撰写,仅代表个人观点;禁止站外转载,平台内欢迎转发。)


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