來源:中金網
混動車型跑高速公路省油么?相信很多車友都產生過這種疑惑,而實際上這個問題是毫無意義的,因為混合動力單元的產生就是為了改善復雜路況下(工況)內燃機的低效問題。而高速公路在大多數情況下路況是良好的,發動機工況也是穩定、單一的(更容易保持高效運行)。
也就是說在高速公路上行駛的燃油車發動機效率并不會比混動車低,既然如此混動車型在高速公路上的油耗與燃油車相仿。無論是哪個品牌的燃油車、配備多高熱效率的發動機,其短板均在“市區路況”。混動的意義是將短板拉長,也就是在市區工況下利用電機為內燃機調峰,彌補內燃機市區效率低、油耗高的劣勢。
而高速公路油耗對燃油車而言是長板,對混動車型來說也是長板。長板之間即便存在高低,也沒有去比較的意義,簡單點說無論燃油車、還是混動車型跑高速都很省油?;靹榆囆偷膬r值是彌補燃油車市區路況效率低的短板,可以說混動車型是無短板的。至于插混、油混車型在高速上誰更省油?實際上這比較的是風阻系數、重量、內燃機熱效,而非混合動力單元的形式。
為什么會產生混合動力?
為什么傳統內燃機會電動化,并衍生出混合動力單元?實際上就是利用電機寬泛的高效區間來完成內燃機低效工況下該做的事。比如在起步、提速階段,內燃機的效率是非常低的。我們這些年來總能看到一些高效內燃機的熱效率能達到40%、41%甚至43%(可能更高的也有),但這僅僅是內燃機的峰值熱效率。
內燃機效率=機械效率*燃燒效率*熱效率
在上面這個等式中機械效率、燃燒效率均很高且相對穩定,而最低且對等式結果極容易造成影響的就是熱效率。也就是說熱效率的變化對內燃機效率變化造成直接影響。如果內燃機的效率能始終保持在峰值當然是極好的,但實際上并做不到。而殘酷的是咱們在市區路況上行車時,熱效率幾乎永遠達不到峰值。也就是說那些號稱峰值熱效率40%甚至更高的發動機在市區路況行駛熱效率均達不到40%。
不僅達不到40%,大多數情況下市區路況上走走停停頻繁的加速、減速,發動機熱效率也就30%出頭。30%與40%差了10%,如何讓這10%的差異真正發揮作用?寫到這各位可能已經明白,純燃油車所配備的內燃機無論峰值熱效率有多高其實都很難獲得更理想的油耗,因為市內路況不允許發動機達到峰值熱效率。
那么如何彌補內燃機的低效區間?這部分就需要電機來完成了,因為電機峰值效率比內燃機高太多,且高效轉速區間更寬泛,90%以上效率覆蓋高達90%以接近全域。也就是說對于電機而言,無論轉速、負荷如何去進行改變,其效率都能保持在90%以上。所以內燃機在低效區間做的事就由電機來做,比如起步、提速,而市區工況恰恰就是這類工況最多。
混動車型為什么更省油
混動車型為何更省油?原因很簡單因為99%的乘用車長期在城市里行駛,天天跑高速的乘用車太少。而市內行駛讓發動機低效運行的活(低轉速、低負荷)都由電機完成,而內燃機在高效區間時才會運行。所以混動車型在市區內行駛,發動機可以長期保持在高效區間運行所以省油。而對于那些配備大電池的插電混動車型來說,市區行駛可以做到0油耗。
這方面比油電混更省油,所以比拼城市工況的油耗插電混完勝。插電混已經具備純電車的一部分特質,而油電混的本質還是一輛燃油車。電機的加入僅僅是讓內燃機變得更高效,所以油電混與插電混在使用邏輯上存在差異。這就是前些年插電混可以上綠牌而油電混動車上不了的原因,因為油電混的混動單元=更高效的內燃機。
至于跑高速公路插電混與油電混其實沒有比較的意義,混動甚至包括增程的意義都是一樣的,都是在幫內燃機調峰、讓內燃機保持高效。無論燃油車、插混、油混甚至增程車型在高速公路上行駛時內燃機效率都高,內燃機既然已經達到高效,那還需要電機去輔助調峰么?所以在高速公路工況上混動本身就失去了意義,在這種情況下比較油耗也就沒有意義了。而比較的是重量、風阻、內燃機。
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