高速120km/h,發動機轉速不到2000,是不是很省油?

2021-01-19 精英談車

上高速後,大夥開車總會時不時會瞟一眼儀錶盤,看看轉速多少!有的還會拍照曬到車友群,然後假裝自己無意間露出油耗,過不了多久整個群都炸了,大夥全是各種羨慕嫉妒恨,從此就成為了這個群內,唯一一個拳打萊科寧腳踢漢密爾頓的老司機!

經過一波這樣的操作,轉速低省油觀點就被大夥一致認同了。但是呢,有些車偏偏要來砸場子比如雅閣。雅閣的1.5T,120KM/H巡航發動機轉速在2100rpm左右,但凱美瑞2.5L發動機,高速巡航轉速只有1750rpm左右。高下立判,凱美瑞更省油!口說無憑,總得擺點數據。

根據EPA提供的數據,高速油耗雅閣要遜色一些,百公裡6.18升,凱美瑞5.73升,但雅閣想說這是CVT傳動效率的鍋。到了市區,雅閣和凱美瑞卻油耗打個平手。這說明了什麼呢?談油耗不能拋開變速箱。如果將配備不同類型變速箱的車,放在一起比油耗,那發動機就很冤了!

發動機也有脾氣

回到正題,發動機巡航轉速低就意味著更省油嗎?這裡其實沒有一個絕對的答案,因為每臺發動機的脾氣都不一樣。打個比方,田徑比賽中分為短跑、中長跑和長跑,跑100米很快的人,讓他去跑800-1500米,卻沒啥優勢。跑5000米很厲害的人,讓他去跑100米,成績又不咋地。短跑拼的是爆發力,長跑拼的是耐力。

發動機設計時,有個東西叫缸逕行程比,這個數值小於1,說明是偏高轉(爆發力)的調性,比如保時捷911 GT3等等高轉跑車。

大於1就是偏低轉(耐力)的調性,比如柴油機。現在能買到的家用車,其發動機絕大部分都是行程大於缸徑,也就是偏向低扭輸出的設計,例如大家熟悉的豐田2.0L和2.5L發動機。

如果等於1,說明性能均衡,比如BRZ的2.0L發動機。有少部分的增壓發動機也是這種設計,例如豐田皇冠所搭載的2.0T發動機。

既然發動機也有3種性格,那它們的優勢就不一樣,舉個例子!本田的1.5T效率最高的轉速區間是2500-3500rpm,但你高速巡航只需要2100rpm,也就說你開越快,相對油耗越低。為什麼路上三臺本田在一起就被懷疑是飆車?因為本田發動機這脾氣就是想讓你飆!

發動機轉速與效率不成正比,但與功率成正比,勻速巡航不需要很大功率,所以發動機轉速就低。一個爆發力強的運動員,你叫他去排隊打飯,那要這體能有何用?工程師其實也面對這樣的問題,大排量無用武之地,小排量又力不從心,所以就整出了小排量增壓發動機。

發動機和人差不多,不可能天天100米衝刺,也不會動不動就跑5000米,平常最多的還是散步或者慢跑。小排量增壓好比一個爆發力和耐力均衡但兩方面都不拔尖的人,爆發力強的發動機散步的速度,等於小排量增壓慢跑的速度!開小排量增壓,你經常要深踩油門,這樣就讓發動機進入中等負荷工況(小步慢跑)。

自吸與增壓兩種怪脾氣

發動機低轉速高負荷運轉摩擦損失小而且燃燒更充分,比如轉速低水泵和機油泵負載少,於是降低了油耗。但低到一定程度就不省油了,因為燃燒不太好泵氣損失大。

因為增壓發動機可以在轉速不到1500rpm情況下,使發動機達到最大進氣量,所以在勻速巡航時,增壓發動機可以把轉速壓的很低.。

可以這麼說,給發動機加個增壓器是降低巡航油耗最簡單的方案,把增壓發動機巡航轉速壓低,本身沒有多大技術含量。

自然吸氣發動機扭矩特性完全不同,舉個例子,馬自達老的SKYACTIV-G 2.5L發動機,最大扭矩輸出轉速接近4000rpm,即便現在最新的SKYACTIV-X發動機,最大扭矩輸出轉速也接近3000rpm。同樣的車同樣的重量,自吸發動機天生就轉速高,但這不能證明自吸就費油。

油耗與轉速解綁

由於全球各地的油耗限值越來越嚴,發動機設計重心逐漸往油耗上傾斜,純機械結構發動機轉速越高摩擦損失就越大,於是現在的新發動機開始去機械化,比如升級電動水泵,一方面水泵工作跟發動機轉速沒關係,另一方面冷卻液流量可以根據發動機需求精確控制。

除了水泵,機油泵也在去機械化,幾乎所有的新發動機的都採用了可變排量機油泵,現在已經有廠商開始嘗試用電動油泵與機械油泵組合在一起,並且已經應用到變速箱上。

汽油機的轉速變化對油耗影響較大,但柴油機轉速對油耗影響則比較小,如果能把柴油機的燃燒技術應用到汽油機上,那就不用太在意轉速了,比如馬自達的HCCI。從上述的觀點看,脾氣不同的發動機,光看轉速不足以證明它們省油,因為它們擅長的領域不一樣,有的快跑省油,有的慢跑省油。

總結

轉速低省油這個概念其實就是要發動機低扭強,而低扭強的發動機往往馬力小,這就是為什麼有些2.0T馬力還不如1.5T大的原因。不同廠家發動機設計水平各有高低,只要人家發動機效率高,哪怕轉速高點也照樣省油,所以單純比轉速沒什麼實際意義。

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