澳洲车主都知道一个相当简单的理论是:油门踩得越猛,油耗就越高。但车速快并不等于油箱会空得更快。
汽车制造商之所以会分别提供城市和高速公路两种油耗数据,是因为低速行驶时的频繁启停实际上更费油。
(图片来源:Drive)
在红绿灯前踩下油门的瞬间、怠速等待的时间、无法保持稳定车速,这些都会极大影响驱动汽车所需的燃油量。
不过,在笔直的道路上行驶时,动量会成为你的助力。纯内燃机(ICE)汽车在保持匀速行驶时油耗更低。
但既然如此,为什么会出现这种情况?要想实现燃油经济性最大化,理想车速又是多少?其实,这背后有科学答案。
为什么汽车在高速公路上更省油?
简单来说,燃油经济性以“升/百公里”为单位衡量,代表行驶100公里所需的平均燃油量。
堵车时,汽车以低速行驶或怠速状态消耗燃油,却跑不了多少距离。但你可能会觉得,车速更快的话,油耗也会更高。
然而,影响燃油经济性的最关键因素是发动机转速(RPM),即发动机每分钟的旋转次数。
发动机每旋转一圈,每个气缸都会喷射一次燃油;转速越高,燃油喷射的频率就越高,消耗的燃油也就越多。
(图片来源:Drive)
可以这样理解:骑变速自行车时,从静止状态用最低挡蹬车,很容易就能让踏板转动起来,但车速不快;而用最高挡时,蹬起来需要用更大的力,但达到一定速度后,踏板转动的次数会更少。
这就是现代变速箱的妙用:起步时用低速挡,然后逐步换挡,到一定速度后挂入最高挡。
这样一来,驱动汽车所需的力呈线性增长,而当车速达到100公里/小时时,发动机转速并不会很高。
如果用一挡起步,一直保持这个挡位加速到100公里/小时,发动机会“尖叫”着高速运转,油耗也会飙升。但如果用高速挡起步,无论转速如何,发动机都需要向气缸喷射大量燃油才能驱动汽车。
了解了燃油经济性的基本原理后,问题来了:最理想的行驶速度是多少?
汽车在什么速度下最省油?
由于齿轮传动比不同,每辆车的情况都有所差异。理论上,挂入最高挡、同时让发动机转速尽可能低时的行驶速度,就是燃油经济性最佳的速度,但答案不止于此。
现实中,没人会为了省油而以步行速度龟速行驶。
好在,科学家们在2017年发表了一篇名为《不同行驶速度对时间和燃油的影响》的研究论文,通过综述多项研究,总结出了兼顾行驶时间和燃油经济性的最佳速度。
(图片来源:Drive)
论文中提到:“经济合作与发展组织(OECD)估算,车辆以90公里/小时行驶时的燃油消耗,比以110公里/小时行驶时低23%。
同样,欧洲交通安全委员会(ETSC)的报告估算,以90公里/小时行驶时的燃油消耗,比以120公里/小时行驶时低30%。”
此外,研究发现,燃油效率最大化的“黄金区间”是保持50-80公里/小时的匀速行驶。
不过,现代技术让自动变速箱的挡位越来越多,有些厂商甚至在量产车上安装了8速变速箱。这不仅能让车速更高效地线性提升,还能在更高车速下保持经济性。
再加上空气动力学的优化和轮胎滚动阻力的降低,高速行驶时的燃油经济性可能会更好。
但这些改进并不会提高“平均行驶时间/燃油效率”的平衡,而是会全面提升燃油经济性。