我应该以什么样的速度开车才能获得最大的燃油效率?

空气动力汽车
马丁·戈达德/盖蒂图片社
一般来说,更小、更轻、更符合空气动力学的汽车将在更高的速度下获得最佳里程。更大、更重、更不符合空气动力学的车辆将在低速时获得最佳里程。看到跑车图片

这实际上是一个相当复杂的问题。你问的是什么样的恒速能跑出最好的里程。我们不讨论停止和开始。我们假设你要进行一次很长的高速公路旅行,想知道什么速度会给你最好的里程。我们将从讨论将汽车推下马路需要多少动力开始。18新利最新登入

权力在路上推一辆汽车的速度随汽车行驶的速度而变化。所需的功率符合如下形式的方程:

道路负载功率= av + bv²+ cv³

这封信v表示汽车的速度,和字母一个b而且c表示三个不同的常数:

  • 一个零部件主要来自轮胎的滚动阻力,以及汽车零部件的摩擦,比如刹车片的阻力,或者车轮轴承的摩擦。
  • b组件也来自组件中的摩擦,以及轮胎中的滚动阻力。但它也来自于汽车中各种泵所使用的动力。
  • c分量主要来自影响空气阻力的因素,如正面面积、阻力系数和空气密度。
下一个

每辆车的这些常数都不一样。但底线是,如果你把速度翻倍,这个方程说的是,你需要的功率会增加一倍以上。一辆假设的中型SUV需要20辆马力时速50英里时可能需要100马力。

从方程中也可以看出如果速度v为0时,所需的功率也是0。如果速度很小,那么所需的功率也很小。所以你可能会想,你会得到最好的里程在一个非常慢的速度,如1英里每小时。

但是有些事情正在发生引擎这就排除了这个理论。如果你的车以每小时0英里的速度行驶,你的引擎还在运转。仅仅是为了保持汽缸的运转和各种风扇、水泵和发电机的运转就需要消耗一定量的燃料。根据你有多少配件(比如大灯和空调)18新利最新登入,你的车会消耗更多的燃料。

所以即使汽车静止不动,它也会消耗很多燃料。汽车以每小时0英里的速度行驶里程最差;他们使用汽油,但不行驶任何英里。当你启动汽车,以每小时1英里的速度行驶时,汽车只会多消耗一点点燃料,因为每小时1英里的道路负荷非常小。在这样的速度下,汽车消耗的燃料大致相同,但它每小时行驶1英里。这意味着里程的大幅增加。现在,如果汽车以每小时2英里的速度行驶,同样只多消耗一点点燃料,但行驶的距离却是原来的两倍。里程几乎翻了一番!

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发动机效率

实际上,发动机的效率正在提高。它使用固定量的燃料为自身和配件提供动力,并根据保持汽车以给定速度行驶所需的功率使用可变量的燃料。所以就每英里消耗的燃料而言,汽车跑得越快,我们就能更好地利用所需的固定数量的燃料。

这一趋势持续到一定程度。最终,道路负荷曲线赶上了我们。一旦速度达到40英里/小时的范围,每增加1英里/小时的速度就意味着所需功率的显著增加。最终,所需功率的增加超过了发动机效率的提高。在这一点上,里程开始下降。让我们把一些速度代入我们的方程,看看从2到3英里每小时增加1英里每小时与从50到51英里每小时增加18新利最新登入1英里每小时有什么不同。为了简单起见,我们假设一个b而且c都等于1。

速度
方程
结果
3英里
3 + 3²+ 3³
39
2英里
2 + 2²+ 2³
14
能力的提高
25
51英里每小时
51 + 51²+ 51³
135303年
50英里/小时
50 + 50²+ 50³
127550年
能力的提高
7753年

你可以看到,从每小时50英里到每小时51英里所需要的功率增加远远大于从每小时2英里到每小时3英里所需要的功率增加。

因此,对于大多数汽车来说,速度表上的“最佳点”是在40-60英里/小时的范围内。道路载重较大的汽车将以较低的速度到达甜蜜点。决定汽车道路载重的一些主要因素有:

  • 阻力系数.这是一个指标如何空气动力学的汽车,只由于它的形状18新利最新登入。当今最符合空气动力学的汽车的阻力系数大约是一些皮卡和suv的一半。
  • 额区.这主要取决于汽车的大小。大型suv的正面面积是一些小型车的两倍多。
  • 重量.这会影响轮胎对汽车的阻力。大型suv的重量是最小的汽车的两到三倍。

一般来说,更小、更轻、更符合空气动力学的汽车将在更高的速度下获得最佳里程。更大、更重、更不符合空气动力学的车辆将在低速时获得最佳里程。

如果你把车开在“甜蜜点”,你会得到最好的里程数。如果你开得更快或更慢,里程会变得更差,但你越接近甜蜜点,你就会得到更好的里程。

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