有人说油车就是为了跑高速而设计的,我仔细研究后发现确实有点道理的。
大家都知道油车在高速上要比城区省油得多,但你可能不知道造成这种差距的真正原因。因为这里面藏着一个关键因素——热效率,就像汽车动力的“能量转换器”,直接决定了燃油能发挥多少作用。
那热效率到底是啥?
说白了就是发动机把燃油燃烧产生的热量,转化成车子动力的比例,好比我们吃进去的食物,只有一部分能转化成身体的力气,剩下的都会被消耗掉。不过咱们家用车的发动机热效率一般也就35%到40%之间,那为啥不能做到100%转化呢?
想搞懂这个我们得知道热能是如何转化成动能的。燃油在发动机内被点燃后就会产生大量热能,这些热能会转换成膨胀力来推动活塞运动,就像烧开的水壶,水蒸气的力量能顶起壶盖一样。但是这些热能并不是全都会转换成动能,在做功时会有各种损失,就像水壶里的热量会慢慢散到空气中一样。
首先热量会向气缸壁(图1)扩散,因为发动机工作温度很高,堪比小型熔炉,所以它就有散热系统,也就是冷却液,而气缸温度低,燃烧室温度高,热量就会像水流向低处一样,向气缸壁扩散,然后就会被散热系统散掉。这部分热量就会被消耗30%。
剩下70%的热量就会推动活塞运动,当活塞到达下止点后,内部残余的30%热量在废气里,会随着排气系统被排出,这也是排气管特别烫的原因,就像烧完的炭火还会持续散发热量一样。
最关键的是剩下的40%热量还没法全都用上,因为发动机的活塞连杆这些零部件在运行时还有阻力,就像我们在沙地里走路会比平地上费力一样,这些也会消耗10%左右的热量,那剩下的30%才是它真正的热效率。只不过近些年经过车企的不断优化才提升到35%-40%左右,而且想要达到这个最佳状态,基本上只能在高速上才能实现,那为什么在市区不行?
其实并不是说市区不行,而是市区的路况不允许,就像运动员在拥挤的小巷里没法全力奔跑一样。你想吧,市区哪儿哪儿都是红绿灯,早晚高峰堵车也是家常便饭,那你肯定开不快。油门开度小,发动机吸气就不顺畅,就像针管头被堵住一样,活塞得使劲儿才能把气吸进来,这过程就会白白消耗很多力气,这就是泵气损失。
堵车时还会经常怠速行驶,发动机转速低了活塞运动就慢,就像人放慢动作干活一样,汽油燃烧的热量没来得及干活,就被旁边的气缸壁“偷走”散掉了。还有像是频繁的刹车,把汽油带来的动能变成了刹车片上的热能给白白扔掉了,就像好不容易攒的力气,一下子就浪费了。
所以你想吧,在市区就是发动机刚想省力地跑起来,就被红灯或者前车给逼停了,大部分油烧在原地待命和反复启动上,那热效率自然低到离谱,可能连20%都不到,热效率低了,油耗自然高,就像人没劲儿还硬干活,只会更费力气、更费粮食一样。汽车人共创计划
文 张国成




