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為什麽同樣速度下,發動機轉速越低越省油?

2015-08-15知識

再補充一句,如果定速指的不是120km/h的話,轉速低油耗低的說法並不一定成立。

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很多人貌似不理解我為什麽把變速箱拿掉,那我就稍微解釋兩句。

大體上出於兩點考慮。

第一,減少變量,便於理解。

第二,變速箱不同檔位的傳遞效率並不相同,如果不拿掉的話,會出現一個問題,相同車速下,MT車的直接檔比如4檔的稍高轉速和5檔的稍低轉速比,其實兩者的油耗有可能是4檔更低,別問我為什麽……麻煩自己想……就是因為懶得說明這個問題我才把變速箱拿掉的……

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這貨講原理又是在扯淡……

儲備功率越大燃油經濟性越差這個結論到底是怎麽推匯出來的……求詳細啊……這玩意兒不是表述車輛加速效能和爬坡效能的參數嗎……

接著讓我們回到題主的題目。

為什麽同樣速度下,發動機轉速越低越省油

燃油經濟性取決於熱效率和機械損失,

熱效率取決於壓縮比,燃燒室形狀,空燃比,以及點火提前角等等,

機械損失由很多東西組成,懶得復制貼上了請自行百度。

然後我們來分析一下為什麽同等車速下低轉速燃油經濟性好。

首先我們假設該車勻速行駛,並且重量不變。

那麽它受到的阻力也不變。

然後根據中學生就懂的勻速物體受到的淨外力為零可知汽車的驅動力恒定。

既然驅動力恒定,那麽可知【發動機燃燒產生的能量-各種能量損失】是定值。

為了不產生爭議我們先簡化一下模型,假設變速箱傳遞扭矩損失為0,那麽上面括弧裏的內容可簡化為【發動機燃燒產生的能量-發動機機械損失】恒定。(這裏好像是表述有點問題……其實意思是把變速箱拿掉作說明,不拿掉當然也可以說明,但是變量比較多容易產生誤解。)
然後因為壓縮比燃燒室容積空燃比不變,所以熱效率不變,那麽我們的著眼點基本上就放在機械損失上了。

接下來是重點。

如上圖所示,發動機如果需要產生同樣的扭矩那麽不同轉速下節氣門開度是不一樣的,

哦對了最右邊的數碼是指節氣門開度。

節氣門開度不同時泵氣損失不同。

泵氣損失和節氣門的關系大致上如下圖。

我覺得能懂的自然就懂了也就不解釋圖表示什麽意思了。

再然後低轉速下摩擦損失等機械損失小。

那麽綜上可知,同等扭矩輸出下,高轉速時機械損失大,低轉速下機械損失小。

然後回到這個公式

【發動機燃燒產生的能量-發動機機械損失】恒定

因為低轉速下發動機機械損失小,所以發動機燃燒產生的能量也小,在熱效率不變的前提下,發動機燃燒產生多少能量取決於燃燒了多少燃油,於是可證低轉速下發動機燃油經濟性好。

其實實際上變速箱的傳動損失我們還沒算上去,不過轉速低時轉動效率高這也是常識我就不展開講了。

另外那些認為發動機少轉一圈就少噴一點油的實在是太天真了……轉速雖然變低了但如果要輸出同等扭矩負荷會變大每次噴油的量會變多啊親……