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汽车是否越重越安全,车身越重是否油耗越高?

2021-04-12 11:096250

对于普通燃油动力代步汽车而言,整备质量高基本决定安全等级不低,同时也决定了耗油量不会很低;原因在于汽车的轻量化材料成本非常之高,比如屈服强度只有几百兆帕(相当于非高强度钢)的铝合金材料也要数万元一吨,碳纤维对于汽车而言几乎是天价。

一般包括豪华品牌的中低端车是无法大量使用这种材料的,想要保证车辆的结构强度,唯一的方式就是堆叠高强度钢;比如需要加强的位置使用3-4层钢板,碰撞保护的关键位置似使用热成型钢等。这就会造成代步车的整备质量偏高,但是会高到什么程度呢?


大致标准如下:

紧凑级轿车-1.35吨(左右)

紧凑级SUV-1.55吨

中型轿车-1.5~1.8吨

中型SUV-1.6~2.0吨

中大型轿车-1.7~2.1吨

中大型SUV会高达1.8-2.3吨!这还只是普通的承载式结构的SUV的标准。如果是非承载式的硬派SUV或越野车的话,整备质量还可以增加300公斤左右哦。

一般低于这个标准的车辆只有极少部分高端车(非普通豪华品牌车辆)是通过轻量化实现,剩余则多为车身结构材料缩水实现的“减重”。这些车辆在碰撞测试中的表现往往不会很理想,部分车辆在进行刚性避障偏置碰撞测试或柱碰的时候,车辆的A/B柱都会有相当严重的变形。


综上所述,汽车的“省油”其实是个很无奈的事情,想要省油就要对车辆进行轻量化处理;但是有空间去进行轻量化的汽车都是些非常昂贵的高端车,这些车又需要强劲的动力,装备的都是些完全不考虑节油的大排量内燃机。同时用户也不会很在意油耗是高还是低,真正在意油耗的用户,能选择的高安全标准的汽车总不会很轻盈。

所以代步汽车很难实现低油耗,除非降低对车辆的安全等级的要求;但这样的汽车用户毕竟是不多的,主要是一些合资汽车的用户为主。那么选择高标准的代步汽车就不要过于在意耗油量了,与其想着如何省下百公里几元钱的费用,用这个精力去做点什么都能赚得回来了。


整备质量越高油耗一定越高吗?

答案是肯定的,因为能量守恒。公制马力的标准是1PS可以驱动75公斤的物体运动一米,这个数据不会变化;而汽车的整备质量是不变的,日常代步的总质量也几乎没有悬殊。也就是说车重并不会变化,同样的马力推动不同重量的车,运动的速度则必然会存在差异。

比如1PS驱动75公斤为“1m/1s”,1PS驱动150公斤则为“0.5m/1s”。


相同排量的发动机的功率马力和扭矩可以达到相当甚至相同的水平,比如某些发动机都有170kw/350N·m的动力储备,这就很容易计算油耗和质量的关系了。

1500kg·SUV,推重比为154Hp/T

1700kg·SUV,推重比为136Hp/T

发动机推动轻盈的汽车则推重比高,反之则低;那么推动两辆车实现相同的车速,所以需要的马力自然也不会相同。重车需要大马力,轻车需要的马力小一些;马力=转速×扭矩÷9549×1.36,这个公式的数值也不会变化,相同发动机的扭矩和扭矩曲线也一样;最终决定马力大小的核心因素只剩下了转速,因为转速是可以通过油门来调节的。

油门越大转速越高,高转速自然等于高油耗;而同款发动机推动重车的推重比低,只能靠拉转速提升马力,所以重车的耗油量也总会高一些。


混合动力技术可以适当降低油耗!

首先需要说明插电式混动和增程式混动,这两种新能源车也是整备质量大则综合电耗的能耗更高;但是使用相同排量的内燃机,并且再加上电机之后的综合油耗反而更低。油电换算按照“1L=3kwh”即可。

原因其实很简单,电机转化动力过程中的能量损耗很小,最优秀的永磁同步电机可以低至3%——也就是“热效率”的概念可以高达97%!然而内燃机的热效率是极低的,因其转化机械能的方式是“燃烧”;燃烧产生的热能会因为冷却、进排气、机械结构运动等多种因素损耗,损耗的部分平均高达70%左右,即使最佳热效率能达到40%以上也不例外。


电机的高效率决定了有“节能”的特点,电动汽车的平均电耗按照15kwh/h计算,折算后也只是5L/100km的油耗而已;而且这已经是一些中大型车的能耗标准,微型车的能耗更低,重点是电价也很低。

那么插电混动汽车日常代步用纯电模式,长途驾驶用油电混合模式——日常当作电动汽车使用必然节能省钱,长途驾驶内燃机只是辅助输出动力(低转速状态),电动机作为主要动力源,油耗当然还会低很多。至于增程式混动则是内燃机只用于低转速发电而不参与运行,油耗能更低一些,只是动力要比插电混动普遍略差。


结语:任何汽车都是整备质量越高,推重比越低的能耗就会越高;混合动力或增程汽车的节油也只是相对于普通燃油汽车而言,包括电动汽车能体现出“省”,核心因素一是能耗确实低、二是电价确实低。

所以想要省钱用车还是选择混动汽车最好,以短途代步为主可以直接选择纯电动;燃油汽车适合预算范围内还没有混动选项的消费者, 或者对这种较为原始的内燃机还有情怀的汽车爱好者。


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