既想马儿跑又想马儿不吃早，这种想法似乎是多数用车人的渴望，然而这种车是绝对不存在的；汽车一定是性能越强油耗越高，因为热能与性能的增长是同步的，不过同排量发动机会因效率的不同导致油耗与性能的差异，一步一步的解释。
第一步：了解发动机的运行原理
发动机有内燃式热机、外燃式热机、电动机、蒸汽轮机、涡扇机等等，发动机这一名称只是概述，不过因为燃油动力汽车是这一百年历史中人类的主要代步工具，而汽车使用的动力元主要是内燃式热机，所以今天所谓的发动机泛指这种机器。
内燃式发动机的结构特征
内燃式热机要拆分为两个词组理解，首先是内燃式，顾名思义其含义为燃料在发动机内部进行燃烧，热机则是指利用燃烧产生的热能转化为动能；燃烧是一种烃类能量物质与空气的高温化学反应，在遇到明火后开始，之后再是分子的不规则剧烈运动，运动差生的动力则是发动机的动力源。
分子在高温环境中剧烈运动
内燃式热机是在发动机的气缸内进行爆燃，分子运动产生的动力推动活塞下行并带动连杆同步运动，连杆的另一端为发动机的曲轴，于是曲轴也会同时运转了；而曲轴带动的发动机飞轮，通过飞轮的旋转将转矩（动力）输出给离合器或变矩器最终通过变速箱达到车轮，这就是动力从无到有的过程。
汽车动力传动系统，离合器集成在发动机飞轮壳内
第二步：了解燃料的热值与热效率
每一种燃料都有固定的热值，热值指单位重量内燃烧产生热能的总量，比如汽油的热值为一公斤44000焦耳，柴油的热值为46027焦耳；由此数据可以得出的结论为热能是固定的，分子运动的强度虽然无序但最终实现的动能也是固定的，那么想要获得更强动力则只能依靠燃烧更多的燃料以提高单位时间内获得更大的热值。
而发动机的热效率非常低，所谓热效率指的是总热值中转化为有效功（动力）的比例，以汽油发动机为例一般只在30%~40%之间，也就是说燃烧一公斤汽油实际转化的有效热能（动能）只有13200~17600焦耳之间，其他热能则通过运动、冷却等方式转化为其他形态的能量，由于不能被有效利用所以一般以损耗定义。
热效率比例
那么热效率的高低对于性能的影响则会很大，同样排量的发动机如热效率为30%，而另一台为40%；假设两台机器以同样的转速运行，因能量转化比例的不同则40%的发动机一定输出功率更高；因为热效率转化后的最终概念可理解为扭矩，用扭矩乘以转速再除以常数得出的是功率，热值高扭矩高则功率高，功率高则加速快且极速高，这就是高热效率对性能的影响。
模拟状态
第三步：在热效率相当的前提下，不同排量的发动机性能一定是大排量更好，而大排量等于高油耗。
排量指发动机所有气缸进气或排气的空气流体体积总和，进气量与燃烧后尾气中的氧含量决定了喷油量，因为空燃比固定为14.7:1；所以进气量越大喷油量则越大，大排量发动机进气量大当然油耗高了，燃烧更多的燃料产生更多的热能自然性能强。所以不可能存在低油耗的性能车，即使电动或混动汽车也不例外，只是因发动机特点不同才会出现混动车往往比燃油车动力强的情况。
电机的扭矩是瞬间爆发，这就是区别。
总结：如果有节能减排的环保意识，选车应该考虑小排量发动机的代步车，性能平平但主要用于城市道路代步的话也是可以接受的；如果偏好操控与性能，唯一的方法是选择大排量发动机的汽车，这是现有文明等级无法改变的客观事实。
发表评论
全部评论