高速一小时跑一百多公里跟省道两小时跑一百多公里,哪个更省油?
我开车在高速,省道上各跑了一百多公里后发现,高速一小时跑一百多公里跟省道二小时跑一百多公里比起来,当然国道更省油。
口说无凭,背后是有原理依据的。
由于我国目前高速最高限速是120km/h,所以假设高速公路的总里程是120km,恰好一个小时就能跑到,时速120。
省道要跑完这120km,用时需要二小时的话,理论均速维持60km。
为什么说是理论,这里后面会说到。
在这个基础上,首先我们要知道,省道二小时跑一百多公里,绝对比高速一小时跑一百多公里的表显油耗要低。
出现这个结果,有二个主要原因。
第一,经济转速带来的经济时速。
无论是高速跑120还是省道跑60,时速足够变速箱的档位挂到最高档上去。
常见的五速手动,六速手动挡,5档对应的时速是40~极速,六档对应的速度是45~极速。
七速双离合,爱信6AT,cvt无极变速箱都可以挂到最高档。
所以,高速跑120跟省道跑60变速箱都是最高档。
之所以强调变速箱的档位,是因为现在的变速箱不同档位之间传动比不一样,相同时速挂不同档位会导致发动机转速不一样,就会影响最终的油耗。
就拿常见的六速手动挡变速箱来说,时速60挂四档,发动机转速2000,挂六档就变成了1500.而转速越低,相对来说就越省油。
所以,确定高速跑120,省道跑60挂最高档,对于推导最后的油耗很重要。
在都挂最高档的情况下,以我手里的宝骏560为例,使用1.5T 147马力涡轮增压发动机,匹配六速手动变速箱。
高速120挂六档,发动机转速2700转。
时速60挂六档,发动机转速1500转。
这其中,发动机转速差1200转。
这1200转的差距体现在油耗上,就是高速120瞬间油耗6.5L/100km,省道60瞬间油耗为5.6L/100km。
之所以转速差会带来明显的油耗差距,是因为发动机转速越低,相对来说就越省油。
从发动机的原理来说,第一是因为发动机转速越低,活塞运动的频率就越慢,对应的喷油量,进气量也会减少。
喷油少了,自然省油。
跑省道时速60,发动机转速一分钟1500转,发动机喷油嘴喷四次油,总计一分钟喷油6000次。
跑高速时速120发动机转速为2700转,一分钟喷油10800次。
对比一下,就知道跑高速喷油多,更费油。
第二是因为发动机转速低了,发动机机械损失也少了。
当发动机运行的时候,有活塞与活塞环的摩擦损失,占机械损失的45~65%。
有轴承与气门机构的摩擦损失,占机械损失的15~30%。
有驱动附属机构的功率消耗,如冷却水泵,机油泵,压缩机等,占机械损失的10~20%。
还有克服油雾,泵气,空气主力,扫气等流体摩擦损失,占机械损失的10~20%。
这些机械损失,转速越高,机械损失就越大。
若是转速低了,相对应的机械损失也跟着降低。
对于发动机来说,发动机的功率除了驱动汽车前进外,也有一部分消耗在机械损失上,为了弥补损失,发动机只能多喷油,多做工才能维持功率,自然是费油的。
跑省道时速60,发动机转速1500。
跑高速时速120,转速2700,一看就知道跑高速2700转的时候机械损失更多。
第三是因为省道跑时速60的时候,发动机转速1500,一般处于发动机热效率较高的经济转速。
很多宣传热效率高达40%,38%的发动机,所谓的热效率是最高热效率,是某一个点,是发动机转速跟扭矩线二点交汇的交叉点,绝大多数是跑不到的。
以我那款车为例,跑省道时速60的时候,发动机输出的功率大概在25~30kw之间。
结合功率=扭矩*转速/9550的公式,当发动机转速1500时,需要输出160n/M的扭矩才能达到。
结合上图扭矩跟转速的交叉点,会看到此时发动机的热效率为38~39%之间,属于热效率较高的经济转速。
若是高速跑120,发动机转速2700,此时因为速度快了,发动机需要输出40~45kw/的功率才能维持速度。
当发动机转速2700时,根据功率=扭矩*转速/9550的公式,此时发动机需150n/M的扭矩。
结合热效率图,此时热效率也在38~39%之间。
跟跑省道差不多。
虽然省道时速跑60在热效率不占优势,但是在机械损失,低转速的喷油量占优势,所以总得油耗,是比高速低的。
第二,时速越快,风阻越大,瞬间油耗也更高。
以前的老爷车,方方正正跟盒子一样。
现代的车,越来越追求流线型,也会在风阻上面下功夫,追求更低的风阻系数。
这是因为,一辆车的风阻系数越低,相同时速下油耗越低。
当车辆高速行驶时,空气会贴着车身高速流动,在车尾形成真空涡流,形成低压区。
低压区会形成很大的压力差,阻碍汽车前进。
当同一台车,在风阻系数相同的情况下,车速越高,形成的低压区就越强,需要克服的风阻阻力就越大,需要更多的动力去克服功率。
有研究数据表明,当车辆时速为90时,70%的动力用来克服空气阻力,由此可见一般。
其他研究数据也表明,风阻系数越高,时速越高,油耗也越高。
现在传统燃油轿车的风阻系数在0.28~0.4Cd区间;SUV的风阻系数在0.34~0.39Cd区间。
假设一台风阻系数为0.29cd的车,时速90的综合油耗为5.6L左右。
若是跑到时速120,综合油耗就变成了7.6L。
由此可见,时速越高,风阻越大,油耗越高。
在这个基础上,省道跑60,高速跑120,高速时速是省道的二倍,风阻会增加四倍,必然导致高速跑120油耗比省道跑120油耗高不少。
总得来说,省道跑一百多公里,比在高速上跑一百多公里油耗要低。
但是真的算下来会发现,国道是典型的省油不省钱,还不省心。
高速看似油耗高,但是省心省力。
这也是高速收费也有人跑的原因。
国道开车,路况复杂,不可能一直均速行驶,经常处于加速,减速,再加速的工况。
因为国道是不封闭的,会看到行人横穿马路,汽车突然停车,掉头,各种动物窜上公路,还会遇到学校,村庄,集市等开不快的路况。
甚至还有盘山公路的上坡,下坡,各种弯路。
总之,国道是无法保持60km的时速均速行驶的。
这样开车,第一是比较累,注意力要更加集中,以便处理突发路况。
如果平原地区的国道还好,若是湖南,云贵川这些山多的地方,多陡坡,多急弯,开起来就更累了。
第二就是更容易出事故。
不封闭的国道,出事故的几率比高速高。
根据中国司法大数据研究院的数据显示,机动车交通事故纠纷案件发生在乡镇道路的比重最高,占比89.01%。
其中318国道、210国道、108国道、107国道、207国道是事故高发的国道。
好在国道时速慢,发生事故的时间都是小事故。
但是小事故处理起来也是要时间的。
第三就是费时。
开高速公路,只要不是逢年过节,或者遇到广东,上海,北京这些发达城市的环城高速,实际开起来畅通无阻,想要维持住120时速巡航是没问题的。
一百多公里,大概一个多小时就开完了。
国道开车路况复杂,一百多公里要开二个多小时。
这其中的时间成本不低。
我那车,高速跑120,综合油耗6.5,国道综合油耗5.3~5.8之间。
如果跑一百多公里,假设就是120km,一小时跑完,那么实际用油就是(6.5L÷100km)=0.065,即一公里油耗为0.065L,跑120km就是0.065×120=7.8L油耗。
跑国道,按5.8L/100km计算,一公里油耗是0.058L,跑120km实际用掉6.96L油,比跑高速少了0.84L油。
现在油价9块一升,一小时省下来7.5元。
7.5元一小时的时间成本,怎么看也是不划算的。
如果是以前油价6块钱1L的时间,只能省不到五块钱。
第四,开车跑国道,有时候综合油耗比高速还高。
跑国道的时候,发动机工况是一直变动的。
上坡时,发动机处于大负载工况,看起来转速没变,但是发动机燃气加浓增加扭矩输出爬坡。
有时候还必须降档拉转速爆发动力来爬坡。
下坡的时候,处于低负载工况,发动机处于稀薄燃烧工况,少喷油甚至不喷油。
如果不能均速行驶,那么发动机会经常掉出热效率高的工况。
跟可以稳定巡航,一直维较高热效率的高速工况比起来,都国道实际油耗比高速低不了多少,有时间还高一些。
虽然很多时候跑国道的表显油耗低,但是表显油耗,很多时候是欢乐表,远没有高速表显油耗那么准确。
这是因为油耗是通过采集气门开度换算喷油量的,但是国道经常加速,减速,气门开度时大时小,计算不准确,表显油耗经常比实际油耗低,变成欢乐表。
但是跑高速的时速稳定,变动小,气门开度也稳定,油耗计算也更加准确。
所以,开车的时候不要盯着那么一点点油耗的差距。
跑国道短途可以,长途还是去高速公路更好。