馬力大的車油耗就大嗎,馬力大的車油耗就大嗎為什么

大排量車子一定比小排量的車子費(fèi)油么？相對(duì)而言這個(gè)結(jié)論沒錯(cuò)，在咱們?nèi)粘Ｐ旭偣r下，大排量汽車一定比小排量更費(fèi)油。但在一些特定工況下，大排量汽車反而會(huì)比小排量車更省油。只不過特定工況比較極端，在日常行駛中很少見。

之所以要詳細(xì)解釋這個(gè)問題，因?yàn)榍皫滋煊形蛔x者給筆者提出了個(gè)問題，他說根據(jù)能量守恒定律，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出多大的動(dòng)力、就要消耗多少燃油。那么是不是當(dāng)4.0L與2.0L輸出同樣動(dòng)力時(shí)油耗一樣？那又為什么都說大排量發(fā)動(dòng)機(jī)費(fèi)油呢？按照這個(gè)思路，如果根據(jù)能量守恒，貌似當(dāng)大排量與小排量機(jī)器輸出同樣動(dòng)力時(shí)，油耗就真的應(yīng)該一樣？

可若真的如此，為啥都說大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)油耗更高？駕駛者輕點(diǎn)踩油門避免功率輸出過高是不是就能獲得更低的油耗？從表面上看這個(gè)理念似乎說得通？但實(shí)際上即便是輸出同樣的功率，4.0L自吸的油耗還是要比2.0L機(jī)器更高，為什么？當(dāng)然大排量的車子往往具備更大的重量導(dǎo)致油耗提高，但筆者想說的是即便在臺(tái)架上，輸出同樣的動(dòng)力依然還是大排量機(jī)器油耗高。

用能量守恒定律一定可以解釋燃油燃燒所產(chǎn)生的能量，這是必然的。但用能量守恒定律并不能解釋為什么大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)油耗會(huì)更高，這會(huì)走入死胡同。要解釋為什么大排量發(fā)動(dòng)機(jī)油耗高，關(guān)鍵詞是效率。簡(jiǎn)單理解就是能量一定要守恒，但能量并不是都能被利用到，比如熱能、動(dòng)能，對(duì)于汽車而言熱能會(huì)大量被浪費(fèi)掉。而對(duì)行駛起到作用的僅僅是動(dòng)能，等量燃油燃燒后轉(zhuǎn)換成的動(dòng)能有多少?zèng)Q定了油耗。

如上圖所示，4.0L與2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)燒等量的汽油（就當(dāng)輸出同樣功率，別較真），所產(chǎn)生的總熱量都是100%，這部分等量。也就是說4.0L發(fā)動(dòng)機(jī)燒0.5毫克汽油產(chǎn)生總能量與2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)燒0.5毫克汽油產(chǎn)生的總能量完全是一樣的，這就是能量守恒。但總能量一致沒用啊，總能量=熱損耗+動(dòng)能+其它，對(duì)汽車油耗產(chǎn)生影響的是動(dòng)能也就是動(dòng)能的大小。產(chǎn)生的動(dòng)能越少、熱損耗越大，反之產(chǎn)生的動(dòng)能越多、熱損耗就越小。

所以不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)燒等量的油，輸出等量的能量是守恒的，但這守恒的能量所指的熱能+動(dòng)能，而只有動(dòng)能才是影響車輛行駛狀態(tài)的關(guān)鍵（若熱量100%，車原地不動(dòng)）。而決定動(dòng)能轉(zhuǎn)換大小的關(guān)鍵在于效率，確切的說就是熱效率。因?yàn)槿缃駜?nèi)燃機(jī)的機(jī)械、燃燒效率幾乎都差不多（衡量），所以熱效率起到?jīng)Q定作用。這就是當(dāng)今各大主機(jī)廠宣傳自家產(chǎn)品時(shí)都在強(qiáng)調(diào)熱效率的原因。

當(dāng)然標(biāo)題中的熱效率所指的是在常用工況下內(nèi)燃機(jī)所能達(dá)到的平均熱效率而非峰值熱效率。簡(jiǎn)單理解就是大排量發(fā)動(dòng)機(jī)峰值熱效率并不一定低，但日常使用時(shí)往往保持在較低熱效率運(yùn)行。反之小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值熱效率不見得多高，但日常工況下所能達(dá)到的平均熱效率往往更高。內(nèi)燃機(jī)的效率由負(fù)荷來(lái)起到調(diào)節(jié)的作用，負(fù)荷太低、效率低，負(fù)荷太高、效率還是低。所以保持內(nèi)燃機(jī)中段負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率最高。

某4.0L自吸熱效率38%

某2.0L自吸熱效率38%

市場(chǎng)中是存在這樣的兩臺(tái)機(jī)器的。同樣輸出60匹馬力行駛，對(duì)于2.0L自吸而言已達(dá)到其40%-50%的負(fù)荷，此時(shí)該機(jī)器熱效率接近了峰值38%。那么4.0L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)呢？峰值馬力350匹，60匹的馬力輸出甚至達(dá)不到30%的負(fù)荷，此時(shí)的效率或可能只有33%。雖然兩者輸出動(dòng)力一樣，但由于效率的不同導(dǎo)致每循環(huán)燃油燃燒后產(chǎn)所產(chǎn)生的動(dòng)能不同、熱能不同。這就是大排量發(fā)動(dòng)機(jī)往往更費(fèi)油的原因，因?yàn)樵诤芏喑Ｓ霉r下大排量機(jī)器的平均熱效率低（實(shí)際狀態(tài)）。

當(dāng)然能，上文中那套理念只是適合大部分常用工況下，而非極端工況。不同的工況會(huì)改變大、小排量的工作狀態(tài)。上文中例子只用到了60匹馬力，在這個(gè)馬力范圍內(nèi)運(yùn)行2.0L效率要比4.0L更高。那如果是用160匹馬力輸出來(lái)比較呢？比如在高速上保持180或190千米行駛（只是舉例子），需要的馬力大概160匹左右。這時(shí)誰(shuí)的油耗更高？答案是此時(shí)大排量機(jī)器的油耗反而更低了。

4.0L 350匹的機(jī)器輸出160匹馬力，負(fù)荷達(dá)到中段、熱效率接近峰值38%。而2.0L自吸峰值馬力也僅為160-180匹之間，輸出160匹馬力時(shí)負(fù)荷接近100%。如上圖所示（由于沒找到2.0L機(jī)器圖，就用這臺(tái)2.5L代替下），該機(jī)器在扭矩160nm、2400轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到峰值熱效率40%。而這臺(tái)機(jī)器在高負(fù)荷5700轉(zhuǎn)、扭矩190nm時(shí)熱效率會(huì)降到32%。那如果是達(dá)到100負(fù)荷呢？轉(zhuǎn)速6000、扭矩250nm時(shí)該機(jī)器熱效率會(huì)降到30%以下。

任何內(nèi)燃機(jī)全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熱效率都會(huì)降到30%以下。回到之前的例子上來(lái)，2.0L車輛想跑180km需要輸出160匹馬力，這160匹馬力幾乎達(dá)到了它的額定功率，此時(shí)該2.0L自吸100%負(fù)荷，熱效率降低至30%以下。那么此時(shí)的比較就變更為38%熱效率的4.0L VS 30%以下熱效率的2.0L機(jī)器。此時(shí)輸出同樣的功率誰(shuí)更費(fèi)油？當(dāng)然是2.0L更費(fèi)油，4.0L機(jī)器反而開始省油。為啥那些2.0L賽車會(huì)比家用5.6L更費(fèi)油，因?yàn)楸荣愔羞@些2.0L始終全負(fù)荷輸出。

這就是大排量發(fā)動(dòng)機(jī)比小排量機(jī)器更費(fèi)油的原因，大排量機(jī)器并非沒有高效區(qū)間，只是大排量機(jī)器的高效區(qū)間在日常行駛中完全用不上。而日常行駛中的工況只能讓大排量機(jī)器在低效區(qū)間運(yùn)行，所以費(fèi)油唄。同理增壓機(jī)的普及也是這個(gè)道理，如1.5T VS 2.5L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然峰值熱效2.5L自吸更高。但日常代步工況反而是1.5T所能達(dá)到的實(shí)際熱效率更高。所以內(nèi)燃機(jī)從大排量到小排量再到更小排量的增壓，本質(zhì)就是讓高效區(qū)間與實(shí)際工況完成重合。高效能用到才能省油，用不到的高效=低效。