當人們談論在加油時省錢時,「燃油經濟性」和「燃油效率」這兩個詞不斷出現,經常被用作同一件事。 它們是相關的,但它們描述的是不同的事物,理解它們之間的差異可以幫助您更好地理解在汽車評論、EPA 評級和製造商規格中看到的數字。
什麼是燃油經濟性?
燃油經濟性是車輛等級的指標。 它測量車輛在給定量的燃料下行駛多遠。 在美國,燃油經濟性以每加侖英里數 (MPG) 表示。 在大多數其他國家/地區,等效衡量標準是每 100 公里升 (L/100km),其中數字越低意味著性能越好。
當 EPA 發布車輛的城市、高速公路或綜合 MPG 評級時,它正在衡量燃油經濟性。 當您使用
MPG計算器來追蹤您的汽車在實際行程中的表現時,您正在計算燃油經濟性。 輸入很簡單:行駛距離和使用的燃料。 實際上,結果告訴您運行該車輛的成本是多少。
燃油經濟性體現的是整個車輛的性能,而不僅僅是引擎的性能。 汽車的重量、空氣動力學形狀、輪胎滾動阻力、變速箱類型,甚至空氣濾清器的狀況都會影響最終的 MPG 數。
什麼是燃油效率?
燃油效率是引擎等級的指標。 它描述了引擎將燃料中儲存的化學能轉化為有用的機械運動的能力。 這通常以百分比表示,稱為熱效率。
當您在引擎中燃燒汽油或柴油時,會釋放能量。 問題是,有多少能量實際轉動曲軸並移動汽車,有多少能量被浪費了。 浪費有多種形式:透過排氣管排出的熱量、透過引擎缸體和冷卻劑系統輻射的熱量以及因引擎內部摩擦造成的損失。
熱效率以及為什麼大多數燃料能源被浪費
傳統汽油內燃機的熱效率約為 25% 至 35%。 這意味著每燃燒一加侖汽油,燃料中就有 65% 到 75% 的能量損失,主要以熱量的形式損失。 只有剩下的 25% 到 35% 負責實際移動車輛的工作。
這是內燃機的基本限制之一,也解釋了為什麼汽車製造商和研究人員在過去幾十年中投入了大量資金來改進引擎設計。
工程師如何提高引擎效率
由於採用多項減少浪費的技術,現代引擎比 20 或 30 年前的引擎效率要高得多。
直接燃油噴射將燃油直接噴射到燃燒室中,而不是在進氣口中混合。 這樣可以實現更精確的燃油計量、更清潔的燃燒和更高的壓縮比,所有這些都可以從每一滴燃油中提取更多的功。
可變氣門正時根據引擎轉速和負載調節進氣門和排氣門的開啟和關閉時間。 在低速時,引擎可以採取一種方式來最大限度地減少泵氣損失;在高速行駛時,它會進行調整以最大限度地提高功率和效率。
渦輪增壓允許較小的引擎透過迫使更多的空氣進入氣缸來產生較大引擎的動力。 在產生相同功率輸出的情況下,在適度增壓下運行的較小引擎可以比更大排氣量的自然吸氣引擎獲得更高的效率。
當引擎不需要全功率時(例如在穩定的高速公路巡航期間),汽缸停用會關閉向某些汽缸的燃油輸送。 完成相同工作的汽缸更少意味著泵氣損失更少,輕負載時效率更高。
為什麼更好的引擎效率並不總是意味著更好的 MPG
這就是效率和經濟之間的區別變得真正重要的地方。 安裝在具有鈍空氣動力學輪廓的大型重型 SUV 中的熱效率為 35% 的引擎可能會比安裝在輕型空氣動力學轎車中效率稍低的引擎提供更差的實際 MPG。
燃油經濟性反映了整個系統。 重型車輛需要更多的能量來加速並保持速度以抵抗滾動阻力。 不良的空氣動力學性能會增加高速公路的阻力,無論引擎內部的燃料轉換效果如何,都需要更多的燃料。 即使引擎本身設計良好,使引擎保持在其工作範圍的低效部分的變速箱也會降低燃油經濟性。
這就是為什麼您不能簡單地閱讀製造商聲稱的熱效率並得出結論說某輛車的運行成本會很便宜。 完整的圖片需要 MPG 數據,它整合了所有這些現實因素。
混合優勢:回收原本會消失的能量
混合動力汽車很好地說明了效率和經濟性之間的差異。 混合動力系統不一定具有比同類傳統汽車更熱效率的引擎。 混合動力車所做的就是回收原本會完全損失的能量。
當您煞車傳統汽車時,動能會在煞車片和轉子中轉化為熱量,然後熱量散發到空氣中。 它消失了。 混合動力汽車使用再生煞車來捕獲部分動能並將其儲存在電池中,以便稍後為汽車提供動力。 在頻繁煞車的城市駕駛中,即使不提高引擎的熱效率,這種恢復機制也可以顯著提高燃油經濟性。
這也是為什麼混合動力車在城市和高速公路評級之間比傳統汽車表現出更大差距的原因。 在城市駕駛中,可以透過再生煞車回收更多能量。 在高速公路上勻速行駛時,再生優勢縮小,兩類車輛的表現更相似。
購車者的實用重點
如果您正在購買汽車並想要比較運行成本,請專注於 MPG 或 L/100km 數字,而不是熱效率百分比。 MPG 是標準化的、廣泛發布的,反映了整車在真實駕駛條件下的表現。 熱效率數字更難找到,並且因不同的引擎工作點而異,並且沒有考慮到決定實際燃燒多少燃料的重量、空氣動力學和傳動特性。
使用 EPA 綜合 MPG 評級作為車輛之間比較的起點。 然後,如果您經常在城市中駕駛,請更重視城市數字。 如果您主要在高速公路上行駛,請參考高速公路號碼。 一旦您擁有車輛,使用
MPG計算器追蹤您的實際消耗量可以讓您最準確地了解實際成本,因為實際的MPG通常與EPA的估計值不同,具體取決於駕駛習慣、氣候和車輛狀況。
從熱力學意義上來說,燃油效率是一個令人著迷的工程指標,它解釋了為什麼某些引擎技術值得追求。 但燃油經濟性是告訴您將在汽油上花費多少的數字,這是您在經銷商或加油站做出決策時最重要的數字。