汽车在日常行驶中,消耗的功率是非常低的,一般只有十几千瓦,高速行驶时一般也不超过30千瓦。不信我们来简单的计算一下。
我们以一款搭载普通的1.6自然吸气发动机的车型为例,我们分别来计算它的城区拥堵路况、城郊通畅路况以及高速路况下消耗的功率是多少。我们取汽油的密度是0.725g/ml,热值是43kJ/g,标准气候条件(20°C,一个大气压)。
1、城市拥堵路况:
在这种工况下,汽车的平均行驶速度约为30公里/小时,汽车百公里油耗为9.0升,换算为每秒消耗的油量是0.75ml,发动机热效率取25%,传动系统效率取90%,此时汽车消耗的发动机功率就是汽油燃烧后转化出来的机械能:
0.75×0.725×43×0.25÷0.9=6.5Kw
即汽车在城市拥堵路况下,以平均30公里/小时的速度行驶,油耗为9升/百公里的情况下,汽车消耗的发动机功率只有6.5千瓦。
同样的道理,我们再来计算汽车在城郊通畅路况以及高速路况下消耗的功率。
2、城郊通畅路况:
在城郊通畅路况下,汽车的平均行驶速度约为90公里/小时,汽车百公里油耗为5.1升,换算为每秒消耗的油量是1.275ml,此时发动机热效率较高,取33%,传动系统效率取95%,此时汽车消耗的发动机功率为:
1.275×0.725×43×0.33÷0.95=13.8Kw
即汽车在城郊通畅路况下,以平均90公里/小时的速度行驶,油耗为5.1升/百公里的情况下,汽车消耗的发动机功率为13.8千瓦。
3、高速路况:
在高速路况下,汽车的平均行驶速度约为120公里/小时,汽车百公里油耗为5.8升,换算为每秒消耗的油量是1.9ml,发动机热效率仍然取33%,传动系统效率取95%,此时汽车消耗的发动机功率为:
1.9×0.725×43×0.33÷0.95=20.6Kw
即汽车在高速路况下,以平均120公里/小时的速度行驶,油耗为5.8升/百公里的情况下,汽车消耗的发动机功率为20.6千瓦。
看到了吗?一辆普通的1.6自然吸气家用车,当它以均匀的工况行驶时,只要有20多千瓦的功率就足够了,这就是所谓的“汽车动力够用”,你也可以根据自己汽车的瞬时油耗计算一下。这一点在很多电动车上可以直接显示出来,它们的仪表盘上有功率输出参数,比如比亚迪秦,它以100km/h的车速巡航时,需要的功率是18千瓦;以122km/h的车速巡航时,需要的功率是35kw。之所以消耗功率增加如此之大,是因为空气阻力增加导致的。