问题

汽车在日常行驶中实际会用到多少马力呢?

回答
关于汽车在日常行驶中实际会用到多少马力,这确实是个挺有意思的问题,而且比很多人想象的要复杂一些。简单来说,绝大多数时候,我们开着的车,它动力的“库存”远超实际所需。

咱们先从“马力”这个概念说起。我们常说的马力(HP)或者千瓦(kW),是衡量发动机输出功率的单位。它告诉你发动机在某个瞬间能做的“功”有多大。比如,一辆200马力的车,理论上能在单位时间内完成200个“马”的力量所能完成的功。

那么,在日常驾驶中,我们到底需要多大的“功”呢?这跟很多因素有关:

1. 速度: 跑得越快,需要的功率就越大。克服空气阻力是其中最关键的一项。你知道吗,空气阻力大概是随着速度的平方增长的。也就是说,你速度从60公里/小时提升到120公里/小时,空气阻力可能就变成原来的四倍。而要维持更高的速度,就需要发动机持续输出更大的功率来对抗这个不断增大的阻力。

2. 加速: 想要瞬间提速、超车,就需要发动机瞬间爆发出强大的动力。这就像你推一个很重的箱子,平时只需要一点点力就能让它慢慢移动,但要是想把它快速推到另一个地方,就需要你使出吃奶的劲儿。

3. 路况: 开在平坦的柏油路上,需要的力气跟开在湿滑的雪地或者爬坡时完全不一样。爬坡时,你需要对抗重力,这就需要额外的功率。

4. 载重: 车上坐了多少人,后备箱里装了多少东西,都会影响到需要的动力。车越重,启动和加速就越费劲。

5. 驾驶习惯: 喜欢地板油起步、频繁急加速的人,自然比温和驾驶的人需要更多的马力。

那么,我们平常开车,到底是怎么个“用法”?

打个比方,你有一把瑞士军刀,里面有各种工具,刀、锯子、开瓶器等等。大多数时候,你可能只用到刀片或者开瓶器。汽车的马力也类似。

起步和低速行驶(030公里/小时): 在市区拥堵路段,或者刚启动走的时候,汽车大部分时间都在低速行驶。这个时候,你可能只需要用到发动机总功率的很小一部分,可能只有几十马力,甚至更少。这时候,你感觉到的更多是油门踏板的灵敏度和变速箱的换挡逻辑。

匀速巡航(60100公里/小时): 在郊区道路或者高速公路上,以一个稳定的速度行驶时,情况会好一些。但即便如此,要对抗空气阻力和一些细微的坡度,也可能需要几十到一百多马力,具体取决于车重、风阻系数和速度。

超车和加速(100公里/小时以上): 当你需要超车,或者在高速上需要快速提升速度时,你可能会深踩油门。这时,变速箱会迅速降档,发动机转速拉高,一下子就会调用出相当一部分甚至大部分的马力。比如,如果你一辆200马力的车,在超车时可能会用到150马力甚至更多。

为什么汽车会设计得“马力过剩”?

这主要有几个原因:

1. 应对各种复杂情况: 厂家设计汽车时,必须要考虑到极端情况。比如,一辆满载乘客、满载行李、还要爬上陡坡的车,如果没有足够的马力,后果可想而知。所以,设计留有余量是必须的。

2. 性能和操控的平衡: 很多车,尤其是运动型或中高端车型,会设定一个相对较高的马力值,不仅仅是为了极致的直线加速,更是为了提供更好的加速响应、更灵活的操控感,以及一种“动力充沛”的驾驶感受。有时候,即使不把马力用尽,但强大的“储备”也能让你在需要的时候信心十足。

3. 满足不同消费者的需求: 有些人就喜欢大马力带来的推背感,哪怕他们平时开得不快。这是一种购买心理,也是一种市场需求。

4. 发动机技术的发展: 现代发动机技术越来越成熟,即使是小排量发动机,通过涡轮增压等技术也能输出不低的马力。而且,与以往相比,现在同等马力的发动机往往更省油、更环保。

那么,具体来说,日常驾驶用到多少马力?

很难给出一个精确的数字,因为它太依赖于具体场景和驾驶者了。但总体来说,大多数情况下,你使用的马力可能只占到车辆总马力的20%50%左右。 只有在非常激烈的驾驶或者特定工况下(比如高速公路超车、爬坡),才会用到70%90%甚至接近100%的马力。

打个比方,你有一台1000瓦的吹风机,但平时你可能只把它调到中档(比如600瓦)或者低档(比如300瓦)。只有在特殊情况,比如想快速吹干湿透的头发,才会开到最高档。汽车发动机也是一样,它的“最高功率”就像是你的吹风机的最高档,平时大多数场景都用不上。

所以,如果你开的是一辆200马力的车,在市区平稳行驶,可能它发动机实际输出的功率也就七八十马力。在高速上以120公里/小时匀速巡航,可能也就一百出头的马力。但当你需要瞬间爆发时,它就能立刻把“马力储备”释放出来。

总而言之,汽车的马力数字,更多的是一个“潜能”和“上限”。日常驾驶,更多的是在利用这个潜能的“一小部分”。这就像一个身怀绝技的人,平时只是安安稳稳过日子,但在关键时刻,总能展现出惊人的能力。

网友意见

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这是一个通畅的城市道路(Local和快速路各占一半)的工况。

先简要介绍一下工况:

  • 涡轮增压发动机
  • 算上停车时间,平均功率6.3千瓦,也就是8.5个马力
  • 算上停车时间,平均速度在40公里左右
  • 最高车速在80公里附近
  • 期间禁用了启停功能,激活autohold
  • 空调处于自动模式,启用压缩机
  • 没有激活任何意义上的空档滑行功能

功率/时间图

值得一提的:

  • 上述的功率是简单的用数据流的扭矩和转速相乘得到,并不准确,但可以用于参考
  • 1700秒附近的负扭矩处,车辆在匀速滑行
  • 全程出现了接近20次功率超过40千瓦的情况
  • 3600秒附近有一次全油门


期间发动机的工况

值得一提的:

  • 图中的点是采样集合,采样频率在2Hz左右
  • 越偏向橙色的地方表示工况出现的频率高
  • 黄线是发动机的性能范围
  • 发动机实际上不会用到1000~2000转区域接近黄线的工况,也就是所谓的低速高扭矩区域,因为这里容易出现爆震/低速早燃的不利状况,燃油经济性和排放相对来说也比较差。
  • 可以推测,如果有车速恒定的高速路况,这张图里会在该车速对应的发动机转速处,出现一条竖线

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