涡轮增压的纯油车，选多大排量的才够用
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2024-11-19 17:29
浙江
想买涡轮增压的纯油车，只要选1.3L以上的排量，基本就能满足日常用车所碰到的场景了。正常行驶的时候，车子主要面对的阻力有3大方面：滚动阻力、空气阻力和传动系摩擦阻力。有论文的，里面对车子滑行时遇到的空气阻力、滚动阻力、传动系摩擦阻力，都搞了个建模和数据模拟：闫涵.基于行驶阻力问题的整车经济性研究[D].昆明理工大学,2019.按照高速最高限速来看，时速120km/h的情况下，车子的滑行阻力在优化之后，模拟结果是852.2N。想要克服这个阻力，以120km/h的速度行驶的话，最少需要发动机输出28.4kW，也就是39匹马力。不过，现实中车子在开的时候，开的路又不是一马平川的，还有斜坡的。跟我们人用一样的速度跑相同的距离，跑上坡会更累，需要更多力气，道理一样一样的。国标有规定的：限速120km/h的高速公路，最大纵坡不能超过3%。也就是说，上坡的时候，垂直升高的距离和水平移动的距离的比，不能超过3%。按照车子满载一家人外加行李，总重2吨来计算，时速120km，爬3%的纵坡，车子需要在1s内垂直上升大约1m。也就是说，发动机在高速上爬坡的时候，需要额外输出大约20kW，也就是27匹马力左右的动力。再算上车载电器，由发动机直接驱动的空调，你总要开的吧？这些也可以查到数据的。这篇论文里面有记录的：车载电器功率一般是200W-1000W之间。王自.车用发电机综述[J].贵州农机化,1999.还有这篇论文，里面对某车型的车载空调功耗进行了个测试，结果显示：龙金世.解决整车开空调动力下降的策略研究[J].时代汽车,2015.总共加起来，电子设备最多消耗5.8kW，也就是8匹左右的动力。理论上来说，发动机只要有54kW，也就是74匹左右，基本就可以满足使用需要了。当然这是车子载着一家人和行李能跑高速的最低动力限度，大多数情况下，车子实际面对的路况会更加复杂。比如要变道、要超车、开在颠得特别厉害的土路，还有各种奇奇怪怪的烂路。好比手机充满电，理论上能用10个小时，但实际情况是，你打打游戏、刷刷视频、逛逛购物软件，然后5个小时就差不多了，要充电了。特殊情况计算起来就比较困难了，我们就用最能够反映车子动力水平的零百加速成绩进行一个大致估算。美国的《消费者报告》 在2018年的时候曾经给了个报告，里面对消费者愿意掏钱的车子以及车型的各项性能进行了个调查统计：里面这么说的，消费者对动力还是有一定要求的，不管是什么级别的车子，都希望0-96km/h的加速时间最少能够保持在10-11s以内。按照这个数据来算，车子的平均加速度需要保持在0.25G左右，根据公式：功率P=Fv来算的话。如果车子净重1.5吨，并且加速时全程保持0.25G的加速度不变，那么加速到96km/h至少需要97kW的动力，也就是131匹了，跟刚才就不一样了。那涡轮增压的油车想要达到这个动力水平，还是算比较轻松的。张毅.涡轮增压汽油机数值模拟与性能优化研究[D].华中科技大学,2008.搞了个涡轮增压器加上去，然后配以可变气门正时等技术，升功率达到了75kW。要是按照这个数据来推断，要满足日常使用的基本需要，只要0.7L的排量就可以了。如果要达到上面《消费者报告》里说的，大多数人认为都够用，还比较舒服的标准，1.3L的涡轮增压就可以了。比如通用公司的1.3T Ecotec发动机，最大可以输出165匹马力；大众的1.4T，也有150匹马力。在实际选择的时候，选个1.3L排量以上的涡轮增压发动机，肯定可以满足日常绝大部分应用场景了。如果看中的车型排量真的比较小，那的确是要考虑一下买来之后的使用场景，要不要经常上高速，或者怎么样。但也不要太担心，你有多少时间是前后排都坐满、后备箱塞满的？你把这些时间去掉，实际用起来其实也可以的。说到动力，有朋友就要问了：要是换个更好的火花塞，能不能提升车子的动力？车子跑过长途之后，感觉动力变好了，是错觉还是动力真的提升了？
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[1]闫涵.基于行驶阻力问题的整车经济性研究[D].昆明理工大学,2019.[2]JTG B01-2014《公路工程技术标准》.[3]王自.车用发电机综述[J].贵州农机化,1999.[4]龙金世.解决整车开空调动力下降的策略研究[J].时代汽车,2015.[5]《汽车购买者对燃油经济性的估值：随机选择实验》[6]张毅.涡轮增压汽油机数值模拟与性能优化研究[D].华中科技大学,2008.
