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艾泽，没
万有特性图怎么看
来自 @Kevin Chow 的图
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纵轴扭矩，横轴转速，蓝色等位线燃油消耗率，红色等位线功率
这个发动机最大功率约 58kw，对应的排量在 1.1-1.2 左右的自吸，要么微型车要么是小面
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车重有 1.6t，微型车一般只有 800-900kg，就当是个小面吧。比如中华神车五菱宏光就比较相近，1.2t，拉上货差不多了。另外五菱宏光排量 1.2L，风阻系数 0.36
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这是 5 档的计算图，在万有特性图上找到对应的点
5 档时，每个速度下汽车匀速行驶，发动机的对应情况，如下图
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假设该车的采用了 5 档变速，齿比如下(和假设的超速档 0.8 略有区别，为了方便计算)
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不考虑传动效率的变化，那么同样车速 V 下，阻力 F 不变，发动机的输出功率是不变的，算出各档对应的转速
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一二档速度的范围差得远些就不算了。把得到的点在图上描出来
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连接它们就得到了在 3/4/5 档下面匀速时发动机的情况
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1/2 档就按这个意思随意画两条吧，如下
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现在 5 个档位的情况都有了，那么是怎么换挡的呢。还是那样，不考虑损耗，同样速度下，功率不变，换挡就是沿着等功率线，从一个档跳到下一个档去。如下
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那整个发动机的匀速过程就出来了，1 档起步，到 5 档结束，如下
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这个图是不是就眼熟了呢
看看 @张文川 张工给的图，这个图是为了说明变速箱的，略有不同，但是换挡道理是一样的
折线是个 9 档变速，曲线是个 CVT
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那发动机是不是就运行在这条黑线上了呢
当然不是，这只是在水平路面上的匀速行驶曲线，但是现实中车子还要加速嘛，假设你踩了 80%-90%油，如下图橙线，为加速时实际发动机运行位置
多出来的动力哪里去了，肯定就是加速去了
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等你加完速，收点油就可以在黑线上某个点平衡下来，然后就匀速向前开吧
如果给我们的五菱宏光安上个路虎极光或者奔驰 GLC 才能用上的 9 档变速，假设齿比为 0.45，如下图顶端的黑色线段，看起来在图中发动机燃油效率直插核心区
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但是就有个问题，即使不考虑造价和传动效率的衰减，不考虑继续加速，我想在 9 档维持速度巡航，基本必须地板油一路飙车到发动机过热爆缸，要不然就会很快憋熄火
所以看来即使送我个 9 档是也是用上不了。也许加个 6 档是比较理想的
实际上踩死油门就得到了扭矩功率的工况图（只剩扭矩上边界和功率）
比如奔驰的发动机
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兰博坚尼的发动机
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省油的因素
这个图
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有答案说，存在某个车速，使得发动机正好运转在这个 240 等油耗曲线圈内时，此时发动机油耗最低。这句话对不对呢，当然不对了。不是越能挣的人越能攒钱，还得考虑谁花销多
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回到这个图一步步来看，有 3 个
1 燃油消耗率
2 档位
3 车速对应的功率
燃油消耗率是直观的，是不是一个车一定就能巡航在最佳燃油消耗率区呢，很显然不一定。你当然可以在加速阶段把油门一路踩在最经济的区域，但是，巡航是个平衡态，只能运行在每个档位相应平衡线上，也就是一个车匀速时它的发动机不一定能达到最佳燃油消耗率，所以才有加个 6 档的考虑（如上图粉色线）
再来看换挡时发生了什么。换挡上去之后，沿等功率线降转速，燃油效率一般是提升的，这个越是高档位越明显。所以多数车，最省油的车速一般都是最高档的最低转速附近
前面那句话说得有问题，最高档好理解，因为升档提效率嘛，最低转速是怎么回事。来看看 5 档，难道不是转速越高燃油效率越高吗，是不是哪里搞错了。都没有搞错，确实燃油效率更高了，但是车更费油了，不矛盾，因为花得更多了
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60km/h 的时候单位能量燃油要 390g，110km/h 的时候单位能量燃油只要 275g，省了 30%，是不是就省油 30%呢，实际上，阻力从 303N 增加到了 655N，增加了 116%，相同距离需要做的功也同样得增加 116%，一来一去，单位距离燃油消耗就反而增加 52%
做个图
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燃油效率虽然在 150km 之前一直在提升，然而总阻力增长的速度远快于燃油效率的提升
(实际上如果做出来全部速度，两条线斜率相等的点就是最省油点，一般给定一个车，在平整高速上的经济车速是确定的，载重变化的影响有但不是太大)
高速时，阻力的提升速度很快，低速时远没有这么夸张，因为风阻和速度的平方成正比
不单单针对我们的五菱宏光，一般而言，一辆车以 30km/h 速度行驶时，风阻只占 20%，80km/h 的速度行驶时，有 60%的阻力来自风阻力，而当速度到 200km/h，几乎占所有行车阻力的 85%
为了克服这个与速度成 2 次方关系的阻力，车子都要专门做这方面的研究设计。民用车之间不会相差太多
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我们的五菱宏光 0.32，是处于不错的水平（现实中的五菱宏光是 0.36）
丰田花冠：0.30 大众 POLO：0.31 奥迪 A6L：0.32
宝马 X5：0.31 保时捷卡宴：0.35 普拉多：0.38
找到时速 110 比时速 90 更省油的车
从 90km 到 110km，总阻力上升了 33% ，我们只要让这个区间燃油提升 33% 以上，就能实现 110 比 90 省油
既然风阻的急剧增大是比较难以克服的物理规律了，能不能有办法让燃油效率提升跟上风阻的提升呢？
当然能了！我有两个策略
策略一
给车装一个无比巨大的发动机
让 90 到 110 这个过程还没有出等效燃油曲线的密集区，就是这里和这里
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问题在于，等出了这个密集区到了高效区，我家车速就能轻松上 180 了，动力澎湃啊。不敢开
有人肯定有疑问，赛车之类的，会不会是这种情况啊？
很抱歉，就算 F1 也没这么干的
F1 排量只有 1.6，F1 也是 70km 最省油，F1 风阻系数比五菱宏光敞着门开还大
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这东西是属于高速发动机，峰值超过 1 万 5000 转，然而发动机受材料摩擦力限制，依然是 3000 转左右最省油，320km 的极速，对应的速度还是 60 多 km
不如把希望寄托在大排量超跑上，不少 1t 多点的小车，用着超过 6 升的自吸发动机(小排量涡轮增压会减小低速时发动机的损耗，还是选大排量自吸好)，我们要用这种东西来聊省油
没有足够的资料，但是，它们要实现的目标依然是从 90km 到 110km 这个区间，燃油效率提升 30%以上，不知道能不能实现，反正已经不属于正常车了
策略二
利用换挡的影响
回到上面有粉线那个万有特性图，12kw 等功率线大约是 90km/h 的速度，20kw 等功率线大约是 110km/h 的速度，这两个速度上 345 三个档上的燃油效率和油耗如下
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可以看出来，4 档的 90km 比 6 档的 110km 更费油，换挡的变线作用可以实现燃油效率的快速变化，瞬间改变 30%根本不是个事儿
相应的办法就有了，限制一个车的 90km 只能运行在低档上，110km 只能运行在高档上，再把 5 档給砸了不就好了吗，so easy，反正这已经不属于正常人了
实际上，为了提高效率，现在档位是越来越多，小车通常都是 6 档起步了，好车动不动 8 档 9 档。大卡车能有十多个档位。越来越密的齿比，让我们这种试图低速更费油的想法越来越不好实现
经验
我自己的经验是 SUV 60-70，小车 70-80 最省油
基本都是在最高档位的 1500 转附近实现的
1 当转速低到一定程度，比如 1350 转，车会有一点抖，出现要熄火的迹象，会变得反而费油。说明这之下燃油效率急剧下降
2 在这之上，1400-1600 转，这个区间是差不多的，车速会有 15%的变化，从 60 到 70。说明这个区间燃油效率的提升和阻力的提升基本同步
3 超过 1600 转，离密集区远了，燃油效率提升慢了。风阻占比也逐渐增大
另外，小马拉大车的车这个速度通常比较低，原因也好猜，发动机小嘛，更早的出了燃油线密集区。这种车城里开省油，走高速一样费油
结论
民用车很难出现 110 比 90 省油的
1 这个速度上风阻占的比例太大，阻力上升太快
2 发动机离开燃油效率曲线密集区又太远，效率提升减慢