[讨论] 油门油耗与引擎转速之间的关系

楼主: shedoh (仙道)   2013-10-16 17:28:09
※ 引述《shedoh (仙道)》之铭言:
: : 每次为了在峰值扭力最佳的引擎效率而尽速将车子从 0 加速到扭力峰值处(通常颇高)
: : 是否综合起来最为省油可能有待商榷~
: 理论上扭力峰值处就是引擎最佳效率的点,但是否还有其他因素影响就未定
: 我之所以这样说也是因为常看到论坛或讨论大家这样讲
: 但确实是有待商榷,希望有更多高手能补充这部分
刚刚花了点时间 survey 这部分,有找到国外的一些研究资料分享一下:
(真的建议想要知道油门油耗转速之间的关系的至少看完我写的部分
若更有兴趣再点进去各文章)
1. Variable Acceleration Model to Estimate Fuel-Efficient Acceleration
http://filebox.vt.edu/users/rkishore/pdf/resources/VariableAcceleration.pdf
这篇文章研究的是 油门踩踏的深浅对加速到某"速度"所需用油的影响
实验车辆是 2011 Honda Accord
结果最重要的就是这张表,这是最佳解时的油门踩踏深度
以达到时速60来说,最佳解就是 油门半开2秒,之后30%开2秒,20%开5秒
也就是共 9 秒达成时速 60
Initial(km/h) Final(km/h) Throttle-profile(each second)
0 30 0.4; 0.3
0 40 0.4x2;0.3
0 50 0.5x2; 0.3; 0.2x3
0 60 0.5x2; 0.3x2; 0.2x5
0 70 0.5x2; 0.4; 0.3; 0.2x9
0 80 0.4x2;0.3; 0.2x16
0 90 0.2x28
0 100 0.2x38
文章中提到几个重点:
a. Honda Accord 最经济的油耗表现是在时速 70 km/h,与一般 90 km/h 的认知不同
(不过这本来也就因车而异)
b. 要达到时速70以下一开始先采深一点会比较好,之后再慢慢放掉,
超过时速 70 则整体都慢慢踩,文中有解释说这是因为 70 之前是最佳油耗,
慢慢踩才能停留在 70 以内较长的时间以达到最佳油耗
个人心得:
不过这篇只考虑到加速到那个速度,并没有考虑到行驶距离。
2. Quantitative Effects of Acceleration Rate on Fuel Consumption
http://ppt.cc/W5Rz
这篇是很早期 1980 年的研究,但仍有参考价值,
他比较以不同加速度从 0 加速到 55mph,之后保持时速直到行驶完一英里的油耗表现
实验车辆是 1979 Nova, 250 CID, 自排 (我不知道这是啥车^^")
实验结果如下表:
加速度(mph/sec) 实验次数 平均油耗(cc/mile) 标准差(cc/mile)
1.0 4 259.4 4.83
2.0 4 270.9 1.39
3.0 4 274.1 2.87
4.0 4 286.4 6.88
5.0 4 282.4 6.79
几个重点节录:
a. 与一般的认知刚好相反,加速度越低结果的平均油耗越好,
其最好跟最差的结果差了近 10%
个人心得:
这篇所做的比较类似我之前算的等加速度运动,他应该有些特殊的机制才能控制
引擎固定输出某加速度,因此转速跟油门深浅不见得是固定的
但网友也提出引擎做功不会是如此,所以虽然不实际大家还是参考看看吧。
3. Fuel economy and acceleration
http://www.advanced-driving.co.uk/forum/viewtopic.php?f=2&t=4278&p=84039
这是一整个讨论串,里面也有几篇较学术的文章如:
I. Acceleration Test: Debunking the Myths
http://www.efficient-mileage.com/acceleration-test.html
这篇也只考虑加速度某速度所花油量而不管距离,
他把油门分成轻、中、重三个等级,建议点进去看里面有一张图很一目了然
几个重点节录:
a. 重油门加速比中油门及轻油门加速分别多花 3.6% & 3.7% 的油,
b. 轻油门加速相对中油门几乎差不多,因此没必要太轻油门加速
个人心得:
这似乎与第 2 篇的结果不一致,
不过因为是不同实验且油门深浅也不是固定的所以会有不同的结果
II. Brake Specific Fuel Consumption (2008)
http://www.autospeed.com/cms/article.html?&A=112611
这篇是个很完整的文章,从扭力马力曲线的关系一直讲到各油门深浅的单位时间油耗
几个重点节录:
a. 扭力峰值并不是最佳油耗点,以本文所测试的 Jaguar V12 HE 来说
全油门时的最佳 SFC (每产生一单位的力所需耗的油量) 会比最佳扭力峰值点低一些
(文中扭力峰值约在 3600 转,最佳 SFC 约在 2500 转左右),
文中有提到一些高转 SFC 不佳的原因如 frictional loses 等,有兴趣自己看。
b. 对一般的四缸引擎,全油门跟非全油门时的 SFC 差很多,
不论多少 RPM,油门开度越高则 SFC 越低
(代表油门减少时,马力的减少速度大于所需油量的减少速度),
也就是以 SFC 为基准,则全油门时效率最高
c. 文中一个很重要的点是一般马力扭力曲线都是全油门时量测的,
问题是一般开车谁常常全油门,因此半油门或是1/4油门的引擎马力扭力曲线才
比较贴近一般使用,而其曲线也会跟全油门不同。
(所以车厂提供的这些曲线看看就好,因为你平常用不到)
d. 有几个图太重要了不得不讲一下
http://www.autospeed.com/cms/gallery/article.html?slideshow=0&a=112611&i=7
其中上图显示各油门深度在各 RPM 下的马力,下图则是各 RPM 下的 SFC
其中可以看出 1/4 油门超过 2500 转之后就超级没效率。
e. 以下这张图就几乎是一切的解答了
http://www.autospeed.com/cms/gallery/article.html?slideshow=0&a=112611&i=9
图中 X 轴是转速 Y 轴是油门深度,图中是 SFC 的等高线图
其中红色区域就是 SFC 最低的点,位于转速 1500~2500,油门深度 80~120 BMEP之间
(我不知道 BMEP 如何换算成 油门开度)
总之再图上看起来不是很低就是了,依照此图所示 80~120 假设油门半开附近,
转速控制在 2500 转换档应该会一直落在红色最佳区域,以此可获得引擎的最佳效率
个人心得:
这篇文章太强大的,如果你能画出你车子的 e 那张图,
那你大概就知道怎么样获取最佳的引擎效率 (每单位油耗所得到的马力)
不过不要高兴得太早,这只是最佳引擎效率,不是车子的油耗
因为还要另外考量如风阻、车况、路况等等的条件,
不过至少提供了一条非常有价值的线索。
shedoh
作者: KenBlock (布兰可)   0000-00-00 00:00:00
只能给推了
作者: b0d (我是大笨蛋)   0000-00-00 00:00:00
推研究精神
作者: doraemonca   0000-00-00 00:00:00
雅哥还有,另外两台车代表全部吗?ECU喷油脉宽,ECT开度
作者: doraemonca   0000-00-00 00:00:00
变速箱换档和齿讯学习,三篇代表全部超有研究精神唷^^
作者: doraemonca   0000-00-00 00:00:00
有没有插螺,螺开起转速也会影响,还有三十年前的,屌
作者: KenBlock (布兰可)   0000-00-00 00:00:00
难怪加油可以报公帐的时候在高速公路大脚却特别省油..
作者: b0d (我是大笨蛋)   0000-00-00 00:00:00
车界有好多部NOVA 看样子车界对船其实很有兴趣 XD
作者: imc (伤心的人不骑慢车~)   0000-00-00 00:00:00
千万不要在车版讨论物理,会很火!! 汽车并不是只有物理~~
楼主: shedoh (仙道)   0000-00-00 00:00:00
这些并不是单纯的物理耶,许多是从实际车子中测量出来的并不是从物理理论中去推测的
作者: Gunslinger (串烧)   0000-00-00 00:00:00
有ref先推 明天再来消化 XD
作者: newtonyd (newtonyd)   0000-00-00 00:00:00
需要花一点时间消化
作者: a551926111 (Achilis)   0000-00-00 00:00:00
哪台车的系统不是基于物理下去开发的,支持楼主的精神
作者: icwf   0000-00-00 00:00:00
推一下原PO,嘘人的dora大大是不是也可以为大家解惑一下?
作者: philxiao (Sting)   0000-00-00 00:00:00
有趣好文值得深读!
作者: philxiao (Sting)   0000-00-00 00:00:00
另外1979 Nova是Chevrolet Nova,CID是立方英吋
作者: philxiao (Sting)   0000-00-00 00:00:00
所以250CID就是4096c.c排气量
作者: kevinkle (悲痛脸庞)   0000-00-00 00:00:00
推原PO~也希望嘘人家的拿出自己的REF. 不然只沦为放枪
作者: MeDoe (我绝对不会放手!!)   0000-00-00 00:00:00
太专业 推
作者: hihancom (hihan)   0000-00-00 00:00:00
推研究精神~~ 不过一般人不需要知道这么复杂~~
作者: hihancom (hihan)   0000-00-00 00:00:00
只要知道一般自排换到最高档位的那个速度就是最省的
作者: WizTonE (Racerlution)   0000-00-00 00:00:00
一般来说只要顺顺踩到高档位后,能少踩油门用惯性前进
作者: WizTonE (Racerlution)   0000-00-00 00:00:00
会很省油,但前提是速度不能太慢,否则又要重新提速上来更耗油,现在新车几乎都有瞬间油耗指示,可以加减参考用

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