【專欄】汽車汽油的燃燒效率:如何讓汽車省油

銳傳媒/王至劭
8 小時前

【專欄】汽車汽油的燃燒效率:如何讓汽車省油

 

青少年時期父親有一老爺車、廂型車,他每早晚都要去載女工來我們工廠上班,車子常壞,常要推車,車子要推動是不難,一個人就推得動,但要讓其發動就必須要有相當速度,估計約一百米三十秒的速度才行,所以我們以前都是三個人推車。因此我想到做此一計算:

現在我要計算汽車裏面的汽油,大約多少百分比會變成汽車行動所需的能量。根據空氣阻力理論,速度較快時,阻力是和速度的平方成正比(其實,不是剛好。)以前有一些汽車品牌會告訴你時速幾公里時最省油,也就是說,其汽油效率是大致上有個範圍,並不是某個固定值。

再來,依照我個人實驗,汽車停止時如果打空檔,大約10公斤的推力(100牛頓)就可以使汽車移動,這就是汽車行動時的滾動摩擦,但汽車行駛速度快時這並不是主要的阻力來源,此時主要來自空氣阻力,而空氣阻力計算方式如底下計算式。

一般的小轎車如果沒有紅綠燈,如果不是很耗油,每公升汽油大約可以跑15公里,汽油的密度是3/4(克重/立方公分)左右,因此每公斤的汽油可以跑20公里,我們以此爲基準下去計算。

以上的汽油燃燒熱是查表的,13%是我們算出來的大致效率。這裡是假設10公斤的力就可使汽車緩慢等速運動,這些都是很粗淺的估計,也有可能低估。動摩擦力和物體速度無關,但車子移動、運轉速度快時是否較多能量才有辦法克服其各種摩擦力,可能還是要實驗看看。

這裡的空氣摩擦力也是很粗淺的估計,例如,摩擦力並不是剛好和速度平方成正比,慢時是和速度成正比,而速度很快時還會超過平方的規律,此外,阻力係數c也要實驗(如風洞實驗);物體形狀和表面粗糙程度也都有影響。也就是說,真實效率或許不只13%,當然,還有一些汽油燃燒能量是空調所需。這裡只是給學生一個練習。

結論:

車子在都市車陣中走走停停很耗油,速度太快也耗油,還可能吃上超速紅單(德國高速公路不限速),車子跑多快最省油應是各型車子不太一樣,建議看資料或問車行瞭解之,一般汽車在時速 60 至 90 公里之間最省油。這個速度區間能讓引擎維持在較低的轉速(約 1,500 至 2,000 轉),同時風阻也不會太大。不同路況的最佳車速一般市區道路維持在時速 40 至 60 公里,避免頻繁起步與急煞車,高速公路維持在時速 80 至 90 公里最省油。若時速超過 110 公里,空氣阻力會大增,導致油耗明顯上升。

還有,車行一般規定每六千公里或每半年要定期維修一次,那是一定要做的,還要慎選車行,不要被任意「卡油(敲詐)」。