关于问题经常跑高速,选混动好还是汽油好?一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【非专业车评】的最佳回答:
如果买车只用来跑高速公路,那么无疑单燃油动力车型更理想。这并不是说混动车型不好,只是在高速路况上混动的调峰优势被大幅度削弱,而内燃机在高速公路理想条件下更容易保持高效输出。其次同款车型的燃油版本往往比混动版本更便宜,所以如果车子仅仅是用来跑高速,那么燃油车更好。
混动的本质在于帮助内燃机调峰,也可以简单理解成是帮助内燃机去选择做最善于做的工作。内燃机的效率并不是固定的,虽然它往往具备一个看上去不错的峰值效率,比如 40%、41%甚至更高。当然如今国内外很多品牌的发动机都已具备了这样的热效率,但日常用车中能发挥出多少?车子实际使用中面临复杂、多变的工况,发挥出峰值热效率只是奢望。
关键看平均热效率能有多少,如上图所示某大型汽车品牌 40%热效率机型。当它达到峰值 40%热效率时需要满足转速 2400-2600 转的范围,负荷要达到至少 75%以上。也就是说想要这台机器达到且保持在 40%热效率运行,需要将转速稳定在 2400-2600 转的范围内,并保持扭矩输出在 160nm 左右(每循环输出)。那不妨思考下此时发动机输出功率是多少?
根据功率=扭矩*转速/9550 可以计算出当发动机此时输出功率约 40 千瓦,知道 40 千瓦的输出功率可以让车子跑多快么?汽车保持匀速行驶时对功率要求并不大,对于大部分车用车而言(太轻、太重的除外),40 千瓦的输出功率能让车子保持 110-130 千米的时速行驶。而 110-130 千米的时速恰恰是车辆跑高速时所能达到的功率,也就是说只有在高速公路上行驶才能真正发挥出内燃机的峰值热效率。
内燃机在非理想工况下的状态
写到这各位该明白各种发动机所打出的高热效率招牌究竟是什么意思了吧?根据上文的数据 2400-2600 转、负荷 75%以上时才能让机器达到 40%峰值特效。但大多数车友日常用车均以城市行驶为主,在市内复杂、拥堵的路况环境下,发动机能稳定保持在理想转速、理想负荷下么?2400-2600 转、75%以上负荷输出对在城市运行的车子太难。
面对拥堵的路况车子走走、停停。要么转速不够理想、要么负荷不够理想,偶尔转速与负荷都达到理想状态但却保持不住,比如遇红灯了是不是要停车?所以无论内燃机峰值热效率有多高,那仅仅是在理想转速、理想负荷下所达到的(换言之是理想路况)。而一旦路况与理想状态不符,那么热效率也会降低,比如峰值热效率 40%、41%的机器在市内行驶时的实际热效率仅为 33%-35%。
如何让发动机始终保持峰值热效率运行?
过去的内燃机峰值热效率低,实际热效率更低。现如今的内燃机热效率做到了 40%-45%可实际热效率还是不太高。这是不是就令人有了一种高热效内燃机白研究了的错觉?如果高热效率内燃机仅仅是为纯燃油车去服务那么其存在价值的确不太高。但用于混动或增程电车上,那么高热效率内燃机的意义就太大了。因为混动或增程电车均能让内燃机始终(绝大部分工况下)保持在峰值热效率工况下运行。
电机的效率特性
电机与内燃机古怪的脾气不同,它稳定且不要求运行环境,当然这得益于它用电(热力学课本上有提到电能比热能更高级)。实际意义就是电机峰值效率高,高效区间转速更宽泛几乎覆盖全域。如上图所示某自主汽车品牌所研发的高效内燃机与电机,电机高效区间达到 90.3%,峰值效率 97.5%。这代表了什么?实际意义就是电机保持高效对转速与负荷的要求超低,也就是说使用者可以随心所欲的调整踏板行程,它的效率基本都能保持在 90%以上。
比如电机在 4000 转时效率 90%以上,当转速达到 8000 转时效率还是 90%以上。受到转速与负荷的影响很小,所以绝大多数纯电汽车没有变速箱需求(配变速器能提高续航,但收益不可观,2%左右),不需要变速器辅助调节转速与负荷。写到这分别描述了内燃机与电机的特性及效率分布状态,早期的电车面临电池小高功率输出状态下(高速公路行驶)电量不够。而内燃机太调皮,续航不存在问题但保持高效运行太困难。
内燃机、电机的终极体—混合动力单元的产生
内燃机无论把热效率拉到多高,其实都很难直面脾气怪异的劣势,但电机则没有这种不稳定的脾气。在纯电汽车理念还未成为共识的时代,设计师并不会判断出未来某一天纯电汽车会普及,他们能做的仅仅是尽可能的保证内燃机能长时间保持高热效运行。如何实现内燃机在各种复杂工况下皆可保持高效运行?这就引入了内燃机的电动化概念,也就是打造混合动力单元,让电机、内燃机实现互补,最终实现节油的目的。
而实现这一目标的方式就是利用接近全域高效的电机去做内燃机效率低的活,比如在城市中行驶的车子起步、提速,这两种工况下内燃机效率超低(燃烧也不好),油耗是很高的。混动单元就是利用电机辅助内燃机来完成起步、提速,尽量减少或不用内燃机在这个过程中的输出。当车速提高逐渐进入一个稳定的运行状态后,电机逐渐减少或停止输出(不同品牌控制逻辑略有不同),而处于高效状态下的内燃机开始全力输出。
而保持在高效状态运行时全力输出的内燃机再利用动能输出的富余拖动发电机给电池充电,这就是滚动概念下电机、内燃机相互之间的互补。混动的意义本就是利用电机来帮助内燃机长时间、稳定的保持高效运行,而通过上文的计算我们能发现内燃机在高速公路的路况上运行可以直接达到或接近峰值热效率。既然依靠自身就能达到且保持峰值热效率运行,那么对电机的依赖就小了。所以如果一辆车只用来跑高速,那么选择混动不如纯燃油车。
【2】、来自网友【水墨车事】的最佳回答:
经常跑高速,买混动没有太大意义,除非您是真正想体验一下混动汽车的乐趣!
目前的混动汽车有两种,一种是插电混动一种是油电混动。插电混动代表车型为比亚迪系列混动汽车,油电混动代表车型则是丰田与本田。插电混动汽车动力电池容量比较大,可以采用外接电源充电,充满电以后纯电可以行驶 60km 以上。油电混动汽车电池容量比较小,不能采用外接电源充电,满电状态下只能行驶 2km 左右。
经常跑高速,为什么不建议买混动汽车呢?
主要是混动汽车价格比较高,电池亏电电后油耗并不占据优势、综合优势并不突出尤其是性价比上不占据优势。以插电混动汽车为例,可以认为是在汽油车的基础上并联了一套电力驱动系统。电池、电机、电控系统,不仅车辆自重增加数百公斤、而且售价也要比同类燃油车高出十万块以上。这样的车子跑高速时纯电只能支撑 60-80km、电量耗尽后进入混动模式:
这时候车辆由发动机+电动机驱动,为了保证电力供给,发动机驱动车辆的同时还要为电池充电。这个时候油耗增加是避免不了的,虽然下坡/刹车时可以回收一部分动能,但是自重比同级别燃油车高了几百公斤、油耗必然也要增加的,能量守恒没有凭空出现的能量。在进入市区有充电条件之前,合理设置 soc 尽可能的让汽车在 EV 模式下行驶,可以行驶更多的里程也就变相降低了油耗。但是有些人会觉得这样做比较麻烦,懒得设置了。插电混动最大的特点就是动力表现:
发动机+电动机+电动机,三个动力并联使用、马力直接叠加,因此总扭矩高达 950Nm、百公里加速 4-5s 完全不是问题,喜欢超爽的动力可以考虑插电混动,对动力没有特殊要求的,尤其是跑长途直接选燃油版车型即可。
插电混动跑长途没有优势,油电混动车型优势就更小了!
油电混动汽车为什么不能称之为新能源汽车,就是因为其电池容量比较小、不能采用外部电源充电,只能通过回收动能或者吸收发动机富余功率来充电。电池的存在更像一个蓄能器,把废弃的能量收回来,在合适的机会下用电动机驱动汽车行驶,这样就达到了节能的目的。我们以本田的 IMMD 混动系统为例:
IMMD 混动系统采用一台最大功率 135kw、最大扭矩 315Nm 的电机。中低速行驶时车辆由电动机驱动,发动机专门用来发电。这样做就解决了复杂的动力混合与分配问题,比起丰田的 THS 混动要简单的多,但是平顺性与效率要低一些。毕竟发动机发电后驱动电动机、然后电动机在驱动车辆,能量经过两次转换损失必然大一些。这点丰田的行星齿轮动力分配系统中低速工况时表现就好很多,效率稍高一些。
但是本田这套混动系统中高速行驶时效率要比丰田的 THS 反而高一些。高速行驶时发动机直接单独驱动车辆,相当于燃油车用最高档位行驶。丰田的行星齿轮机构动力并不能完全解耦。
高速行驶时发动机并不能像本田 immd 系统那样单独驱动车辆,电动机与发动机无法分离、齿轮变速也需要电动机支持,因此就出现了一个电机发电驱动另外一个电机、用来调整转速/速比的情况,因此高速油耗要比本田混动稍高一些。
可以看看到,有点混动汽车跑高速时并没有突出的优点,油耗也不会有太明显的优势。驱动方式与燃油车一样、毕竟高速行驶时发动机直接驱动车轮是最高效的,传动效率是最高的!这种情况下油电混动汽车跑高速时动力会比燃油车好一点,但是不如插电混动动力表现突出!