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汽车驾驶|趣味问题：汽车是低速行驶省油省电，还是高速通勤能耗更低？


#老司机聊汽车知识#
问题：
车辆行驶是低速节能还是高速节能？这是个比较有意思的问题 ， 在正常使用机动车的个过程中 ， 燃油动力车辆往往是高速巡航油耗更低 ， 但是电驱动力车辆包括汽车都是车速越高电耗越高 ， 这是为什么呢？
其实在对于能耗与速度的理解上存在一个普遍的错误认知 ， 那就是高速通勤的电耗会更低；实际上车速越高的能耗就必然越高 ， 因为能量是守恒的、马力驱动力标准是固定的 ， 不论正常行驶还是爬坡 ， 高车速都需要大马力 ， 大马力必然等于高油耗或电耗哦 。
汽车驾驶|趣味问题：汽车是低速行驶省油省电，还是高速通勤能耗更低？
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【能量】是一种不会凭空出现 ， 同时也不会凭空消失的概念 ， 能量只能实现不同物体的传导 ， 以及形态的变化；而发动机的功能是把某种能量 ， 通过不同的方式转化为机械能的机器 ， 机器本身只是一种转化机械或者媒介 ， 真正的能量源是各类可燃物以及电能 。

内燃机是以燃烧燃油的方式产生热能 ， 再将部分热能通过活塞曲轴连杆结构转化为机械能；特点是运行中会产生高温和振动 ， 复杂的机械结构以及对空气中氧气的需求 ， 决定了转化过程中有平均≥60%的热能会转变为其他形态 ， 也就是非机械能（动力）的能量 ， 所以这种机器的水平实际很低 。
【电机】是各类发动机型中最理想的类型 ， 这种机器是通过动力电池为电机输入电流 ， 在电机的绕组（电磁线圈）上形成电磁场；磁场的磁极会与永磁体的正负极互斥 ， 进而推动转子简单的结构运转 。
这种转化方式不依靠空气 ， 转子悬浮固定也没有很多运动磨损 ， 只有转子轴承会有一点点损耗；所以优秀的永磁同步电机可以将≥90%电能转化为动力 ， 等效能耗会远远低于内燃机的各类机动车 ， 但是仍旧符合“高性能＝高能耗”的规律 。
【公制马力】是国内使用的马力单位 ， 英文用PS标注；驱动力的标准为「1PS驱动75公斤物体-1m/1s」（米/秒） 。 马力的标准就是这样了 ， 如果有2PS则能够实现“75kg·2m/1s” ， 如果只有1PS马力但物体质量达到150kg ， 结果则是“150kg·0.5m/1s” ， 这是马力和质量的关系 。

马力的计算公式为：扭矩×转速÷9549×1.36＝PS ， 提高马力的方式或为大扭矩、或为高转速 。 扭矩的概念是每次消耗燃料或电能 ， 单次转化出的能量；转速的概念是发动机曲轴或转子每分钟旋转的次数 ， 四冲程内燃机曲轴转两次做功一次 ， 电机是正常标准 。 那么转速也就等于“创造能量”（扭矩）的频率 ， 而每次做功的本质都是将某中能量（能源）转化为动能 ， 转速高是不是就等于能耗高呢？
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【汽车驾驶|趣味问题：汽车是低速行驶省油省电，还是高速通勤能耗更低？】

在马力的驱动力固定不变的前提下 ， 车辆行驶的速度越快 ， 需要的马力自然也就越大；但是发动机的扭矩基本是固定的 ， 比如2.0T-400N·m ， 大功率电机-400N·m 。 假设两台机器都能始终按照最大扭矩转化做功 ， 在发动机2000转时能实现的马力就是113PS ， 车辆的质量是2吨 ， 车速是不是相同呢？
而假设提升到需要的车速需要150PS ， 那么在扭矩不变的前提下 ， 转速就要提升到2632rpm——单次做功消耗的燃油或电能是固定的 ， 做功频率以每分钟为标准提升这么多次 ， 能耗能不高吗？
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行驶阻力：

车轮滚阻风阻重力等车辆行驶过程中有很多阻力 ， 马力需要克服的正是这些作用力；其中在爬坡时还要受到重力的影响 ， 因为重力（地心引力）会像一双无形的大手 ， 不断往下拉所有物体 。 所以以固定马力在平路行驶的车速可能是100km/h ， 但是爬坡时就会下降到80km/h ， 这就是重力抵消了部分马力的结果 。


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