特斯拉model 3冬天高速續航裏程

布哥談汽車 2022-05-05 02:57:35 17 特斯拉 裏程 續航

哪怕是開燃油車,我們不也是高速行駛更費油嗎?

總結起來就是速度越快,消耗越高。

從能量守恒的角度來說,如果不考慮任何阻力的話,那麽汽車勻速行駛,需要的能量爲零。這是我們中學就學過的,牛頓第一運動定律。然而事實上,我們開車,是需要不斷消耗燃油或者電量的,而這部分能量,除了浪費掉的以外,主要是用于對抗車輛行駛的阻力

車輛勻速行駛時,阻力主要來源于兩方面,一個是滾阻,一個是風阻。滾阻可以這樣理解:輪胎向前時,接地面受力形變,對車輛産生一個阻力,而輪胎離地時,又會産生一個向後的彈力,阻力和彈力之間的差,就是滾動阻力,因爲這一過程中,能量是有損耗的,就好像籃球落地後彈起,不可能高于起始的下落高度是一個道理。

其實滾動阻力和輪胎材質、角度、接底面積、路面材質等諸多因素有關,在乘用車的日常行駛速度區間,滾阻會隨速度升高而減小,不過變化不明顯。對比40Km每小時和120Km每小時之間,滾動阻力只降低了2—5牛,幾乎可以忽略不計

另外一個是風阻,風阻和風阻系數(和形狀有關)、迎風面積(和大小有關)、空氣密度,以及車速有關。公式是這樣的:

也就是說,車輛所受的空氣阻力和迎風面積、風阻系數以及空氣密度成正比,和車速的平方成正比。注意,是速度的平方,所以速度提升,所受到的空氣阻力,也就是風阻,呈指數級增長。這就是新能源車高速時,續航急劇下降的第一個重要原因。

其實不光是新能源車,燃油車也是如此,你勻速100Km,可能只需要7個油,開到120Km,可能就需要8—9個油了。說到這,可能大家也會有疑惑,那爲什麽在市區,速度慢反而費油呢——高速、省道道路通暢,發動機基本上都工作在最高效率區間,這時候基本沒什麽浪費,燃油消耗轉化的能量幾乎全都用于對抗行使阻力了,所以速度越快,阻力越大,也就越費油。而在市區行駛,或者堵車、蠕行,發動機達不到高效轉數,熱效率下降,加上燃油車低扭不足,起步階段需要拉升轉數獲取足夠的扭矩,包括怠速、踩刹車,那部分燃油並沒有對抗阻力,而是白白浪費掉了。


進入電機的低效區間

現在大部分電車是沒有變速箱的,也就是說車速和轉速成正比。電機和發動機不同,電機起步就能提供大扭矩,而且能量轉換效率很高,也很穩定,基本上在萬轉以下,都能給維持在90%以上。可是超過一萬轉之後,效率會出現明顯衰減。

其實對于燃油車來說,無非是油耗8個變10個,一百公裏多花14塊錢的問題。可是對于純電車,相當于百公裏電耗16度變成了20度,再算上風阻增加帶來的額外能耗,相當于16度變成了24度。比如說你車電池一共是72度電,正常續航450Km,可是跑高速能耗變成了24度沒百公裏,也就只能跑300Km了。

解決方案:


從使用角度,只能——慢點跑。這也是多數純電車主采取的解決方案,高速上不敢跑120Km,大部分90—100勻速,甚至連空調都不敢開,也是很悲催的。

從技術角度,降低風阻,只能從車輛的風阻系數入手了。因爲空氣密度沒辦法幹預,迎風面積受限于車輛空間,也沒辦法做得太小。只能從外形的角度做優化了。可能很多人都不知道,世界上風阻最小的形狀是水滴。可是這是一個牽一發動全身的工程,甚至沒辦法精確計算,只能通過風洞實驗室來實測數據,再通過數據調整模型,一次次試驗。

另外,也有考慮增加變速箱的技術方案,不過前景黯淡,缺陷明顯,增加成本,增加故障率,占用空間,而且收益非常有限。這也是大多數純電車仍舊沒有采用變速箱的原因。

還有就是采用前永磁同步電機,後交流異步電機的雙電機方案,低速時前驅,高速後驅,同時可以采取不同齒比的減速器。目前這是可行性最高的方案,對高速續航的提升有非常明顯的效果。

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