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趣味车型:踏板摩托的排量那么小,为何油耗可以接近汽车的一半?

由 沈建伏 发布于 综合

#老司机聊汽车知识#
内容概述:
踏板摩托的无级变速器自然吸气发动机的缺点汽车的真实油耗为何微型踏板摩托车的油耗会很高,与普通1.5L-NA(自然吸气)代步汽车相比,油耗甚至而接近~?这是个很有趣的问题。
踏板摩托应当是所有摩托中最轻盈的车型,但是耗油量却总是很高;然而这种摩托不应对比汽车,很多125cc的踏板车与500cc的跨骑车相比都还要费油一些,找到这个问题的原因才能找到准确的答案。
01

无级变速器

踏板摩托使用的变速器是CVT,而且是最原始的「皮带传动型」。这种机器发明于上世纪六十年代,由荷兰人范多明斯创造;打造无级变速器的初衷是降低自动挡汽车的消费门槛,说白了就是让车辆更便宜一些。
在汽车领域中的无级变速器被欧美车企淘汰,原因后文再说明;只有日系车企热衷于这种低成本的变速箱,并且通过各种手段的包装使其具备了节油、高效、平顺甚至高端等等标签,但是这些都是假的。真实的无级变速器传动损耗很大,而且耐用性也很差,因其传动原理为“滚动摩擦”。
所谓“无极”指没有固定齿轮比的前进挡,在限定的传动比范围内有无数个前进挡;运行原理是通过发动机驱动主动(动力)锥轮,通过皮带带动从动锥轮运转。从动轮的功能是将动力输出到车轮,换挡是通过两组锥轮夹角的同时变化而改变速比,通过皮带传递动力。
皮带传动依靠的是与锥轮之间的摩擦力,然而摩擦传动依靠的是物体表面分子的碰撞(相互作用);传动过程中会因为摩擦的特点而损耗掉很多动力,普通齿轮结构的变速箱可以低至5%以内,而CVT的损耗可以高达20%以上,损耗的是「扭矩」。
知识点:扭矩是单次做功输出的动力,功率指每分钟做功的能量总和,功率可以用马力来标注但需要乘以1.36。那么扭矩因无级变速器而损耗很多,降低的当然就是马力;马力减弱则车速降低,想要有合理的车速就得以拉升转速的方式进行提升,转速的概念是每分钟喷油做功(转化扭矩)的次数,四冲程用转速除二得出的数值就是次数了。
所以使用无级变速器的车辆普遍费油,因为正常驾驶只能提升转速进行提升;部分CVT汽车相较而言的油耗略低,原因无非是整备质量降低,且发动机排量更小而已。那么踏板摩托当然会有更高的耗油量,再加上自然吸气发动机则会更高。
02

NA的缺点

【自然吸气】是内燃机的一种进气系统,依靠的是发动机运行时产生的负压吸力,通过吸力从进气管路中吸入空气。然而负压力一定是转速越高则越强,吸入的空气量也才会越大;而喷油量是按照进气量以14.7:1的比例计算,在中低转速时的进气喷油量都会很小,但小到什么程度可能会出乎预料。
假设某踏板车的发动机排量为125cc,最大扭矩在5000转爆发;那么在5000转以内就都没有达到最大扭矩,其本质是该范围内的进气量完全没有达到125cc的标准,喷油量当然也是更小排量的标准。说白了就是标定排量的NA机型,在最大扭矩之前和之后的转速范围中,都是以更小排量喷油做功,扭矩小当然马力低。
摩托发动机是高转机型,最大扭矩往往来的很晚,不过NA机型的汽车也普遍在4000转以上;而踏板车的发动机排量基数又很小,想要获得合理的动力则需要拉升到最大扭矩的转速区间,高转速不久等于高油耗吗?
普通1.5L(1500cc排量)的汽车代步转速平均2500rpm,单次喷油做功的基数虽然大,但是比小排量踏板车以一倍高的喷油频率而言,油耗的差值确实是不会很大的。其次很多跨骑车用500cc的发动机,相同的巡航车速的转速也是可以低很多的——节油实际就是打个「排量差+转速差」,大排量等于更大的扭矩,所以大排量不见得更费油。
【涡轮增压】也是内燃机的一种进气系统,但是摩托车真不适合使用。增压器的本质是空气压缩机,通过运行中产生的尾气的高压气流驱动涡轮运转,涡轮带动进气道的叶轮转动,在负压吸气的进出上增压了正压进气(压气);同时涡轮还会把大团的空气压缩变小,小团空气中的氧分子数量增长,燃烧转化的扭矩就会大很多。
不论汽车还是摩托,其内燃机在燃烧燃油的过程中都做不到100%充分转化(烧尽);越接近充分转化的标准则扭矩越大,所以同样为2.0L的NA发动机有些最大扭矩低至200N·m,但TURBO机型可以高达400N·m,这是为什么呢?
燃烧的本质是燃油与氧气的氧化还原反应,在固定的时间内,越多的氧气与等量的燃油反应,燃烧的充分程度就会越高,说白了就是扭矩会越大。而扭矩大了则相同马力可以以更低的转速实现,这就是节油的基础,所以汽车中真正节油的一定是装备涡轮增压机的选项。
不过增压器的运行过程中会产生非常高的温度,动辄数百摄氏度不是外露的摩托发动机适合使用的;因为会很容易的烤糊骑士的腿,或者烤化汽车的装饰罩。所以摩托车只能用自然吸气发动机,想要达到理想的节油标准肯定不现实。
03

真实油耗

125cc-踏板摩托平均油耗可以达到2~3L/100km,这确实是个比较高的标准了,因为500cc的休旅车或街车也基本就在这个范围内了。所以很多人认为踏板车的油耗接近汽车,其实这也是错误的解读。
很多中小排量的汽车远没有想象中的节油,比仪表盘显示的油耗还要高一些;原因在于部分车辆的油量计算没有加入怠速耗油量,甚至存在数据篡改的问题。正常的1.5L-紧凑级汽车,平均油耗在8-9L/100km之间是比较真实的水平,当然从来不堵车倒是能够更低一些。≥2.0T的各类车型平均油耗会在10L/100km左右,SUV/MPV等车型会在10-15L之间,相比摩托还是费油很多的。
综上所述,选择代步摩托还是建议考虑跨骑车,踏板车唯一的优点是价格足够低,不过用车成本确实是偏高的;而且油箱总是很小,续航能力相当一般,此类车辆适合骑行技术比较差的司机用来代步。
汽车的理想选项则是涡轮增压动力,排量的标准建议如下。
小微型车≤1.0T/1.5L紧凑级车≥1.5T中型轿车≥1.5T其他中型车≥2.0T高性能轿车≥2.0T这是普通代步汽车驾驶体验良好的标准。至于摩托的排量标准没有太多可选项,满足代步和摩旅只需要≤250cc(0.25L),即使是ADV也足够了,因为车重相对低一些,在非铺装路面会更容易操控。巡航车的标准在≥500cc以上,至于公升级的机车不适合普通骑行爱好者,笨重的车身其实会很难控制。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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