如何科学开车？

对于司机来说，油钱无疑是日常驾驶最重要的支出之一油价的波动总是牵动着老司机们的神经所以开车如何省油一直是司机们交流时谈论的话题

驾驶中影响油耗的因素有很多比如减少车上不必要的负荷，避免频繁加减速的过激驾驶行为，长时间等待时关闭发动机，这些都可以节省油耗

相比这些琐碎的因素，只讨论多快最省油似乎更简单，尤其是匀速行驶时那么有没有一个所谓的最佳速度，或者说最经济的速度，可以把油耗降到最低

这个问题有一个简单的答案:慢一点或者不慢一点最好太快或太慢都会增加油耗，油耗和车速大致有一个U型关系但是具体开什么速度最省油，不同的车会有一定的差异

不不不慢点最好。

在行驶过程中，车辆传动系统中的效率损失，车轮与地面的滚动摩擦，车辆行驶时的空气阻力等会不断消耗能量，这也是为什么车辆即使匀速行驶，依然会消耗燃油的原因

f对应的是汽车的阻力，也是匀速行驶所需的牵引力其中，系数A，B，C是车辆的特征属性，不同车辆之间存在差异a对应的是车轮的滚动摩擦力，制动系统和车轮轴承的摩擦力，B对应的是车轮和各种泵装置的滚动摩擦力，C对应的是我们最熟悉的风阻

显然，由于风阻的存在，道路荷载与车速之间存在二次函数关系当车速很快时，行驶阻力会急剧增加所以高速行驶本身就很耗油在15种不同的汽车上进行了一些研究，发现车辆以120km/h的速度行驶比以90km/h的速度行驶燃油经济性降低15% ~ 44%，也就是说，以120公里的时速行驶同一条路，要比以90公里的时速行驶多耗费18%~79%的燃油美国能源部的建议也指出，高速行驶会降低15%~30%的燃油经济性

另一方面，为什么开得太慢更耗油这与机械系统的能量传递效率有关事实上，储存在燃料中的化学能，只有一小部分能真正转移到车轮上，维持汽车的动能研究发现，低速行驶时发动机，变速箱，离合器的效率明显低于中高速，因为齿轮影响机械系统的效率

其中，发动机是效率损失最大的部件它的效率在低速时只有10%左右，高速时只有30%左右而传动系统中变速箱和离合器的效率受档位的影响更大，尤其是变速箱的效率伴随着换档表现出明显的阶梯式变化在一些车辆中，变速箱在低档位的效率不到50%，而在高档位的效率接近100%

所以在低速行驶时，虽然汽车外部阻力小，但内部效率的降低不仅抵消了这种差异，还会导致油耗飙升当车速提高，阻力略有增加，效率显著提高，综合油耗降低时，则车辆处于经济车速区间一旦速度过高，风阻会急剧增加，到达瓶颈时效率甚至会略有下降，所以油耗也会增加

多快最省油。

前面说过，不同车型最省油的速度是不一样的1988年的一项研究测试了15种不同的汽车，发现它们的最佳速度在28到78公里/小时之间，其中最低的是1982年的丰田卡罗拉，最高的是1982年的雪佛兰Citation一般来说，10辆车的最佳车速在40—70km/h之间

最近的研究结果相似2008年，清华大学的一项研究对10种不同的汽车进行了测试，发现最佳车速在50—70km/h之间，这些汽车涵盖了一些常见的车型，包括大众桑塔纳，捷达，帕萨特等，而且结果对普通人更有参考意义例如，2001年生产的大众捷达的最佳速度是65公里/小时

但在实际驾驶中，几乎不可能一直将车速控制在一个特定值幸运的是，当车速相对于最佳车速在一定范围内波动时，燃油经济性的损失不会很大1988年的研究发现，平均来说，如果浮动范围在8 km/h以内，燃油经济性的损失不会超过5%如果浮动幅度在19 km/h以内，燃油经济性损失不会超过15%

2010年的一项研究模拟了本田思域，福特福克斯，本田雅阁和福特探险者，发现在一定的车速范围内，百公里油耗可以控制在比最佳车速时高出5%以内——对于福特福克斯来说，这个范围最窄，为63—70km/h，对于本田雅阁来说，这个区间最宽，48—63 km/h。

普遍规律

由于不同研究中的车型，试验方法和条件不同，这些研究得出的结果差异较大，但总体来看，最佳车速一般在40—50 ~ 70—80km/h的范围内，平时在城市主干道，外环线，二级公路等路况较平坦的道路上行驶的速度也差不多。

此外，还发现了一些与最佳速度有关的一般规律例如，大型车的最佳速度似乎高于小型车4缸，6缸和8缸发动机的汽车最佳车速分别为44公里/小时，59公里/小时和68公里/小时下坡时，坡度每增加1%，最佳速度会增加5~10 km/h2010年的研究总结了风阻，功率重量比，档位数对油耗的影响

伴随着相应列的索引增加，相应行的索引也会增加和减少。

你可能觉得之前的很多结果都是零星的数据，看起来既不通用也不容易记住关于油耗和车速的关系，建立一个纯理论的模型真的非常困难，但是有研究通过大量的试验做出了大概的估计在橡树岭国家实验室2013年发表的一项研究中，研究人员使用了74辆汽车，在50~80英里/小时的范围内以恒定的速度进行测试，并建立了几个模型来适应车辆的燃油经济性

其中，最简单的模型只使用了两个变量:除了车速，还有车辆的标称MPG值，这是根据美国环保局的规定评估的一个燃油效率指标其数值并不等于车辆的真实燃油效率，而是在一定程度上反映了车辆的燃油效率

等号左边的MPG是实际燃油效率，单位是英里每加仑，右边的x是标称MPG，V是以英里/小时为单位的车速。如果所有变量都以通用公制单位表示，则公式近似为:

以最新的丰田卡罗拉为例在公路条件下，它的额定英里数是40英里

也就是说，在研究中考虑的车速范围内，车速越高，燃油经济性越差考虑到研究的速度范围已经超过了前面提到的通常的最佳范围，出现这种单调的趋势是正常的从公式中可以看出，每小时每增加1公里，1升燃油的行驶里程会减少200多米，与80 km/h的油耗相比，100 km/h 的油耗高出20%，120 km/h 的油耗高出50%

假设你住在一个大城市，每天通勤距离50公里如果你开这辆丰田卡罗拉80公里的时速和120公里的时速相比，每年可以省下近2200元，足够买一部性能不错的手机了

时间就是金钱。

有些读者可能觉得开快车可以节省自己的宝贵时间，虽然要花油，而这些时间可以用来打工挣钱，甚至可以抵消额外的油钱，甚至还能盈利东南路易斯安那大学副教授瑞德·阿兰也预料到了这一点所以他建议，最好考虑到油价和个人收入水平，综合计算车开多快最经济

假设从交通工具上节省下来的时间可以完全转化为一个人正常工作的收入，那么开车通勤的总成本可以表示为:

换句话说，每通勤距离的总成本是:

其中δx是行驶的距离，G是油价，R是单位时间的收入经过推导可以得出，G与R的比值越大，也就是油价越高，收入水平越低，最经济车速就会越慢

Allain教授还提供了一个简单的Python代码，可以轻松计算出最经济的车速举个例子，假设油价9元/升，时薪30元的话，最经济的车速是90公里/小时，小时工资60元的话，最经济车速达到107km/h，小时工资150元的话，最经济车速达到128km/h

当然需要强调的是，这个模型过于简化，文中很多假设在现实生活中并不成立不管结果如何，最重要的是遵守交通法规，不要开快车如果你真的想省油，不妨改变一些个人驾驶习惯，或者如果可能的话，乘坐公共交通工具，骑自行车或者步行上下班，或者住得离工作地点近一点

或者换个高薪的工作，不要再想了。

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