PCDVD數位科技討論區 - 油電車長期攤平下來,算是有省到嗎?

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引用:

作者xtreme

喔...原來你不會算嘛

prius熱效率是38%...你繼續瞎掰突破卡諾循環吧 :laugh:

不過話說回來只要是燃燒形式的熱機其效率都很難突破35%
PRIUS裡面用了宇宙魔方? :ase
如果實際開車依照車載電腦的數據算出來超過35%，我比較傾向那數據有誤差。
數學上不可能做到的東西，實際上就更不可能做到了，如果發生了，那一定是哪裡有問題。

引用:

作者ruinousdeity

先說我的物理從高中沒及格過...
不過重點不是"油電混合"?
電動遙控車算是燃燒型式的熱機嗎?

又, 我還是一直沒有獲得回應, 到底"單一具引擎要怎麼算出每公升可以跑多遠"??

引用:

作者twu2

那是個盲點吧.....
油電車並不是只有用油的引擎吧. 你所說的上限, 應該是某個引擎運作下最佳的結果.
當有輔助動力出現時, 自然可能會超過那個上限.

舉個例子來說吧, 如果有個足夠長的下陂, 一般的車輛, 一樣可以打破你認為的上限. 因為不用油就能往下跑很長的距離了....

輔助動力有兩種
一種是飛機的APU，這是要另外帶油箱
另一種是能量回收，Rolls-Royce Trent-30，藍金能量回收
前者當然是不算入主引擎效率計算
後者是引擎的一部分，本來就要算入主引擎效率計算
那請問prius c是哪種？

電動汽車生產商Tesla旗下的電動車Model S起火，消息拖累Tesla股價急挫百分之6
http://news.now.com/home/finance/player?newsId=81004

引用:

作者ruinousdeity

http://www2.toyota.co.jp/en/news/12/12/1225.html
TOYOTA目前熱效率最高的引擎2AR-FSE是38.5%

引用:

作者csshih

我不是學這個的, 無法回答你...

只是當一件事超過一般人認知的極限值時, 通常會下面幾種可能:
1. 算錯了.
2. 某個更先進的理論出現, 打破了舊的認知.
3. 舊的理論沒有被打破, 有其它的因素造成這個結果.

好像你因為沒人能說出第二點的理由, 所以就只接受第一點, 認為大家都弄錯了, 完全不認為其他的可能性存在, 似乎也不太對吧.

30KM/L 是不可能的? 大家都弄錯了? 話說最近 V 牌的柴電車, 好像超出 30KM/L 快一倍, 不就超出你認知的極限值更多呢?

我不認為你說的理論被打破了, 我也不認為有那麼多的車主都算錯了, 畢竟這類車子實際的量也不小了, 有夠多的案例可以說明那個數字是可能的.

引用:

作者FIREFALCON

你要先釐清一件事情，電動遙控車的電池+馬達跟油電車的電池+馬達+汽油引擎並不相等
電動遙控車的電池充電這個過程的耗能並不包含在這個系統運作的過程中，
如果是像TELSA那種純電動車那當然是另外一回事，現在有爭議的是油電混合車
可是油電車的電池充電無論如何都需要車上汽油引擎的運轉，
所以油電混合車引擎的熱機效率無論如何都不可能超過卡諾效率的上限
35%已經是最理想狀態下的上限值了

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%83...%95%88%E7%8E%87

引用:

卡諾效率
主條目：卡諾定理 (熱力學)

熱力學第二定律指出所有熱機的熱效率均有一個基本的上限值，即使是一個沒有摩擦力的理想熱機，也無法將輸入的熱完全轉換為機械功。熱效率的上限和熱機輸入熱的溫度（熱源溫度）T_H\,及熱機的環境溫度（冷源溫度）T_C\,有關，兩者均以熱力學溫標或蘭金溫標之類的絕對溫標表示。根據卡諾定理任一個有相同熱源溫度T_H\,及冷源溫度T_C\,的熱機，其效率滿足以下的不等式：[3]

\eta_{th} \le 1 - \frac{T_C}{T_H}\,

此限制值是一個無法達到的可逆卡諾循環的熱效率，也稱為卡諾循環效率或卡諾效率，不論熱機設備的結構為何，其將熱轉換為機械能的效率均無法超越卡諾循環效率。

熱源溫度T_H\,可以是火力發電廠中熱蒸氣的溫度，或是內燃機引擎中燃料燃燒的溫度。冷源溫度T_C\,通常是熱機的環境溫度，或是發電廠附近提供冷卻用水源的河或湖溫度。例如一汽車的引擎燃燒汽油，其溫度為T_H = 816^\circ C = 1089 K\,，環境溫度為T_C = 21^\circ C = 294 K\,，其最大可能熱效率為：

\eta_{th} \le 1 - \frac{294 K}{1089 K} = 73.0%\,

由於在後續段落中提到的其他因素，實際引擎的熱效率都會比卡諾循環效率要低，例如實際汽車引擎的熱效率大都低於35%。由於卡諾定理只針對熱機，若一設備用其他非燃燒的方式將燃料的能量轉換為功（如燃料電池），則其效率就不受卡諾定理的限制。

由於冷源溫度T_C\,一般會受到環境的限制，可以提昇引擎卡諾效率的唯一方式是提高熱源溫度。這也是適用在所有熱機引擎的通則：效率隨溫度上昇而提高。因此長期來看，引擎的工作溫度也一直持續上昇，而且也有許多研究是有關可以使引擎承受更高溫的新材料技術，例如陶瓷。
引擎循環效率

卡諾循環是一個可逆循環，實際的熱機循環是不可逆的，因此其熱效率會比運作在相同熱源溫度T_H\,及冷源溫度T_C\,的卡諾循環要低。在一個熱機循環中，熱加入流體的方式及熱由流體中移出的方式決定其熱效率。在卡諾循環中，所有的熱都在流體到達最高溫T_H\,時加入，也都在流體到達最低溫T_L\,時被移出，因此其效率最高。在實際內燃機引擎中，汽缸中只有在燃料完全燃燒時才會接近最高溫度，在熱加入汽缸中的氣體時，油氣混合物溫度不是在最高溫度，因此也使得熱效率下降。

汽車的奧圖循環：奧圖循環是一種常用在汽車引擎中的熱機循環，這類的引擎需要配合火星塞，其燃料多半是汽油或是氫燃料。其理論熱效率和引擎的壓縮比r及燃燒室中氣體的熱容比 γ有關[3]。

\eta_{th} = 1 - \frac{1}{r^{\gamma-1}}\,

壓縮比越高，汽缸中的燃料燃燒的溫度越高，因此效率也越高。不過壓縮比太高容易有爆震問題，也就是油氣混合物在火星塞點火前，就因為高溫高壓而提前自燃的情形。

油氣混合物的熱容比γ和燃料有關，不過大致接近空氣的熱容比數值1.4。在以下的熱機循環中都會以1.4為熱容比的標準值。若以此方式近似油氣混合物熱容比，其熱機循環也稱為空氣標準循環（air-standard cycle）。

卡車的狄塞爾循環：狄塞爾循環是柴油引擎使用的熱機循環，這類引擎的燃料在氣缸壓縮時會自燃，因此不需要火星塞。狄塞爾循環的熱效率也和壓縮比r及熱容比γ有關，但除此之外，其熱效率還受到停氣比（cutoff ratio） rc的影響。停氣比是指燃燒過程前後，汽缸容積的比值：[3]

\eta_{th} = 1-\frac{r^{1-\gamma}(r_c^\gamma - 1)}{\gamma(r_c - 1)} \,
當壓縮比相同時，狄塞爾循環的熱效率會比奧圖循環要差。不過實際的柴油引擎熱效率比汽油引擎要高30%左右[4]。其原因是由於燃料在需要燃燒時才進入燃燒室，不需考慮爆震問題，因此可以使用比汽油引擎更高的壓縮比，也就提昇了效率。

發電廠的朗肯循環：朗肯循環是發電廠中蒸汽渦輪發動機使用的熱力循環，用在世界上絕大多數的發電廠中。朗肯循環的工作介質是水，在熱力循環中變成水蒸氣，再恢復成液態的水。朗肯循環的效率也和水的熱力學性質有關。現在的發電廠的蒸汽渦輪發動機有再熱循環（reheat cycle），效率可以高達47%，若是加上燃氣渦輪發動機的複合循環，效率可以高達60%。[3]
燃氣輪機的布雷頓循環：布雷頓循環是用在燃氣渦輪發動機及噴射發動機的熱力循環。其中有一個壓縮機增加進氣的壓力，燃料持續的加入及燃燒，燃燒後高熱氣體在渦輪機中膨脹，帶動渦輪機旋轉。其熱效率是燃燒室內壓力p2 和燃燒室外壓力p1比值的函數：[3]

\eta_{th} = 1 - \bigg(\frac{p_2}{p_1}\bigg)^\frac{1-\gamma}{\gamma} \,

其他降低效率的因素

以上的熱效率公式的基礎是簡化的引擎數學模型，不考慮摩擦力，工作介質氣態時均遵守理想氣體狀態方程式。實際引擎有許多特性和簡化模型不同，因此熱效率會較上述的公式低。以下是一些影響實際引擎熱效率的因素：

移動件的摩擦力
不完全燃燒
燃燒的熱損失
氣態工作介質熱力性質和理想氣體之間的差異
引擎中移動件的氣動阻力
提供給油泵、水泵等輔助設備的能量
壓縮機及渦輪效率不佳
不佳的氣門正時

另一個造成效率低下的原因是引擎設計時不單要考慮熱效率，也要考慮其他因素（如低污染）進行整體的最佳化。像車用引擎的要求就相當嚴格，包括低污染、適當的加速度、快速啟動、輕量化、低噪音等。這些要求會使得在設計引擎時有所取捨（例如為了低污染而調整氣門正時，而不是調整在熱效率最佳的點），造成熱效率的下降。一般車用引擎的效率只有35%，而且在路口等紅綠燈時又以怠速運轉，因此整體效率只有18%[4]。大型發電廠不需同時考慮這些因素，而且使用的是效率較佳的朗肯循環，因此其熱效率比車用引擎好，大約是50%。因此將傳統車輛改為電動載具，其電池由發電廠燃燒燃料來供電，因為發電廠的熱效率較車用引擎要好，理論上可以增加從燃料一直到運輸車輛的能源轉換效率，也可以減少燃料的消耗。

當比較使用不同熱機的能量來源（如產生電能或汽車的動能）時，引擎效率只是其中的一個因素而已。此時需考慮由燃料到消費者端，整個能源供應鏈的整體效率。雖然由熱能產生的廢熱常是主要降低效率的因素，但像是燃料精煉及運用需要的能量，電能藉傳輸線輸送時的能量損失也都對不同熱機選用的評估造成整體效率的影響。

我想你可能弄錯人了，不過還是回你一下，上DYNO跑滾輪看距離就好，
不要說掛了變速箱傳動軸還有輪胎什麼的，沒有哪台車子上路不帶這些東西。

那些專業的理論非小弟專業，但我知道一點，在實際道路上行駛沒有不踩煞車的（尤其在市區

塞車時），每煞車一次就是能量的損耗，如果可以在煞車時把能量回收，在適當時機釋放出

來，一定可以省油，我想油電混和車的原理大致是這樣吧... :)

　

引用:

作者ruinousdeity

有另外一個問題..., 在下坡或放油門滑行時, 能否對電池充電?
"滑行"這對習慣騎摩托車的人來說可能是個比較少的經驗, 可是對開車而言, 善用滑行可以大幅減低需要踩油門的機會.
我想, 這就是為什麼實際上路可以跑出比實驗室中卡諾引擎更好的效率原因關鍵.

感謝您的回應, 可是有個東西叫"齒比", 在不同齒比下每公升能跑的距離就不一樣了, 我想這也是爭論的盲點之一.

引用:

作者xtreme

prius我已經開四年
台北市區上下班大約23km/l(上一台車civic8 1.8L大約7.5~8.5km/l)
高速公路時速110~125km/hr油耗也大約23km/l
prius跑大約850公里加37公升，civic8跑大約280公里加37公升
油電車不是多了電池跟馬達這麼簡單
沒開過沒研究過建議先去做做功課

題外話
你的CIVIC 8油耗有比較差喔 :laugh: