铁胆火车侠|这符合科学吗——说说混动车省油原理，多一次能量转换反而更省油现在市场上的混合动力汽车分为两种类型

现在市场上的混合动力汽车分为两种类型，一种是插电的，需要外接电源来给动力电池充电，然后汽车在行驶中优先使用动力电池的电能驱动汽车，电能消耗殆尽之后再启动燃油发动机驱动汽车，这种混合动力汽车称为PHEV ，很多国产的混合动力汽车都采用这种模式；另一种是不需要插电的，汽车在行驶中发动机启动，通过一个发电机给动力电池充电，然后由动力电池驱动汽车，特殊情况下可发动机和电动机共同驱动汽车，这种混合动力汽车称为HEV ，典型代表是丰田的THS系统，比如卡罗拉/雷凌混动、凯美瑞混动、雷克萨斯混动等，本田的i-MMD系统，比如雅阁混动、CRV混动等；通用的Vortec系统等。

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研制混合动力汽车的目的就是为了省油。对于PHEV大家很好理解，有外接电源补充能量，自然就省油了。但是对于HEV很多人却心存顾虑，有个特别不能理解的点就是：这种车型没有外界能量补充，所有的能量来源都是燃油发动机，发动机燃烧汽油驱动发电机给动力电池充电，然后动力电池再给电动机提供电能，驱动汽车行驶。在这种模式下，发动机的能量转换了几次才提供给汽车，这个过程中必然会有能量损耗，这种情况应该比燃油发动机直接驱动汽车更费油才对，可是为什么会说混合动力汽车省油呢？这也不符合能量守恒定律啊？

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但事实却是：这种混合动力汽车更省油，我们以同级别的车型为例来对比，卡罗拉1.2T燃油版百公里油耗是5.6升，而卡罗拉混动版百公里油耗是4.1升；凯美瑞2.5燃油版百公里油耗是6升，混动版是4.1升；本田雅阁1.5T燃油版百公里油耗是6升，混动版是4.2升；本田CRV2.5燃油版百公里油耗是6.6升，混动版是4.8升；其它的混合动力车型与此类似，都是混动版百公里油耗大大低于燃油版。
这究竟是为什么呢？难道能量守恒定律在这里失效了吗？其实并不是，混合动力汽车之所以更省油，最根本的原因就在于：发动机只要工作，就一直工作在最经济的工作区间。而普通的燃油版发动机，发动机经常在非经济区间运转，很大一部分油耗被白白浪费掉了。

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下面我们来详细的分析一下这个问题。
大家知道，汽车发动机的热效率其实是非常低的。普通的汽油发动机，最高热效率一般只有37%左右，柴油机热效率能高一些，大约在40%左右。目前汽油机热效率最高的是丰田公司旗下的一款发动机，热效率可以达到41% 。
不过大家必须明确一点，那就是发动机并不是时时刻刻都处于最高热效率区间工作的。在绝大多数的时候，发动机都是工作在不经济区间的，比如城市拥堵路况、低速蠕行、频繁的起步停车、超高速行驶等，在这些路况条件下，平均热效率一般只有25%左右。大量的燃油实际上并没有用来驱动汽车，而是以热能的形式浪费掉了。

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有人说那为什么不能让发动机始终工作在最经济的区间呢？这主要是因为，汽车在行驶过程中，路况是千变万化的，对发动机的动力需求也是随时变化的，这就需要发动机随时调整动力输出，以满足汽车行驶的需要。如果想要让发动机始终工作在最佳的经济区间，必须有一个绝对理想的变速箱，能够随时调整传动比，不论车轮转速如何变化，发动机转速都不变。但是很遗憾，这样的变速箱，目前还没有，即使在可以预见的未来，这种变速箱也很难制造出来，不论是结构、成本还是体积、重量都很难在汽车上应用。目前最接近于这种结构的其实是CVT变速箱，它可以随时调整传动比，这也是很多CVT变速箱更省油的原因之一。但是CVT变速箱调整范围有限，超过一定范围，还是需要发动机调整转速。此外，它的传动效率也不够高，很多能量在传递过程中流失了。