在高速公路上,该开窗还是开空调呢?这似乎是一个很常见的问题,但它的答案其实是已经为人所知的。然而,由于理论上难以证明,实验方法也难以检验,那么这个问题该如何解释呢?下面我会先从理论方面简单分析一下。
汽车的开窗与否,对它产生的最大影响就是空气阻力的变化。一般来说,如果汽车开窗,那么空气阻力会相应增大,这样就需要更多的引擎动力来产生能量。以同样的道理,如果开启空调,相当于为发动机添加了额外的负载,也会消耗更多的动力。而当然了,如果消耗的电量越大,油耗就会越多。所以我们可以通过比较两种方法的耗电量来分析哪个更加耗油。
我们可以从这个思路出发,计算在不同行驶速度下,汽车空气阻力所需消耗的发动机动力。首先要设定一些参数:对于一辆普通家用车,其迎风面积一般在2m左右,风阻系数一般在0.3左右,而空气密度在标准状态下为1.293g/L。同时,空气阻力将随着汽车行驶速度的平方成倍增加。此外,空调的动力消耗约为2.5kW。当汽车的窗户打开时,汽车的风阻系数会增加约30%,所以在此我们会选择0.4这个数值。
接下来,让我们来比较一下在有窗和无窗的高速公路上,开窗和开空调时,空气阻力和耗电量的变化。如下所示:
1. 开窗:
2. 开空调:
通过比较以上两图,可以发现汽车在开窗和关窗行驶时,空气阻力变化很大,消耗的发动机功率也增加了19.1-14.3=4.8kW,这个差值早已超过了空调压缩机消耗的功率。所以,汽车高速行驶时,开窗会比开空调更耗油。也就是说,在高速上,开空调更省油。
更进一步地,我们接下来可以分析一下汽车开窗和空调耗电的平衡点在哪里。此时,汽车驶过车窗时多消耗的电量正好等于空调压缩机消耗的电量。计算如下:
由此,我们得出的结论是:如果汽车在行驶速度小于等于97km/h时,开窗会更加省油;而如果行驶速度大于97km/h时,那么开空调反而更加省油。不过我不建议大家太过于在这个油耗上的节约上斤斤计较,因为节约的油量不多,而且开空调会让驾驶体验变得更加优秀。
如果开车时开着窗户高速行驶,那么车内的噪音会放大,让人觉得很不安和闹心。此外,汽车的空气动力学特性也会发生改变,从而降低驾驶的稳定性。这样会使高速转弯和紧急制动时变得更加危险。因此,我建议大家开车时尽量不要开窗。