上高速后不开窗是什么原因?

为什么空气非常适宜时,多数司机上高速后不爱开窗?这个问题其实有点怪,你自己去高速公路上开一次不就知道了嘛,那种巨大的空气噪音,直冲你的耳膜,除了呼呼的风声之外听不到任何其他的响声;还有空气紊流带来的漂浮感,让你感到汽车无法控制。所以基本上是没有人在高速公路上开窗行驶的。我觉得你真正想表达的意思应该是:汽车在高速公路行驶时,为什么不开窗降温呢?开空调既费油又消耗汽车动力,多不划算啊?

其实汽车在高速行驶时,开窗消耗的功率要远高于开空调消耗的功率。为了让这个结论更有说服力,我们不妨来简单的计算一下,汽车开空调和开窗哪一个消耗的功率多?它们的平衡点车速是多少?由于空气阻力与车速的平方成正比,所以车速越高,汽车受到的空气阻力越大,开窗与不开窗之间的差异也越大。

我们以一辆普通的家用车为例。迎风面积S取2m²,空气密度ρ取1.293g/l,风阻系数Cd为0.3,开启车窗后风阻系数Cd′增加30%,为0.39,空调压缩机消耗的功率为2.5Kw,当汽车在高速公路上以120公里/小时(33.3m/s)巡航时,没有开窗时受到的空气阻力F为:

F=Cd×ρ×S×V²÷2=0.3×1.293×2×33.3²÷2=430(牛)

此时空气阻力消耗的功率为

P₁=F×v=430×33.3=14.3Kw

如果汽车开窗行驶,那么空气阻力消耗的功率为

P₂=0.39×1.293×2×33.3²÷2×33.3=18.6Kw

P₂-P₁=18.6-14.3=4.3Kw>2.5Kw

也就是说,当汽车以120公里/小时行驶时,开窗与不开窗空气阻力消耗的功率大约相差4.3Kw,这已经远远大于汽车空调压缩机消耗的2.5Kw的功率,当然也就要消耗更多的燃油,如果车速更高,这个差距会更大。所以,汽车在高速行驶时,开启空调要比开窗通风降温更划算。

那么汽车在多少车速之下开窗通风更划算呢?其实这个我们也可以计算一下,只要让

P₂-P₁<2.5Kw

就可以了。

代入各项参数,计算车速v。

P₂-P₁

=0.39×1.293×2×v²÷2×v-0.3×1.293×2×v²÷2×v

=0.09×1.293×v³<2.5

解得v<28m/s≈100公里/小时

也就是说,当汽车在100公里/小时之下的速度行驶时,开窗通风多消耗的空气阻力功率小于空调压缩机消耗的功率,此时开窗通风是划算的;当车速高于100公里/小时,开窗通风多消耗的空气阻力功率大于空调压缩机消耗的功率,此时开窗通风是不划算的,反而比开启空调要消耗更多的燃油。

以上计算都是基于比较保守的参数估算的,实际参数与此会有一定的出入,不同的车型参数也略有差异,所以这个数值不一定准确,但有一定的参考意义。不过个人建议,汽车在夏季行驶,不论车速是多少,都建议开启空调。正常情况下,汽车开启空调后,百公里油耗大约会增加1升左右,以当下的汽油价格来算,也就是五块多钱。这点钱与我们的驾乘体验相比,是不值一提的,所以,我们就不要再为夏天开空调还是开窗哪一个更省油而纠结了。

此外,汽车在高速行驶时,开启车窗也是比较危险的。它会改变汽车的空气动力学特性,极大的增加空气阻力,在车厢内形成空气紊流,导致汽车与地面之间的附着力减小,汽车在转向、制动时有失控的危险。还有就是汽车高速行驶产生的巨大风噪会严重的影响驾驶员的听力,进而影响对车况与路况的判断,也会增加事故的风险。所以,汽车在高速公路上行驶,尽可能的不要开启车窗。如果嫌车内闷,可以开启空调外循环,或者把天窗开一个小缝隙,也可以起到通风的作用。