汽车行驶中，车轮转速那么快，为什么不能用来发电呢？

2014-11-04 08:15 8车道

8车道 车友【独自悲伤】提问

汽车行驶，车轮转速那么快，为什么不能来发电呢？

汽车只是在启动时需要一点点汽油，达到一定程度就靠自身发电来驱动。或者，在干行驶过程中，半油半电，油电混动也可以啊

8车道 车友【backfire_racing】回答：

如果题主早些被苹果砸到，或许万有引力就不姓牛了，提主的想法很不错，只可惜这个“苹果”来得晚了一些，或许楼主的想法正是混合动力的灵感来源。

能量守恒定律是宇宙基本定律，那么发动机产生的能量用在哪里了呢？必然是用在了克服汽车前进阻力上，那么汽车行驶过程中的阻力有4种：加速阻力-汽车急加速、坡道阻力-汽车爬坡、空气阻力-低速时可能较小，高速时是主要的阻力、轮胎与地面间的滚动阻力-虽然较小，高速时还是比较可观。说这些的目的先让楼主对汽车的能量消耗有个大概的了解。

题主所说的利用转动的车轮发电客观来说只适用于制动工况，也就是我们想让车停下来的时候。而且这样的做法已经十分普遍，从尖端的F1赛车到普通的混合动力轿车。因为在制动的工况下，能量是完全被浪费的，汽车在刹车前的动能，通过制动器减速，制动器被磨得通红，然后热量就散发到空气当中，能量白白浪费。如果在汽车需要减速时，利用车轮来带动发电机发电，既可以实现减速过程，又能够实现能量的回收，然后把回收得到的电能用在汽车需要大马力的起步过程。为什么其他工况不太适合利用车轮来发电呢？比如在高速时，这时汽车主要的阻力也就是空气阻力和轮胎与地面的滚动阻力，路面很平所以不会有坡道阻力，保持匀速行驶，所以不会有加速阻力。这时候汽车发动机的动力输出恰好是和空气阻力和滚动阻力相平衡的，如果这时你用轮胎去发电，相当于是给汽车又增加了一份阻力，那么为了让汽车保持匀速行驶，发动机必然要输出更多的动力，你想这么一折腾，发动机动力输到车轮，车轮用来发电，发的电又用来驱动汽车前进，在中间环节比如车轮不可能把100%的动力全部转化为电能，存在损失。相比直接用发动机动力来驱动车轮是要更费油的。所以楼主的想法只能是在需要制动车辆时比较的现实。

汽车减速过程中被磨得通红的制动器把汽车的动能转化为了热能散发到空气中

如果在制动过程利用车轮来发电既可以实现减速又能够回收能量一举两得

那题主可能会问，当今的混合动力汽车不都存利用发动机来发电然后用电机来驱动汽车前进，能量多经过了一次转化过程，按理说效率会更低，那么为什么还会省油呢？的确，典型的串联式混合动力汽车，也就是相当于在纯电动汽车上装了一台内燃机发动机来作为发电机，然后在供电给电机，电机驱动汽车前进。能量相比传统的内燃机车多了一次转化过程，效率是更低了。但是因为这样的驱动方案，至少有3个方面可以实现节油：

（1）因为发动机不直接参与驱动，而只是负责发电，所以可以选一台相对较小的发动机，而且发动机的转速可以相对恒定，保持在效率最高的转速上，耗油降低

（2）因为装备有电动机，所以可以很方便的实现制动时利用车轮发电，以实现能量的回收。

（3）在城市工况下，因为传统内燃机车在等红灯时，发动机的能量完全是浪费的。而混合动力电机就可以停机，绿灯时又能迅速启动，实现节约能量。

所以因为上面的原因，混合动力汽车在城市工况下要比传统的内燃机车省油，但在长途高速时的优势是几乎没有的甚至不如一些省油的传统汽车。个人觉得只在汽车减速制动时利用车轮来发电是最好的，因为这时仅仅是将汽车动能转化为电能，在普通的匀速行驶还是普通的内燃机驱动模式，这样既能够回收制动时的能量，又不会涉及到能量多次转化带来的损失。所以题主的想法是可行的并且已经得到应用的，但何时用车轮来进行发电时有讲究的。

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8车道 车友【warwick】回答：

这又是要造永动机的节奏啊。首先能量是守恒的，第二能量转化过程中有能量损失。当然，如果你有个可以倾斜的路的话，发电还是可以的，早上出发，一个大下坡，你几乎没有费油就到了公司，下班又一个大下坡，从公司滑到了家里。

如果LZ说的是利用汽车滑行或者制动时候富余的能量来发电，没问题，现在的混动车基本都是这个原理，也确实能省油，不过我理解LZ的想法貌似跟以前一个想在汽车上安风扇用来发电的哥们儿类似。混合动力就是这个原理。将汽车行驶的动能通过装置回收转为电能，以达到显著的节能效果。由于汽油产生的能量在汽车行驶当中会损耗，所以只可能回收到一部分。汽车最耗油的状况就是在市区频繁起步和龟速，回收的电能主要就是用在这些时候，才能发挥最大的节能效果。

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