汽車空調(diào)制熱和制冷哪個費油(汽車原地開暖風(fēng)費油嗎)
汽車空調(diào)制熱和制冷哪個費油,汽車原地開暖風(fēng)費油嗎。小編來告訴你更多相關(guān)信息。
汽車使用冷空調(diào)油耗為什么會升高
汽車使用暖空調(diào)油耗為什么會升高
電動汽車的冬季續(xù)航縮短是否和制熱有關(guān)系
今天就來解讀這三個問題,并且找出制冷和制熱哪個更費油或費電的答案。
汽車使用冷空調(diào)肯定會增加油耗,新能源汽車也會增加電耗但并不多。
制冷的原理很簡單,制冷是依靠壓縮機(jī)推動制冷劑循環(huán)運轉(zhuǎn);制冷劑曾經(jīng)以氟利昂為主,但這種制冷劑泄漏之后會破壞臭氧層,所以逐步被沒有破壞性的四氟乙烷(R134a)取代;其沸點為零下26.3攝氏度,在非常寒冷的天氣中也會沸騰。所以在大部分區(qū)域的冬天里,制冷系統(tǒng)中的壓力都非常高。
壓縮機(jī)提供的是“推力”,推動高壓氣態(tài)四氟乙烷從壓縮機(jī)到冷凝器,再到干燥罐和膨脹閥;之后變成低溫的液態(tài),進(jìn)入高溫的蒸發(fā)器吸熱并蒸發(fā);被吸熱的蒸發(fā)器降溫,鼓風(fēng)機(jī)將高溫空氣吹到蒸發(fā)器上,蒸發(fā)器吸收空氣中的熱能使其降溫從而獲得冷風(fēng)。
制冷劑吸收蒸發(fā)器的熱能
蒸發(fā)器吸收空氣中的熱能
原理就是這么簡單。
重點在于壓縮機(jī)給制冷劑提供的動力,沒有這個動力一切都是空談;而燃油汽車的壓縮機(jī)本身無動力,壓縮機(jī)有一個帶輪,帶輪通過皮帶連接發(fā)動機(jī)的曲軸,只要啟動發(fā)動機(jī)就會隨動空轉(zhuǎn)。中控臺面板上的“A/C”按鍵就是空調(diào)的縮寫,點亮之后會給壓縮機(jī)里的電磁離合器通電,通電后才能讓活塞與帶輪連接以獲得動力,隨后開始推動制冷劑運轉(zhuǎn)。
由于制冷劑是高壓氣態(tài),推動制冷劑需要幾百公斤力;1Ps(公制馬力)有七十五公斤力,車用空調(diào)總需要五六馬力才夠用;1Ps÷1.36≈1kw(功率),發(fā)動機(jī)的兩大參數(shù)是功率和扭矩;壓縮機(jī)開啟之后會拖累發(fā)動機(jī)的曲軸,使發(fā)動機(jī)的扭矩減弱,扭矩×轉(zhuǎn)速÷9549≈功率,功率×1.36≈公制馬力。
所以開啟空調(diào)之后的動力會減弱,在怠速時由于正常怠速的轉(zhuǎn)速只有800轉(zhuǎn)左右,對應(yīng)的功率率一般都不超過10kw;那么在開啟空調(diào)之后被壓縮機(jī)損耗了幾千瓦的功率,剩下的動力就不足夠保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地運行,會出現(xiàn)怠速抖動;所以就只能以提高轉(zhuǎn)速的方式來提高功率,提高的這部分補(bǔ)償?shù)氖前l(fā)動機(jī),剩余的部分是正常怠速所需要的功率標(biāo)準(zhǔn)。
轉(zhuǎn)速提高,耗油量當(dāng)然會升高,原因很簡單,轉(zhuǎn)速指的是發(fā)動機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)速;汽車的四沖程發(fā)動機(jī)為曲軸轉(zhuǎn)兩圈做功一次,每次做功都要耗油,且轉(zhuǎn)速越高則單次做功的耗油量越大,所以轉(zhuǎn)速升高必然會讓油耗升高。燃油汽車開啟空調(diào)能讓耗油量提升1~2升。
至于行駛中的油耗升高也很好理解,因為相同轉(zhuǎn)速的動力變?nèi)酰铀傩阅芡綔p弱,車速也會略微變慢;在適應(yīng)了之前的加速G力和速度標(biāo)準(zhǔn)之后,開啟空調(diào)就會習(xí)慣性的加油油門、提升轉(zhuǎn)速來補(bǔ)償動力和車速。
燃油汽車的暖空調(diào)并不增加油耗,但是低溫會增加油耗!
燃油汽車使用的內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)在運行中會產(chǎn)生很多的熱能,這些熱能只有少部分能轉(zhuǎn)化為動力,剩余的大部分都會因機(jī)械磨損、進(jìn)排氣和冷卻損耗掉;所以防凍冷卻液就能被加熱到上百攝氏度,于是暖風(fēng)系統(tǒng)就采用了水暖系統(tǒng)。
開啟暖風(fēng)之后,防凍冷卻液通往“交換器”(暖風(fēng)水箱)的閥門會打開,打開之后,高溫的防凍冷卻液則會把暖風(fēng)水箱燙熱;隨后再用鼓風(fēng)機(jī)把低溫空氣吹到暖風(fēng)水箱上,空氣吸收暖風(fēng)水箱的熱能變成熱風(fēng)。
暖風(fēng)水箱吸收防凍冷卻液的熱能
低溫空氣吸收暖風(fēng)水箱的熱能
且過程中不需要壓縮機(jī)參與驅(qū)動,鼓風(fēng)機(jī)的功率很低,與發(fā)電機(jī)的功率相比可以忽略不計,對于耗油量的影響微乎其微;所以暖風(fēng)系統(tǒng)本身不會增加油耗,但是低溫確實會增加。
上面講到了內(nèi)燃機(jī)熱能的“冷卻損耗”,如果氣溫過低的話,行駛中的低溫氣流會快速且大幅度地給發(fā)動機(jī)的前置的散熱水箱降溫,也會給機(jī)體從外部快速降溫;于是防凍冷卻液始終達(dá)不到高溫,這就會讓一部分本應(yīng)該轉(zhuǎn)化為動力的熱能被冷卻掉,扭矩還是會減弱,補(bǔ)償動力還是要拉升轉(zhuǎn)速,油耗也會升高,升高的幅度由氣溫決定,氣溫過低則比使用冷空調(diào)所增加的油耗還要高。
同時,防凍冷卻液無法加熱,暖風(fēng)空調(diào)也沒有效果。
電動汽車的空調(diào)系統(tǒng)原理相通
1.冷空調(diào)制冷原理完全相同,只不過驅(qū)動電機(jī)不用帶動壓縮機(jī)運轉(zhuǎn),因為壓縮機(jī)也可以裝備電機(jī);也就是說電機(jī)自身有動力,可以直接通過電池組獲取電能,停車后使用冷空調(diào)與驅(qū)動電機(jī)無關(guān)。
耗電量相當(dāng),最大程度制冷也能達(dá)到四五千瓦,正常降溫可以達(dá)到兩三千瓦,恒溫之后的自動空調(diào)可以達(dá)到1kw左右,還是比較省電的。
2.暖風(fēng)空調(diào)有兩類,第一類是與冷空調(diào)一樣的結(jié)構(gòu),通過壓縮機(jī)來驅(qū)動制冷劑反向運轉(zhuǎn)來制熱,這種系統(tǒng)叫作“熱泵空調(diào)”;其耗電量與冷空調(diào)相當(dāng),使用這種暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的新能源汽車,其冬季續(xù)航里程不會有明顯的變化,縮減的比例甚至?xí)热加蛙囈虻蜏乜s減的比例還要小。
使用PTC陶瓷加熱模塊的新能源汽車的冬季續(xù)航會有較大幅度的縮減,因其使用的是“電加熱”,用高電阻(費電)的模式來加熱防凍冷卻液,隨后再像燃油車一樣的給冷空氣加溫。
其原理和電熱水壺一樣,確實比較費電。
不過畢竟電比油的單價低太多,所以即便耗電量持續(xù)達(dá)到5kw左右,其使用成本也是非常之低的;關(guān)于汽車空調(diào)系統(tǒng)的知識點就講到這里,供參考。
編輯:天和Auto-汽車科學(xué)島
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