導語:汽車開空調會讓動力變差嗎?先別忙下結論,聽聽專業人士怎麼說的
汽車開空調當然會讓其動力變差,並且功率越小的發動機表現越明顯,因為車載空調它的所有能量來源全部由發動機供給。空調運行狀態下無論是驅動壓縮機還是驅動電機還是汲取電瓶電量都會消耗掉部分發動機功率,這樣汽車在低功率狀態下運行時本來用來提供運行動力的部分功率用來供給空調,勢必會導致驅動動力下降。
原理很簡單:車載空調系統的運行必須從發動機獲取能量。像空調壓縮機通過皮帶、電磁離合器和發動機動力齒輪銜接,壓縮機的運行需要發動機帶動;鼓風機和風扇系統會通過電機獲取電量保持運轉;其它小功率電器則通過電瓶儲存的電量保持運行。而汽車功率輸出是程線性逐漸提高的,所以空調對動力的影響在不同階段也有不同表現。
車載空調系統的調節原理和我們家用空調是一樣的但是它們的運行環境及結構還是有不小差異的,車載空調的環境更惡劣。
由於產品不同製冷量也不是一個準確值,我們把2500W製冷量的空調叫正一匹(其實製冷量2300-2800W都可看成是一匹)消耗功率約為0.735KW。一般我們家用空調1匹的製冷量保持在2.5KW左右,基本可以滿足10平方的空氣調節,換算成功率也就是0.735KW。
而車載空調的製冷量一般都保持在4.5KW以上且多數車都可以達到5-6KW,這個製冷量也就是相當於1.8-2.5匹的家用空調。很多人覺得車載空調很小、汽車空間也不大怎麼功率可能這麼大?沒錯,一個車載小空調的製冷量甚至可以達到一臺櫃式家用空調的標準。因為汽車空間限制很大、保溫性差、運行環境不穩定,如果想要車載空調達到良好、穩定的調節效果必須提高製冷量。
為了方便計算我們取車載空調製冷量為4-5KW也就是2匹左右(多數緊湊及以上車型都能達到這個標準),其消耗功率約為1-1.5KW,而這只是壓縮機的功率消耗。其餘空調系統的風扇、鼓風機等耗電設備消耗功率約為0.5KW左右,因此整個空調系統的運行所需功率約1.5-2KW。但是,汽車空調的平均能耗比一般是家用空調的1-1.5倍之間,所以若要保證整個車載空調系統高效運行所需的功率消耗就集中2-3KW之間。
為何車載空調能耗比低?就是因為其系統結構偏小、散熱不足且工況不穩定,並且汽車的保溫、循環根本沒法和住房環境相比。(比如,低速運行時為了保證空調快速有效調節溫度就必須提高發動機的功率輸出)
空調消耗功率對動力影響有多大
上文得知空調系統的功率消耗需要2-3KW這個區間,我們對比看看不同排量車型的動力到底有多大影響。假如是某款1.5L自然吸氣的發動機,如果起步階段保持轉速在1000轉左右此時發動機提供的扭矩為105N,我們估算其發動機的輸出功率為:
套公式扭矩×轉速/9550約等於11KW,此時空調消耗功率最小佔比值已經達到了2/11約等於18%的發動機消耗。當然這只是理論值,實際情況發動機ECU會提前設定程序監測空調系統的運行,一旦啟動空調發動機就會智能增加噴油量和提升轉速來確保功率輸出。轉速提高一般是300-500轉,而到1300轉時其功率為17KW,空調能量消耗佔比會減少到11%左右。這就是為何小排量車啟動後低速行駛瞬間開空調動力會感覺明顯下降,除非加大油門提高發動機功率或發動機自行提高轉速來抵消功率消耗。
如果是2.5L的發動機空調對動力的影響是否明顯我們看下圖,發動機在1000轉的時候就能夠爆發150牛的扭矩,其功率為150×1000/9550所得結果約為16KW,空調功率為2/16約佔比為12%。可以看出大排量發動機由於低轉速高扭矩的優勢可以保證功率輸出相對於小排量處於一個較高的水平。
同樣在1000轉的轉速下2.5L發動機的功率基本達到了1.5L發動機1300轉的功率,當然隨著轉速的提高這個差距也會越來越明顯。而在正常運行的中高轉速無論是小排量還是中高排量由於發動機的功率輸出較高,空調系統也處於相對穩定的輸出環境此時空調功率的消耗對車輛的性能影響不明顯。再者高轉速下我們似乎對三五百轉的轉速不怎麼在意,也很容易忽略其對動力的影響,而過於小的排量由於功率上限受限效果仍相對會明顯一些(比如1.0L、1.2L的排量)。
總結:車載空調的功率消耗基本集中在2-3KW之間,因此無論你是什麼車只要開空調發動機就必須挪出這部分功率給空調系統。而其對汽車運行工況最明顯的階段就是起步或低功率行駛時突然開空調。有些人會說開空調並不影響動力其實這很大可能是因為發動機的自我轉速調節,開空調時拉高發動機轉速和增加噴油來抵消空調消耗的功率,這時如果駕駛者不看轉速是察覺不到動力缺失的。
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