01汽車暖風系統不會增加油耗_但冬季油耗會升高
摘要:暖風系統運行原理,冬季油耗升高的原因。汽車開空調會升高油耗似乎是普遍認知,但是會升高油耗的只是「冷空調系統」。原因為製冷需要發動機帶動壓縮機運轉,通過壓縮製冷劑在管路內流動,以「氣態·液態·氣態」的三次形態轉變(蒸發吸熱原理)降低蒸發器溫度,之後通過冷鼓風機將熱空氣吹過蒸發器降溫後送入車內即為冷風。
驅動製冷劑需要消耗4/6PS的馬力,那么正常怠速與駕駛時就需要提高轉速補償被消耗的動力,高轉速等於更大的噴油量所以會費油,然而暖空調不需要壓縮機運行。
02暖風制熱原理
「水暖」是汽車暖風的基礎,溫度來自防凍冷卻液。燃油動力汽車的內燃機是以「燃燒·熱能·動能」的方式運行,燃燒必然會產生高溫,汽油的燃燒火焰溫度都有1200℃(攝氏度)。所以在運行時必須利用水冷循環系統降溫並恆溫,否則機體鋼材會被持續堆積的高溫熔化。防凍冷卻液會在缸蓋、散熱器與管路之間循環流動,在缸蓋中吸熱、到散熱器中降溫,周而復始穩定在100℃左右。
「100℃」的高溫已經能燒開水了,那麼這些「熱水」能不能善加利用呢?比如用來製造暖風。汽車的暖空調正是用水暖制熱,將溫度檔位調整到紅色高溫區域,此時打開風機即可激活暖風系統。閥門開啟後高溫防凍冷卻液會流到暖風水箱的管路中,水箱會被「熱水」加溫到很燙的程度;此時通過鼓風機將低溫冷空氣吹到高溫水箱上即可被加溫與脫水,送到車內後就是低密度的暖風了。
知識點:在使用暖空調時應該關閉「A/C開關」,因為完全沒有必要讓壓縮機驅動製冷劑,對不對呢?所以暖風系統也就沒有多餘的功耗,充其量只有鼓風機耗電;但是原車發電機會有1.0~1.5kw的額定發電功率,而鼓風機卻只有0.05~0.10kw的標準。那麼在發電冗餘很高的前提下當然不用關心電耗,不用也是要被浪費的,所以暖風不會提升耗油量。
03冬季油耗為什麼會升高?
熱車時間&原地熱車車輛熄火前發動機與防凍冷卻液的溫度都很高,但是在熄火後發動機不再持續輸出熱能,在空氣吸熱的原理中溫度就會持續降低,直到與環境溫度相同為止。而內燃機的最佳熱效率(最低油耗狀態)需要100℃左右的高溫,假設環境溫度為0℃則有100度的溫差,這會帶來「過度冷卻·損耗動力」的問題。
內燃機只有35%左右的熱能可以轉化為機械能,剩餘部分是被冷卻、進排氣與運動阻力損耗的。冷啟動時巨大的溫差又會加大吸熱,所以這35%的熱效率也會降低很多;結果會造成怠速輸出功率不能滿足穩定運行,駕駛時也會感覺到動力下降。為了保證冷啟動後有合理的動力體驗,ECU就會主動加大噴油量並提高轉速補償冷卻損耗,噴油量約為正常怠速油耗的2倍。
重點:想要讓倍數級噴油的時間短一些,最佳方式就是快速熱機(使發動機達到理想高溫標準)。冬季溫度可以到零下二三十度,而夏季可以高達零上40攝氏度,巨大的溫差決定了冬季熱車速度慢所以油耗高。同時原地熱車這種錯誤的用車方式也會增加油耗,因為冷啟動怠速也不過1100rpm左右,相比正常駕駛時的平均2000rpm要低得多;這就等於每分鐘少燃燒做功千八百次,產生的熱能少則熱車速度慢、大量噴油的時間也會被延長,這就冬季油耗為什麼會升高的原因。
編輯:天和Auto
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