為什麼汽車上空調不費電,而是費油?

09-02

在炎炎夏日,暴曬後的汽車就像個大蒸籠,車內溫度常常能高於 60 ℃,這時,汽車空調所帶來的冷風則能在短時間內,為車內營造出一個涼爽舒適的空間。

汽車空調大傢都不陌生,而且大傢也都知道開空調會更費油,但究竟為什麼開空調會更費油,為什麼汽車的空調不會像傢裡的空調一樣用電而不用油呢?

今天,咱們就為大傢普及個小知識,滿滿的幹貨,快來圍觀!

首先,我們先說開空調為什麼會更費油。在說費油前,我們先簡單的瞭解一下空調的基本工作原理。

從上圖中也不難看出,通過制冷劑的液化和氣化來進行熱量交換。制冷劑有著液化放熱,氣化吸熱的物理特性。

壓縮機會把制冷劑壓縮成液態,同時會釋放出大量熱量,經過車頭散熱風扇吹過的高壓液態制冷劑,通過膨脹閥進入車內的蒸發器中,液態制冷劑變成氣態會吸收大量的熱,溫度降低瞭之後通過蒸發器後面的鼓風機吹出,我們就感受到瞭冷風。

壓縮機可以說是空調的最至關重要的一個零部件,同樣它也是整個空調系統中的一個能耗大戶。一般在電動車型上,會采用電動壓縮機,而傳統的燃油汽車上,往往都是將壓縮機通過一根皮帶與發動機的曲軸相連,並不是用電來驅動的。這也是為什麼開空調會費油的主要原因。

我們都知道,汽車發動機上下運動的活塞通過連桿帶動曲軸轉動,從而將汽油中的化學能轉化為機械動能。除瞭連接變速箱提供動力外,曲軸的另一頭還會通過皮帶帶動空調壓縮機、發電機、冷卻液泵等部件。由於空調壓縮機的功率比較大,所以它給發動機所帶來的負載也會很大。尤其是對那些排量較小的發動機來說,開空調後會明顯覺得動力不足。

因為帶輪的傳動比是固定的,空調壓縮機的轉速也會隨著發動機轉速波動而波動,所以在它們之間會安置瞭一個電磁離合器,通過控制電磁離合器的吸合與脫離來控制空調壓縮機的運轉。

當你按下 A/C 按鈕時,空調制冷系統開啟,電磁離合器結合,壓縮機運轉,同時發動機也需要消耗更多的燃油來提供足夠帶動這個負載的能量。當你關閉空調制冷系統時,電磁離合器斷開,壓縮機停止工作,發動機的能耗也會降下來。

這個原理也充分的解釋瞭在開空調制冷後,風量大小對油耗幾乎不會產生影響,因為空調冷風大小更多還是空調鼓風機工作量的大小,即使開到最大,也隻是多費一些電,而對發動機的直接影響並不大。

知道汽車空調為什麼費油後,我們再來聊聊為什麼汽車空調不像傢裡空調一樣用電呢?

其實在傢用電器中,空調就是個大功率電器,在汽車中也同樣如此,一個汽車空調壓縮機在一般空調工況下,其功率往往都會在 2kW 以上,而我們普通汽車的蓄電池都是 12V 的,這就需要 180A 的大電流才能驅動壓縮機運轉。

我們知道起動電機在啟動發動機時會需要從蓄電池引入 300~400Ah 的電量,為瞭防止蓄電池出現過流損壞,一般啟動時間不會超過 5 秒,而空調即便隻需要起動電機耗電的一半,但在幾十秒鐘的時間內,就能把普通蓄電池耗光。所以普通的蓄電池根本帶不起來這麼大的用電器。

可能您會說,發動機在工作時,會讓通過皮帶帶動發電機為蓄電池充電,所以不會把蓄電池中的電用光的。

事實上,車載用電器很多,都是靠這麼一塊蓄電池提供,發動機的確能為車輛充電,但它充電的效率遠遠不及空調壓縮機用電的速度,因為通常小客車的發電機功率在 1000 瓦左右,排量大的會稍大些,有的能到 1200 瓦左右,就算其他所有用電器都關閉,發電機的功率也很難達滿足壓縮機的 " 胃口 "。

如果您任性,換瞭一個功率更大的發電機,增加瞭更大的蓄電池,足夠為空調壓縮機供電瞭,但更多次數的能量轉換必然會帶來更多的能量損失,到頭來還不如就讓發動機直接帶著空調壓縮機運轉呢。

今天囉裡吧嗦的說瞭不少,不知道您看懂沒,其實道理很簡單,空調制冷需要空調壓縮機工作,而空調壓縮機工作時需要消耗的能量很大,一般小客車上的 12V 蓄電池很難支撐這麼大功率的用電器,而且用發電機充電不僅會帶來更多的能量損傷,可行性也不強。所以空調壓縮機還是直接有發動機帶動更好。

如今很多車型配備瞭自動空調,車輛會根據車內環境溫度來控制空調制冷的開閉,這其實也間接的為你省下瞭不少油。而如果你的車還是手動空調,想省油的話,就隻能手動控制空調制冷的開閉瞭。 ( 切記:油耗跟空調風量大小無關喲! )

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