分類:
第一類車輛在使用冷空調(A/C)的時候,一般都會感覺到車輛的動力變弱;第二類車輛在使用冷空調的時候就不會感覺到動力的變化,咱們今天就來講一講存在這種差異的原因。
首先需要了解的是汽車冷空調的運行原理,其原理和家用空調甚至冰箱都一樣,參考下圖。
這種動态圖片直觀的說明了制冷原理,壓縮機驅動制冷劑(以R134a-四氟乙烷為主)在管路中流轉;制冷劑在壓縮機的位置是氣态,R134a的沸點是「﹣26.5℃」,也就是零下二十五度就會沸騰,沸點非常低。
壓縮機加壓驅動制冷劑先經過冷凝器降溫,随後再經過膨脹閥,這就要準備進入蒸發器裡了,而在進入之前已經變成了更低溫的液态。
蒸發器的溫度遠高于制冷劑的沸點,說白了就是蒸發器含有大量的熱能。
熱能會從高溫物體傳導至低溫物體,于是制冷劑進入蒸發箱之後就會獲得很多的、足夠沸騰的熱能——重點在于熱能從蒸發器傳導至制冷劑,蒸發器的溫度就會降低;随後鼓風機把高溫的空氣吹到蒸發器上,空氣中的熱能又會往蒸發器上傳導,于是空氣“被動降溫”了,這些降溫後的空氣就是“冷風”。
成為氣态之後的制冷劑會進入低壓段,準備進行下一次的循環。
制冷的原理可以這樣總結:
周而複始。
兩次“熱能傳導”是利用了自然現象,根本因素還是壓縮機的“推力”,沒有壓縮機則制冷劑就無法流轉,制冷也就無從談起了。
可是制冷劑是氣态,在管路中會有非常高的壓力,在高壓環境中想要推動制冷劑流動,所需要的作用力必然會很大;推動制冷劑流轉需要幾百公斤力,1Ps(匹/公制馬力)是七十五公斤力,空調所謂的“幾匹馬力”講得就是公制馬力;家用空調的耗電量也很好計算,電的單位是千瓦時(度),功率×1.36=公制馬力,兩匹的空調就是2÷1.36≈1.47kwh,每小時的耗電量就是1.47度左右(定頻标準)。
回到主題:
壓縮機需要幾百公斤力才能正常運轉,這些動力也需要消耗某種能源來轉化,家用空調、第二類車輛的壓縮機都是依靠電能來轉化,第一類車則是依靠發動機提供動力!燃油汽車的發動機是内燃式熱機,是消耗燃油轉化機械能的機器;帶動壓縮機運轉的方式是讓壓縮機的帶輪通過皮帶與内燃機的曲軸連接,在不打開空調(A/C)的時候,壓縮機的帶輪和内部的活塞不連接,帶輪一直空轉;反之打開之後會給電磁離合器通電,壓縮機帶輪與活塞吸合獲得動力。
壓縮機獲得的動力,等同于内燃機運行的阻力。
也就是說壓縮機如果以兩匹的标準運行,發動機的功率就會被損耗掉1.47kw(千瓦)。
做個算術題:
某1.5T發動機有300N·m,并且能在1500-4000轉區間維持最大扭矩輸出。
正常駕駛時的轉速假定為2000轉,功率=轉速×扭矩÷9549,2000轉的功率就是62千瓦。
那麼開啟壓縮機之後,功率就會因壓縮機的“拖累”而降低到60.53千瓦,動力顯然會變弱;這還是拿高标準的1.5T發動機作為參考,有些車輛用的是自然吸氣發動機或更小排量的增加,2000轉對應的扭矩可能隻有一百多N·m,功率要很低多,功率越低、壓縮機縮減的功率所占的比例就會越大,動力減弱的程度也會越大。
第二類汽車使用的是“電動壓縮機”
在使用家用空調的時候,同時打開微波爐或者電視機,微波爐和電視機都能正常使用吧;那麼電動汽車、插電混動或增程汽車在使用空調系統電壓縮機的時候,使用電機驅動汽車也不會受到影響。
因為動力電池組同時給多個設備供電,影響的隻是耗電量而已。
這些車輛的壓縮機不再與内燃機連接,但也不會和電動機連接,隻要給壓縮機加上電動機,通電後自行運轉即可;也就是說壓縮機不再影響動力單元,和驅動電機是互不幹涉的,所以動力不會感覺有變化。
最後需要講的是制熱對于動力的影響,燃油汽車的熱能來自内燃機運行時所加熱的防凍冷卻液,理論上不會影響動力;但是低溫會影響動力,因為低溫會持續降低散熱水箱、防凍冷卻液和機體的溫度,過低的氣溫會吸收一部分本該轉化為動力的熱能,動力自然會減弱。
第二類車仍舊不會受到影響,因為電機轉化動力不受溫度的影響,會影響到的還隻是電耗而已。
編輯:天和Auto-汽車科學島
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