环球观天下！冬天开空调会增加油耗吗?

2023-03-03 17:31:01 来源：南方养生网收藏

汽车空调系统_冷暖风运行原理详解（暖风不会增加油耗）「汽车空调系统」是否会增加油耗，这一问题要区分“冷暖风”来解析。本篇将分为两节解答，首先来看一看省油的暖风。

说明：汽车暖风系统是不会增加油耗的，原因为热能是以“水暖循环”实现，而水暖又是以“废热利用”的模式实现。燃油动力汽车装备的发动机为往复循环式-内燃式热机，这种机器是依靠燃烧燃油产生热能，利用热能（分子运动推动力）驱动活塞与曲轴运转输出转矩（动力）——燃烧的本质是碳氢化合物的氧化还原反应，在反应过程中的无序运动是推动力，运动摩擦产生热能可理解为结果。

(资料图片)

知识点：汽油燃烧产生的火焰温度约为1200℃（摄氏度），柴油燃烧的火焰温度可高达1800℃。由此可见在发动机的内部会有多高的温度，而由金属材料打造的机体与各个零部件却不能承受如此高的温www.nfysw.com度的持续烘烤；否则超千度的高温很容易让材料达到「热饱和」状态，随即出现的则是钢材的熔化（发动机报废）。所以发动机必须有强大散热系统，也就是防冻冷却液的水循环冷却。

图1：水循环系统结构概念▲

图2：水循环系统动态运行原理，防冻冷却液流经缸盖时吸收燃烧产生的热能（被加热），随即在水泵的作用下被加压流动到车头的「散热水箱」。该水箱在行驶中会被气流持续进行风冷冷却，温度要远低于防冻冷却液的水温；所以水温被低温水箱吸收后就能实现降温，随即再次流动到缸盖吸热——周而复始的循环就能让内燃机恒温，但是恒温的温度又会是多高呢？参考下图。

绝大多数汽车的发动机温度在冷却恒温后仍旧很高，平均会在90~120℃之间（此为最佳热效率需要的温度）。那么相对恒温的防冻冷却液仍然有很强的加热能力，汽车的暖风自然可以选择利用这一“废热”——与其自然挥发比如用以加热「暖风水箱」，只要另引出一条管路即可。水箱被百余摄氏度的冷却液加热后，鼓风机再降低温的自然空气吹过高温水箱进行升温，进入车内后就会暖风了。

整个制暖流程只是利用了防冻冷却液必然会达到的高温，废热利用自然不会增加油耗，那么鼓风机会因电耗的增加导致油耗提升吗？答案自然是否定的，原因为鼓风机（俗称风扇）的功率还不足100w（瓦），而汽车的原车发电机普遍在1200/1500w区间。汽车在启动后会由内燃机带动发电机全时发电（不论开不开空调），其发电量相比风机耗电量与充足的冗余；说白了就是不开风机这些电能也会被浪费，使用电能也不会增加功耗，所以暖风是不会增加汽车油耗的。

制冷系统_油耗会明显提升分析基础：压缩机

在炎炎夏日不会平白无故的出现「冷风」，想要制冷就必须依靠雪种的形态变化。制冷系统的原理是通过「四氟乙烷」（雪种/制冷剂/R134a）的蒸发吸热原理，这种物质的沸点为“-26.2℃”，在大部分地区的冬季都会沸腾成为气态。气态四氟乙烷会贮存在汽车制冷管路内的压缩机中，在开启压缩机后会驱动四氟乙烷流向散热器进行降温，随即达到干燥罐进行脱水，最后通过膨胀阀的压力调节成为更低温度的液态——最终在达到蒸发器的位置后会快速开始蒸发，因为蒸发器的温度会始终在零度以上，符合四氟乙烷的沸腾蒸发条件。

图1：发动机、压缩机与蒸发器的关系▲

图2：制冷系统的动态运行特征。这里的重点在于发动机与压缩机的驱动力，压缩机本身是没有动力的，其动力源为内燃机通过皮带与压缩机的连接，说白了本质还是发动机驱动雪种循环。而四氟乙烷是以高压力压缩到管路中，驱动其运转需要的是不小的作用力——平均需求值为3kw左右，折合为米制马力约为4匹（单位为PS），这会明显的提升耗油量！

原因：发动机怠速运转时的转速仅仅为800rpm左右，怠速的概念是以最低进气量与喷油量燃烧做功，输出的功率能满足内燃机自运转（不熄火）即可。这一转速标准的输出功率平均只有8kw左右，开启空调压缩机后则虎被占去3kw，这会怎样呢？如果不提升发动机的怠速转速，以喷射燃烧更多燃油转化为更大功率为前提的话，（8－3）剩下的5kw是无法保证内燃机带动压缩机运转怠速的，也就是说开启空调后会导致发动机熄火。

所以ECU行车电脑就不得不主动提高发动机的转速与喷油量，假设提高到1200rpm：1200－800＝400rpm的提升功率基本等于压缩机需求的功率，内燃机怠速实际还是8kw左右的需求，这就是开启冷空调会造成发动机转速升高的原因。同时也是油耗会升高的原因，因为发动机的转速越高则喷油量越大；在行驶中压缩机占用的功率又等于动力损耗，为了感受到合理的动力则又需要提升转速驾驶，油耗总不会低了。

编辑：天和Auto

内容：原创首发

关键词：不会增加发动机的制冷系统