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1 # 李忠良72
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冬季低溫汽車應該如何防止續航衰減?
燃油車-不懼寒冷不去原地熱車
新能源-無解
燃油動力汽車每逢冬季都會出現普遍性的油耗升高,究其原因有些人會把責任歸結為熱空調,然而熱空調不會怎麼用都不會增加油耗,造成油耗升高的實際原因為錯誤的原地熱車。汽車的暖風是標準的“廢熱梯次利用”,眾所周知內燃式發動機執行中必然產生高溫,而發動機想要穩定執行則需要把溫度控制在合理的範圍內,否則高溫過熱會造成損傷。於是內燃機則出現了冷卻散熱系統,簡而言之是透過冷卻液流經發動機吸收熱量,之後達到前置散熱水箱降溫,最終在流經發動機形成穩定的迴圈,冷卻液在這一迴圈中被加高了溫度,參考下圖演示。
那麼冷卻液已經有很高的溫度,把冷卻液另引出一條管路並且加入一個流速很低的水箱,結果則可以透過高溫冷卻液為水箱加溫,隨即將冷風透過鼓風機吹過暖風水箱進行加熱並送入車內,這不就是暖空調了嗎?事實也就是這樣的結構,汽車的暖風就是利用冷卻液實現;而這一暖風水箱本質也等於發動機散熱系統的第二冷卻水箱,對於能耗而言是沒有影響的。如果一定要找出存在耗能的部件則只有鼓風機,然而幾十瓦的鼓風機相比原車一千多瓦的發電機而言,其功耗又可以不計了。所以汽車使用暖風不會增加能耗,即使在啟動車輛後隨即開啟風機也沒有影響,無非是在冷卻液沒有達到高溫之前吹出的是冷風罷了。
為什麼冷卻液在冷啟動後溫度低呢?油耗升高和它有什麼關係?這個答案太簡單,因為環境溫度低導致冷卻液與發動機都降至與其溫度相同的低溫,加熱冷卻液燒開水是一個道理,只是用來燒水的是發動機執行產生的熱能。參考熱力學第二定律熱能會從高熱物體無序的傳導至低溫物體,白話一些的解釋可理解為低溫物體會主動的吸熱,油耗就是這麼升高的。燃油車使用的內燃式發動機是依靠熱能轉化為動能,燃燒後分子運動摩擦產生的動能會產生熱,用熱值可作為量化動力值得引數;那麼熱能在冷啟動時會被冷卻液和低溫發動機大量吸收,這些熱能用以轉化為動力的部分則會減少,這就是溫度影響了熱效率,參考下圖。
熱效率指熱能總量轉化為動能的比例,如上圖所示為30%。假設這是理想的熱效率,在低溫冷啟動時因發動機和冷卻液的過度冷卻,熱效率則會降低至25%左右甚至更低。熱效率可理解為扭矩,比例下降則扭矩減少;(扭矩×轉速÷9549)×1.36等於馬力,馬力越大動力越強車速越高,反之則是動力差加速慢。那麼冷啟動時扭矩小則參考公式得出的結論為馬力減小,此時的駕駛體驗會非常差;而合格的汽車必須保證全時駕駛體驗良好,為了補償冷卻損耗的動力,ECU則會主動加大噴油量與進氣量(提高轉速)補償虧損的動力,其噴油量會是正常油耗的一倍左右。
這就是冷啟動後到水溫合理的階段油耗會非常高的原因,且一年四季都會有,只是冬季溫差大升溫的時間慢一些,油耗也會更高。但想要降低油耗其實也很簡單,原地熱車因發動機轉速慢產生的熱能總量小,所以升溫慢油耗大;那麼只要在啟動後正常駕駛,以怠速1000轉左右的2~3倍正常駕駛轉速行駛,單位時間內燃燒產生更多的熱量則能快速加溫冷卻液了。加濃噴油的時間縮短則耗油量會下降,想要節油只有這一個辦法了。
至於熱車的駕駛行為本就是錯誤,發動機潤滑依靠曲軸帶動的機油泵提供壓力,啟動後的幾秒中即可實現有效潤滑;所以原地熱車理論上毫無意義,不過如用車環境溫度過低也可以這麼做,在車內有熱風后駕駛車輛體驗會好一些,只是油耗過高且會形成部分積碳。凡事有利則有弊,是否能接受原地熱車就要自己體會了。
新能源汽車因溫蒂導致電池放電效率變差造成巡航里程降低,這一問題真的無解;不過可以在停車後插上充電槍,因為電池組內部的溫控系統會在充電時自動升至理想溫度,利用電網取電升溫能夠有效提升續航。至於在行駛中的恆溫耗電則沒有辦法解決,這也是在極北地區新能源汽車並不多的原因,供參考。
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冬季到來,不可避免的要開空調(暖風),如果方式不當,會增加油耗。那怎麼樣才是正確的開暖風空調的方式呢?首先:車子發動一段時間,等水溫上來再開空調。其次:如果外面空氣質量較好,儘量開外迴圈。最後:也是最重要的一點,AC開關不要開,那個是製冷用的,開了會加大油耗,車輛續航里程會降低!