现在的北方天寒地冻,气温低至零下十几二十几度。小明的破夏利在室外停放一夜,简直就是一个冰窖,早晨坐进去,那滋味实在是太酸爽了,每次都把媳妇弄得叽叽歪歪的。开暖风?那你得等等,发动机水温升高之前,是不会吹出来热风的。不过媳妇说隔壁老王的奔驰车,不论多冷的天,上车就能吹热风,这究竟是怎么回事呢?是奔驰车质量好,还是车上有什么高科技?
其实并不是奔驰车质量好,也不是车上有什么高科技,而是它们的空调制热系统的工作原理有区别。很多人可能不知道,其实汽车上的空调制热系统有三种方式。
一种是余热水式制热系统。这种制热方式在汽车上应用是最广泛的,绝大多数的家用车、中小型客车、卡车、工程机械等等采用这种方式。它的工作原理很简单,就是利用发动机的余热。发动机在正常工作时水温一般在80°c以上,我们把高温冷却液引入到车厢内的暖风水箱中,让车外的冷空气进入车厢时经过暖风水箱,进行热交换,然后冷空气被加热,被鼓风机吹出来就是热风了。
这种制热方式简单可靠,热源稳定,温度适宜,散热均匀,并且不消耗多余的能量,就是一种废物利用,非常的经济实用,所以受到了广泛的应用。不过这种制热方式有一个最大的缺点,就是必须在发动机水温升高到一定程度后才能吹热风。而在寒冷的冬季,发动机水温上升的又比较慢,一般都要5~10分钟才能吹出热风,在这之前吹出来的都是冰冷冰冷的风,所以总是把小明媳妇冻得叽叽歪歪的。此外就是这种制热方式制热量有限,对于车内空间非常大的大客车,供暖效果就非常差了。
还有一种余热式制热方式,是利用发动机排气系统的余热。这种方式在北方的乡村比较流行。一些比较低端的中小型客车,把发动机排气管改装到车厢内,让发动机排气系统的热量在车内散发,给车内加温。这也是一种废热利用,从理论上来说是可行的,不过危害也不小。一方面是发动机排气系统的温度非常高,一般高达几百度,不小心就会把人员烫伤了;另一方面是尾气如果泄漏到车内,乘客有中毒的危险。此外,这种制热方式还有消防方面的隐患。所以,正规出厂的汽车是没有采用这种制热方式的,都是车主自己后期改装的。
汽车上的第二种制热方式ptc供暖。这种方式简单来说就是电加热取暖。在空调暖风机里面有一组电热丝,只要通电电热丝就会热起来,然后再用鼓风机把冷空气从电热丝上面吹过,冷空气就变热了,从出风口出来的就是热风了。这种制热方式制热速度极快,只要我们打开暖风开关,不管发动机是否工作,也不管发动机温度是多少,只要电瓶电量足够,电热丝就会通电加热,就可以使用暖风。缺点是吹出来的热风比较干燥,同时也比较费电。
这种制热方式通常应用在一些比较高端的车型上,比如bba等。它可以在发动机水温没有升高之前就提供热风,大大提高了汽车的舒适性,隔壁老王的奔驰冷车能出热风就是这个原理。现在汽车上的ptc供暖都是自动控制的,在发动机水温较低时使用电加热,随着发动机水温的升高,电加热的功率逐渐减小,最终全部转换为余热水供暖;当发动机熄火时,又会自动的转换为电加热,让车内的温度始终保持在合适的范围内。
现在市场上有很多纯电动汽车,它没有发动机,当然也就没有余热水,所以它的取暖只能采用电加热,也就是ptc供暖。在电动汽车上ptc供暖功率都是比较大的,一般都会超过1kw,会消耗很大一部分电能。所以电动汽车在北方寒冷的冬季,续航里程会急剧下降。
汽车上的第三种制热方式是独立热源式供暖系统。这种供暖系统是在汽车上附加一个独立的辅助加热器,它可以在关闭发动机后使用,也可以在行车期间提供辅助加热,所以又称为驻车加热器。它的工作原理是从油箱中提取少量燃油到驻车加热器燃烧室,随后燃油在燃烧室中燃烧产生热量,加热发动机冷却液或空气,然后通过暖风散热器把热量散发到车厢内,与此同时发动机也被预热。根据燃油种类的不同分为汽油和柴油两种型式,根据加热介质的不同分为水暖加热系统和空气加热系统两种型式。一般大型货车、工程机械等大多使用柴油气暖式加热系统,而轿车、suv等大多使用汽油水暖式加热系统。
这种制热系统制热量大,制热速度快,不受发动机工况影响,并且可以实现自动控制,可以遥控操作。你想想,在寒冷的冬天早晨,你在楼上遥控启动这套制热系统,让它工作给车内加热并预热发动机,等你下楼时,车内温度已经比较高了,发动机温度也升高了,可以立即起步行车,既节省了时间,又大大提高了汽车的舒适性,所以它在一些比较高端的乘用车上得到了广泛的应用,比如进口奥迪q7、宝马x5、新7系、路虎揽胜、途锐tdi柴油版、进口奥迪a4以及r36等。
此外,在一些大型客车、房车、在高寒地区行驶的卡车、工程机械等,由于发动机余热有限,所以也采用这种独立热源式供暖系统。也有些人为了有更好的驾驶体验,有更好是舒适性,也会在轿车上加装这套系统。这套系统在工作时会消耗少量的燃油和蓄电池电能,同时排出一定量的废气,要注意避免让这些废气进入车内,防止尾气中毒。
综上所述,汽车上有余热式、ptc电加热式和独立热源式三种供暖方式。普通的家用车一般就是使用余热式,所以必须等发动机水温升高之后才可以使用暖风;ptc电加热式一般用于比较高端的轿车或者纯电动汽车,可以随时使用暖风,只是会消耗较多的电能;独立热源式一般用于高寒地区,制热量大并且可以提前预热。其实在一些高端车型上,这几种供暖方式是同时存在的,电控单元会根据具体的温度、发动机工况、蓄电池电压等作出判断,合理调节各种供暖方式的比例,让车厢内的温度始终保持在一个适宜的范围内。
最后再来说说使用暖风是否会增加油耗。从上面的分析中可以看出,余热式供暖纯粹属于废热利用,不会对汽车其它系统产生任何影响,所以也不会影响油耗;ptc电加热式使用的是蓄电池的电量,也不会增加油耗;而独立热源式供暖系统,由于需要燃烧燃油放出热量,所以会消耗少量的燃油,会使汽车的油耗略有升高,不过升高的程度极为有限。当然,如果用最严格的标准来衡量,其实这几种供暖方式都会少量的增加油耗,因为它们都需要用到电,而汽车上的电能也是由燃油转换而来的,从这个角度来说,只要用电的地方都会增加油耗,暖风当然也不会例外。
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