提问:
冬季开车使用暖风,打开暖风的时候要不要打开A/C开关?
参考下图,这是汽车面板上总会有的按键——A/C按键。
分类与原理
正确答案:
汽车使用暖风无需打开A/C开关,打开也没用。
大部分汽车的功能按键会采用英文字母缩写,这会让许多对英文不感兴趣的司机难以理解;A/C就是因为错误的理解而被普遍错误使用,A/C是air conditioning的缩写,翻译的意思是“空调。”
汽车的空调泛指冷空调,与暖风实际没有关系。
想要想理解为何开暖风不用开A/C,那就需要先了解汽车空调系统的运行原理。制冷的原理非常简单,和家用空调一样;先得有一台压缩机,它是动力单元——压缩机压缩(驱动)制冷剂,让制冷剂在管路中循环即可实现制冷。
流程大致为:
制冷剂进入冷凝器进行降温
经过干燥罐、膨胀阀
进入蒸发箱
制冷剂多为四氟乙烷,沸点温度极低,在零下二十六点二摄氏度(﹣26.2℃)就会沸腾。所以制冷剂在经过膨胀阀之前还是气态,之后变成液态;但是蒸发箱的温度较高,制冷剂一旦进入蒸发箱就会因为吸收了蒸发器的热能而沸腾并转化为气态——蒸发过程中会给蒸发器降温,此时把热空气通过鼓风机吹到蒸发器上——蒸发器升温以准备下一次循环,空气降温,送入车内就是所谓的“冷风”了。
这就是汽车空调的制冷原理,家用空调实际也一样。
暖风空调和压缩机没有一点关系,完全用不到打开A/C。
车辆的暖风系统核心是发动机和防冻冷却液。
燃油车的发动机在运行过程中会产生很多热能,其中有一部分叫做“冷却损耗”的热能会加热机体;于是必须通过水冷循环系统来控制温度,否则机体会损坏。水冷循环系统的关键是水泵和防冻冷却液,水泵加压让防冻冷却液在水道中循环往复——进入机体吸收热能并升温,进入散热器(俗称水箱)被吸收热能从而实现降温,循环往复。
既然高温的防冻冷却液能加热散热器,那也同样能加热暖风水箱。
打开暖风其实只是打开一道通往暖风水箱(学名为热交换器)的通道,拧到暖风区域之后,发动机的水冷循环系统会打开与暖风系统的阀门——随后高温的防冻冷却液流入暖风水箱,低温的暖风水箱吸收了防冻冷却液里的热能,鼓风机把低温空气吹到暖风水箱之上——热能一定会传到至空气中并使其升温,于是也就有了暖风。
热力学第二定律说明热能会从高温物体传导至低温物体,所以低温空气与暖风水箱接触才会升温;反之,打开A/C的时候,高温空气与低温的蒸发器接触则会将热能传导至蒸发器以实现降温。
暖风系统和冷风系统虽然被统称为“空调”但一点点关系都没有,A/C就是控制冷风的,这就是标准答案。
还有一个知识点需要讲解:
打开暖风时会出现水温的下降,低温会导致油耗升高。
在行驶中忽然打开汽车的暖风,防冻冷却液会进入热交换器,这个过程会造成防冻冷却液温度的下降——也就是“汽车水温”的下降。但稍微等一会就能回升,因为温控系统会降低冷却强度,让水温快速回升到理想温度区间。
发动机有一个理想运行温度的概念,一般为90℃左右。
低于该标准就会造成发动机的油耗升高,因为热效率会降低。而低温会造成发动机的过度冷却,如果气温非常低的话,发动机甚至无法升高到理想运行温度区间。此时就算温控系统停掉所有散热风扇也没有用,因为车辆在行驶中会有风冷。
所以有些在北方行驶的卡车为了保证水温、以保证有暖风可用,车头会覆盖上一张毯子,作用就是降低风冷强度。
发动机只有达到最佳运行温度的时候才最省油,如果气温过低,发动机只会有两种情况;其一是水温升不起来,暖风效果太差;其二是主动拉高转速补偿过度冷却,增加单位时间内转化出的热能,然而这就会让发动机的转速和油耗同步提高。
使用暖风会增加冷却强度,对于耗油量是会有一定程度影响的。
正常情况下,燃油车的冬季油耗要比春秋季节的油耗高2L/100km左右,夏季如果不使用空调则最省油,反之,油耗会与冬季相当或略低。