Tijdens het rijden van de winter zullen veel autobezitters worden geconfronteerd met een schijnbaar tegenstrijdige keuze: zal een autosnel Het brandstofverbruik verhogen? Achter deze vraag is een complexe interactie van thermodynamische principes, voertuigtechniekontwerp en gewoonten van gebruikersgedrag.
1. Werkprincipe en energieverbruikkenmerken van het verwarmingssysteem
Het verwarmingssysteem van een traditioneel brandstofvoertuig is in wezen een "afvalwarmteherstelapparaat". De kernwarmte is afkomstig van de motorkoelvloeistof. Wanneer de bedrijfstemperatuur van de motor de drempel van 80-90 ℃ bereikt, stroomt het koelmiddel door de watertank van de verwarming en stuurt de ventilator de verwarmde lucht in de auto. In theorie verbruikt dit proces niet direct extra brandstof. Onderzoek door het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) toont echter aan dat in een lage temperatuuromgeving van min 6 ℃ de tijd die de motor nodig heeft om de normale bedrijfstemperatuur te bereiken ongeveer 40% langer is dan die in een normale temperatuuromgeving. Tijdens deze periode leidt de toename van de brandstofinjectie tot een significante toename van het brandstofverbruik. Als de kachel op dit moment te vroeg wordt ingeschakeld, wordt de motorkapverwarmingstijd verlengd, wat indirect de brandstofverbruik zal beïnvloeden.
2. Kwantitatieve analyse van brandstofverbruik
SAE (Society of Automotive Engineers) testgegevens in 2021 toonden aan dat het voertuig in een omgeving van -10 ℃ de verwarming onmiddellijk na een koude start ingeschakeld en het brandstofverbruik met 1,2-1,8 liter per 100 kilometer steeg; Toen de motor volledig werd voorverwarmd en de verwarming werd gebruikt, nam het brandstofverbruik slechts 0,3-0,5 liter toe. Dit verschil is te wijten aan de temperatuurcompensatiestrategie van de motorbesturingseenheid (ECU): bij lage temperaturen zal de ECU het injectievolume verhogen om stationaire stabiliteit te behouden, terwijl de warmtebelasting van het verwarmingssysteem de stijging van de koelvloeistoftemperatuur zal vertragen, waardoor de motor wordt gedwongen in een rijke olietoestand te zijn.
Het is vermeldenswaard dat het thermische beheersysteem van elektrische voertuigen (EV's) verschillende kenmerken vormt. Tesla's 2023 Model Y -test toonde aan dat bij het gebruik van warmtepomp airconditioning voor verwarming, het cruisebereik met ongeveer 18%wordt verminderd; Als het volledig afhankelijk is van PTC -elektrische verwarming, kan het verlies van cruisingsbereik 30%bereiken. Dit herinnert ons eraan om onderscheid te maken tussen typen van het energiesysteem bij het bespreken van het brandstofverbruik.
3. Optimalisatie van het gebruik van technologiestrategieën
Op basis van de bovenstaande analyse wordt het aanbevolen om een ​​gefaseerde temperatuurbeheerstrategie aan te nemen: bij het eerste begin van het voertuig moeten lokale verwarmingsapparatuur zoals stoelverwarming en stuurwielverwarming (stroom is meestal minder dan 100 W) eerst worden gebruikt en de warme lucht moet geleidelijk worden ingeschakeld nadat de koelvloeistoftemperatuur 60 ° C bereikt. Experimenten door Bosch in Duitsland hebben aangetoond dat deze methode het uitgebreide brandstofverbruik in de winter met 7-12%kan verminderen.
Regelmatig onderhoud is ook van cruciaal belang. Een verstopt airconditioningfilter verhoogt de belasting van de ventilator met 15%, wat resulteert in een hogere snelheid om het luchtvolume te behouden; De warmtegeleidingsefficiëntie van verouderingskoelvloeistof (niet meer dan 5 jaar vervangen) neemt met 20%af. Deze verborgen factoren zullen het brandstofverbruik verhogen. De Winter Driving Guide van het Canadese Department of Transport beveelt aan om de verwarmingswatertankcirculatiesysteem om de 20.000 kilometer te controleren om ervoor te zorgen dat de koelvloeistofstroom niet minder is dan 85% van de ontwerpwaarde.
4. Technologische innovatie en toekomstige trends
Nieuwe thermische beheersystemen breken traditionele beperkingen door. De technologie "Intelligent Thermal Management" van BMW kan de warmtetijd van de motor met 30% verkorten door elektronische waterpompen en temperatuurregeling van zones; Toyota's uitlaatwarmtewinningsapparaat kan een extra 5 kW warmte -energie bieden; En het zonnedaksysteem van Hyundai kan op zonnige dagen 40% extra energie bieden voor het verwarmingssysteem. Deze innovaties bewijzen dat technologische vooruitgang de energie -efficiëntiegrenzen van winteraandrijving hervormt.