汽油機車輛空調系統對燃料經濟性的影響

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汽油機車輛空調系統對燃料經濟性的影響

空調系統是造成燃料經濟性下降的關鍵部件。因此，研究空調系統對燃料消耗的影響是很重要的。研究了傳統汽油機車輛在不同的發動機速度運行時，空調系統各組成部分在燃料消耗方面的影響。與怠速工況相比，有空調比無空調增加了90%的燃料消耗。隨著車速的增加，空調系統的壓縮機部分造成的燃料消耗也增加，而交流發電造成的燃料消耗部分卻減少。其它組成部分如鼓風機、冷卻風扇和離合器等，不論車速如何變化，從交流發電機輸入的扭矩基本保持恒定。而汽車光/電系統、空調等輔助裝置及加熱系統，隨著車速的增加，從發動機輸出的驅動轉矩增加。

空調系統比任何其它裝置需要更高的驅動扭矩。美國政府提出了一個新的國家燃油經濟計劃，即采用統一的聯邦標準，以規范燃油經濟性和溫室氣體排放。該計劃最終確定2016年燃油經濟性標準為15.08km/L，而目前車輛的平均值是10.6km/L。因此，為了滿足新法規的要求，就要最大限度地減少空調系統的驅動扭矩。此外，大多數研究也都集中在輔助部件，如電動助力轉向系統、A/C系統、水泵和油泵等。

上述發動機傳動輔助單元的一個特點是：動力源（輸入功率）與發動機轉速成正比，而輸出功率和發動機轉速不相關。對于空調系統設計來說，除了對現行設計要求的性能和部件質量的要求更高，更加關注的是能量的節省。混合動力汽車空調系統，預計在不久的將來會是一個主要趨勢，其運用汽油或者柴油機通過皮帶驅動壓縮機工作，但當車輛停止或低速運轉時，發動機在低效率區運行，并消耗相對大量的燃料來運行空調系統，從而降低車輛的整體燃油經濟性。此外，還有一些可供選擇的技術，如發動機運行在最佳效率區域對電池進行充電，用電池驅動壓縮機工作等。

刊名：Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers（英）

刊期：2013年第1期

作者：Jungwoo Lee et al

編譯：祁祥