汽油機車輛空調(diào)系統(tǒng)對燃料經(jīng)濟性的影響

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汽油機車輛空調(diào)系統(tǒng)對燃料經(jīng)濟性的影響

空調(diào)系統(tǒng)是造成燃料經(jīng)濟性下降的關(guān)鍵部件。因此，研究空調(diào)系統(tǒng)對燃料消耗的影響是很重要的。研究了傳統(tǒng)汽油機車輛在不同的發(fā)動機速度運行時，空調(diào)系統(tǒng)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(diào)比無空調(diào)增加了90%的燃料消耗。隨著車速的增加，空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機部分造成的燃料消耗也增加，而交流發(fā)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(fā)電機輸入的扭矩基本保持恒定。而汽車光/電系統(tǒng)、空調(diào)等輔助裝置及加熱系統(tǒng)，隨著車速的增加，從發(fā)動機輸出的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩增加。

空調(diào)系統(tǒng)比任何其它裝置需要更高的驅(qū)動扭矩。美國政府提出了一個新的國家燃油經(jīng)濟計劃，即采用統(tǒng)一的聯(lián)邦標準，以規(guī)范燃油經(jīng)濟性和溫室氣體排放。該計劃最終確定2016年燃油經(jīng)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(guī)的要求，就要最大限度地減少空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動扭矩。此外，大多數(shù)研究也都集中在輔助部件，如電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、A/C系統(tǒng)、水泵和油泵等。

上述發(fā)動機傳動輔助單元的一個特點是：動力源（輸入功率）與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成正比，而輸出功率和發(fā)動機轉(zhuǎn)速不相關(guān)。對于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計來說，除了對現(xiàn)行設(shè)計要求的性能和部件質(zhì)量的要求更高，更加關(guān)注的是能量的節(jié)省。混合動力汽車空調(diào)系統(tǒng)，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(qū)動壓縮機工作，但當車輛停止或低速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機在低效率區(qū)運行，并消耗相對大量的燃料來運行空調(diào)系統(tǒng)，從而降低車輛的整體燃油經(jīng)濟性。此外，還有一些可供選擇的技術(shù)，如發(fā)動機運行在最佳效率區(qū)域?qū)﹄姵剡M行充電，用電池驅(qū)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