Kış sürüş sırasında, birçok araba sahibi görünüşte çelişkili bir seçimle karşılaşacak: araba ısıtıcısı Yakıt tüketimini artırmak mı? Bu sorunun arkasında termodinamik prensiplerin, araç mühendisliği tasarımı ve kullanıcı davranışı alışkanlıklarının karmaşık bir etkileşimi bulunmaktadır.
1. Isıtıcı sisteminin çalışma prensibi ve enerji tüketimi özellikleri
Geleneksel bir yakıt aracının ısıtıcı sistemi aslında bir "atık ısı geri kazanım cihazı" dır. Çekirdek ısı kaynağı motor soğutucudan gelir. Motor çalışma sıcaklığı 80-90 ℃ eşiğine ulaştığında, soğutucu su deposundan akar ve üfleyici ısıtmalı havayı arabaya gönderir. Teorik olarak, bu süreç doğrudan ek yakıt tüketmez. Bununla birlikte, ABD Enerji Bakanlığı (DOE) tarafından yapılan araştırmalar, eksi 6 ℃ düşük sıcaklıklı bir ortamda, motorun normal çalışma sıcaklığına ulaşması için gereken sürenin normal sıcaklık ortamından yaklaşık% 40 daha uzun olduğunu göstermektedir. Bu dönemde, yakıt enjeksiyonundaki artış yakıt tüketiminde önemli bir artışa yol açar. Isıtıcı şu anda çok erken açılırsa, motor ısıtma süresi genişletilecek ve bu da dolaylı olarak yakıt ekonomisini etkileyecektir.
2. Yakıt tüketiminin nicel analizi
SAE (Otomotiv Mühendisleri Derneği) test verileri 2021'deki -10 ℃ ortamında, aracın soğuk bir başlangıçtan sonra hemen ısıtıcıya döndüğünü ve yakıt tüketiminin 100 kilometre başına 1.2-1.8 litre arttığını gösterdi; Motor tamamen ısıtıldığında ve ısıtıcı kullanıldığında, yakıt tüketimi sadece 0.3-0.5 litre arttı. Bu fark, motor kontrol ünitesinin (ECU) sıcaklık telafi stratejisinden kaynaklanmaktadır: düşük sıcaklıklarda, ECU boşta stabiliteyi korumak için enjeksiyon hacmini artıracaktır, ancak ısıtıcı sisteminin ısı yükü soğutucu sıcaklığındaki artışı geciktirerek motoru uzun süre zengin bir yağ durumunda olmaya zorlayacaktır.
Elektrikli araçların (EV'lerin) termal yönetim sisteminin farklı özellikler sunduğunu belirtmek gerekir. Tesla'nın 2023 Model Y testi, ısıtma için ısı pompası klima kullanılırken seyir aralığının yaklaşık%18 azaltıldığını gösterdi; Tamamen PTC elektrikli ısıtmaya dayanıyorsa, seyir aralığı kaybı%30'a ulaşabilir. Bu, yakıt ekonomisini tartışırken güç sistemi türlerini ayırt etmemizi hatırlatır.
3. Teknoloji stratejilerinin kullanımını optimize etmek
Yukarıdaki analize dayanarak, aşamalı bir sıcaklık yönetimi stratejisinin benimsenmesi önerilir: Aracın ilk başlangıcında, önce koltuk ısıtma ve direksiyon simidi ısıtma (güç genellikle 100W'dan azdır) gibi yerel ısıtma ekipmanları kullanılmalıdır ve sıcak hava, soğutucu sıcaklığı 60 ° C'ye ulaştıktan sonra yavaş yavaş açılmalıdır. Bosch'un Almanya'daki deneyleri, bu yöntemin kışın kapsamlı yakıt tüketimini%7-12 oranında azaltabileceğini göstermiştir.
Düzenli bakım da kritiktir. Tıkanmış bir klima filtresi üfleyicinin yükünü%15 artıracak ve hava hacmini korumak için daha yüksek bir hıza neden olacaktır; Yaşlanan soğutma sıvısının ısı iletim verimliliği (5 yıldan fazla bir süre değiştirilmez)%20 azalır. Bu gizli faktörler yakıt tüketimini artıracaktır. Kanada Ulaştırma Bakanlığı'nın Kış Sürüş Kılavuzu, soğutucu akışının tasarım değerinin% 85'inden az olmamasını sağlamak için her 20.000 kilometrede bir ısıtıcı su deposu dolaşım sisteminin kontrol edilmesini önerir.
4. Teknolojik yenilik ve gelecekteki eğilimler
Yeni termal yönetim sistemleri geleneksel sınırlamalardan geçiyor. BMW'nin "Akıllı Termal Yönetimi" teknolojisi, elektronik su pompaları ve bölge sıcaklığı kontrolü yoluyla motor ısınma süresini% 30 kısaltabilir; Toyota'nın egzoz ısı geri kazanım cihazı ilave 5kW ısı enerjisi sağlayabilir; Ve Hyundai'nin güneş çatı sistemi, güneşli günlerde ısıtma sistemi için% 40 yardımcı enerji sağlayabilir. Bu yenilikler, teknolojik ilerlemelerin kış sürüşünün enerji verimliliği sınırlarını yeniden şekillendirdiğini kanıtlıyor.