Podczas zimowej jazdy wielu właścicieli samochodów będzie miał pozornie sprzeczny wybór: czy użycie Grzeźnik samochodu zwiększyć zużycie paliwa? Za tym pytaniem leży złożona interakcja zasad termodynamicznych, projektowania inżynierii pojazdów i nawyków zachowań użytkowników.
1. Zasada pracy i charakterystyka zużycia energii w systemie grzejnika
System grzejnika tradycyjnego pojazdu paliwowego jest zasadniczo „urządzeniem do odzyskiwania ciepła”. Jego podstawowe źródło ciepła pochodzi z płynu chłodzącego silnik. Gdy temperatura robocza silnika osiągnie próg 80-90 ℃, płyn chłodzący przepływa przez zbiornik na wodę, a dmuchawa wysyła podgrzewane powietrze do samochodu. Teoretycznie proces ten nie zużywa bezpośrednio dodatkowego paliwa. Jednak badania przeprowadzone przez Departament Energii USA (DOE) pokazują, że w środowisku niskiej temperatury minus 6 ℃ czas wymagany do osiągnięcia normalnej temperatury roboczej silnika jest około 40% dłuższy niż w środowisku normalnej temperatury. W tym okresie wzrost wtrysku paliwa prowadzi do znacznego wzrostu zużycia paliwa. Jeśli grzejnik zostanie włączony zbyt wcześnie, czas ogrzewania silnika zostanie przedłużony, co pośrednio wpłynie na oszczędność paliwa.
2. Analiza ilościowa zużycia paliwa
Dane testowe SAE (Society of Automotive Engineers) w 2021 r. Wykazały, że w środowisku -10 ℃ pojazd natychmiast włączył grzejnik po zimnym starcie, a zużycie paliwa wzrosło o 1,2-1,8 litra na 100 kilometrów; Kiedy silnik był w pełni podgrzewany i użyto grzejnika, zużycie paliwa wzrosło tylko o 0,3-0,5 litra. Różnica ta wynika ze strategii kompensacji temperatury jednostki sterującej silnika (ECU): w niskich temperaturach ECU zwiększy objętość wtrysku w celu utrzymania stabilności biegu jałowego, podczas gdy obciążenie cieplne układu grzejnika opóźni wzrost temperatury chłodziwa, co zmusza silnik do bogatego stanu ropy naftowej przez długi czas.
Warto zauważyć, że system zarządzania termicznego pojazdów elektrycznych (EV) ma różne cechy. Test modelu Y 2023 Tesli wykazał, że przy użyciu klimatyzacji pompy cieplnej do ogrzewania zakres przelotowy jest zmniejszony o około 18%; Jeśli opiera się to całkowicie na ogrzewaniu elektrycznym PTC, strata przelotu może osiągnąć 30%. Przypomina nam to rozróżnienie typów systemów elektroenergetycznych podczas omawiania oszczędności paliwa.
3. Optymalizacja stosowania strategii technologicznych
Na podstawie powyższej analizy zaleca się przyjęcie etapowej strategii zarządzania temperaturą: na początkowym rozpoczęciu pojazdu lokalny sprzęt grzewczy, taki jak ogrzewanie siedzeń i ogrzewanie kierownicy (moc jest zwykle mniejsza niż 100 W), a ciepłe powietrze powinno być stopniowo włączane po temperaturze chłodziwa 60 ° C. Eksperymenty Boscha w Niemczech wykazały, że ta metoda może zmniejszyć kompleksowe zużycie paliwa zimą o 7-12%.
Regularna konserwacja ma również kluczowe znaczenie. Zatkany filtr klimatyzacji zwiększy obciążenie dmuchawy o 15%, co powoduje większą prędkość w celu utrzymania objętości powietrza; Wydajność przewodzenia ciepła starzejącego się chłodziwa (nie zastąpiona przez dłuższe niż 5 lat) zmniejsza się o 20%. Te ukryte czynniki zwiększą zużycie paliwa. Kanadyjski Departament Departamentu Transportu Winter Driving Guide zaleca sprawdzanie systemu krążenia zbiornika wodnego co 20 000 kilometrów, aby zapewnić, że przepływ płynu chłodzącego jest nie mniejszy niż 85% wartości projektowej.
4. Innowacje technologiczne i przyszłe trendy
Nowe systemy zarządzania termicznego przechodzą tradycyjne ograniczenia. Technologia „Inteligentnego zarządzania termicznego” BMW może skrócić czas rozgrzewki silnika o 30% poprzez elektroniczne pompy wodne i kontrolę temperatury stref; Urządzenie do odzyskiwania ciepła wydechowego Toyoty może zapewnić dodatkowe 5 kW energii cieplnej; a system dachu słonecznego Hyundai może zapewnić 40% energii pomocniczej do systemu grzewczego w słoneczne dni. Te innowacje dowodzą, że postęp technologiczny przekształcają granice efektywności energetycznej zimowej jazdy.