丰田混动车空调系统简析——3.20修正。感谢各位车友。
1 62 发布于 2016-12-12 17:25:04 只看楼主 热门标准
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提出这个问题后,得到了大家热烈的响应,首先说明的是,我并非汽车行业从业者,我只是一个IT从业者……所以,我对于汽车方面的认知,毕竟是有很大不足,感谢各位车友的斧正和补充!对于冷嘲热讽者,我也一并感谢,谢谢你们提醒我的不足。

混动车的空调系统和普通汽油机的的确有很大不同,尤其是作为豪华品牌的雷克萨斯,在此贴发出前后,我数次咨询了4S店的技师及相关人员,同时也感谢车友们的帮助,不一而同,有些具体细节似乎只有抓个日本人才能高清,但是到今天为止,我想基本上这个问题已经清晰明了了,所以在此我对此贴做一次修正。

1、空调系统的基本认识

车载空调系统和家用空调系统的设计目的是一致的,就是保持一个环境的温度/湿度在一个范围内。因为应用场景的巨大差别,车载空调系统和家用空调的差别还是很大的,这点我想不用解释,也无需置疑。

空调系统的核心就是压缩机,家用空调的压缩机一般是装在室外机里,也有些立式空调是装在室内机的。车载空调的压缩机就装在发动机舱里。

空调的简单原理就是利用液态-》气态转换过程中会大量吸收周围热量,而气态-》液态过程中,会大量释放热量这个原理,初中物理就学过了,不解释了。而压缩机的作用就是通过更改密闭环境中介质的压力,来强制介质在气态和液态之间来回转换,实现我们需要的热交换过程。

夏天的时候,主要是从屋里吸热到外面放,基于热力学定律,想实现热交换,必有能级差,也就是要求在屋里那部分温度低于环境温度,外面的那部分要比环境温度更高。
冬天的时候,如果想用空调制热(不考虑电加热),那么就需要外面那部分比外面温度更低,屋里温度更高。
很明显,空调主要是为了夏天用的,在气温较高的时候,从室内将热量带出室外,这个过程较容易,而在气温很低的时候,还想从外面把热量带进屋里,无疑困难得多。所以我们见到的空调有叫做“单冷空调”“冷暖空调”,通常“冷暖空调”是带有电加热的,因为用压缩机把热量吸进来的效率太低了,远远低于直接电加热。

基于这个原因,车载空调本身仅有制冷能力,所以车载的AC开关,本质就是一个制冷开关。绝大部分车辆在冬季热风的热量来源是发动机,通过冷却循环水来提供热量。少数高级轿车为了提高舒适度,会带有电加热辅助。冬季的时候车载AC通常都是不用启动的,或者即使你开了,它也没工作,在冬季,需要车载AC工作的只有一个原因:冷风去雾,当然,去雾其实也是可以用热风,不同情况不同对待吧。


2、混动空调系统和纯汽油车的区别

普通汽油车车载AC通常都是靠发动机直接驱动的,这也是很多小排量车夏天开空调就没劲,但是冬天开空调却没事儿的原因。
另外还有一个现象,就是普通的汽油车,夏天当你停车熄火但是保持电接通,空调仅有送风功能,不能制冷了。

混动系统及带有真正的自动启停功能的车就不能用发动机直接驱动压缩机了,因为发动机会随时停机,尤其混动辆更是如此,所以,丰田混动系统中,空调压缩机是电力驱动的,好处是效率高、制冷快,不直接依赖发动机动力,对于一般的行车也就没有功率影响。

丰田混动系统的空调机的电力来源于HV电池组。(感谢车友river335)

因为ES300h的空调系统使用了大电池组,在车辆处于电接通,但是未发动状态,hv电池无法向空调系统供电,在这样状态下,ES300h的空调也是仅仅送风而不制冷的。

那么制热呢?

大部分普通汽车,空调的热量来源就是发动机的循环水系统,也就是发动机的热量,当然可以看到很多较好的车是带有PTC辅热模块的。

丰田混动系统的结构中,压缩机并没有反向工作制热的能力,在整个循环路线中,可以看到有PTC加热装置(请参考车友river335的跟帖中图)。这个装置在将循环水温加热到65度(网友提供普锐斯数据)左右,就会停止工作了。这个电加热毕竟是不够给空调供热的,我们在使用中也能感受到,即使电池是满电,水温不足,发动机也一定会启动,所以我还是倾向于,系统主要还是用发动机热量作为空调热量的来源,电加热只是搂草打兔子,并非专门用来给空调加热的。)(感谢各位车友)。

而在效率上来看,电加热不一定有发动机热的快,而且对于丰田混动系统,电的最后来源仍旧是发动机。ES300h的车主都应该能感觉到,冬季发动车后,如果开启空调,即使电量充足,发动机也会一直运转到水温接近80度(普通模式)/50度(eco)模式才会停止,行驶中一旦水温降低,也会立刻启动发动机。说句题外话,温度表的中间是90度,99%的车都是这么设定的,而这也是冷却水循环的标准温度,通常一直行驶的车,水温表都是指在中间90度。

冬季通常是300h油耗最高的时候,就是这个原因。

那么怎么应对?毕竟对于我们300h车主来说,停车时候发动机还在转啊转不停,是个闹心的事情。
我的应对方式是,停车就转成ECO……这样对水温要求就降低了,发动机可能嘎然而止,综前所述,我认为在ECO状态下,似乎会优先使用电加热?,而且即使在ECO下,水温低到一定程度,发动机还是会启动的。当然,不在乎的就别管好了……

之所以提出这个问题来,是看到了很多车友对300h的空调还是很模糊,而且更有些不懂车的人,瞎说八道的,AC能制热都出来了(这里补充一下,不是所有的车型都不能压缩机制热,经过查找资料,有些品牌的卡车,其空调系统是可以通过压缩机制热的,但是轿车我还真没见过,也许某些超豪华车型是有的吧)……

如果您觉得还行,有点儿用,请帮忙顶顶,尽量让大家看到,冬天了,很多人还是很关心这个问题,如果我说的有误,也请您斧正。


最后编辑于2017-03-20 20:55:38
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