汽油机车辆空调系统对燃料经济性的影响

空调系统是造成燃料经济性下降的关键部件。因此，研究空调系统对燃料消耗的影响是很重要的。研究了传统汽油机车辆在不同的发动机速度运行时，空调系统各组成部分在燃料消耗方面的影响。与怠速工况相比，有空调比无空调增加了90%的燃料消耗。随着车速的增加，空调系统的压缩机部分造成的燃料消耗也增加，而交流发电造成的燃料消耗部分却减少。其它组成部分如鼓风机、冷却风扇和离合器等，不论车速如何变化，从交流发电机输入的扭矩基本保持恒定。而汽车光/电系统、空调等辅助装置及加热系统，随着车速的增加，从发动机输出的驱动转矩增加。

空调系统比任何其它装置需要更高的驱动扭矩。美国政府提出了一个新的国家燃油经济计划，即采用统一的联邦标准，以规范燃油经济性和温室气体排放。该计划最终确定2016年燃油经济性标准为15.08km/L，而目前车辆的平均值是10.6km/L。因此，为了满足新法规的要求，就要最大限度地减少空调系统的驱动扭矩。此外，大多数研究也都集中在辅助部件，如电动助力转向系统、A/C系统、水泵和油泵等。

上述发动机传动辅助单元的一个特点是：动力源（输入功率）与发动机转速成正比，而输出功率和发动机转速不相关。对于空调系统设计来说，除了对现行设计要求的性能和部件质量的要求更高，更加关注的是能量的节省。混合动力汽车空调系统，预计在不久的将来会是一个主要趋势，其运用汽油或者柴油机通过皮带驱动压缩机工作，但当车辆停止或低速运转时，发动机在低效率区运行，并消耗相对大量的燃料来运行空调系统，从而降低车辆的整体燃油经济性。此外，还有一些可供选择的技术，如发动机运行在最佳效率区域对电池进行充电，用电池驱动压缩机工作等。

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

刊期：2013年第1期

作者：Jungwoo Lee et al

编译：祁祥