科普｜冬季油耗升高的原因：与用车习惯有关，与暖风系统无关

随着气温的下降，汽车的耗油量又会慢慢地升高了；低温为什么会让油耗变高，有没有什么办法能控制油耗，咱们今天就来讨论这两个问题。

排除·暖风系统的因素汽车使用空调会让油耗增加，这是连新手司机都了解的常识；但会提升油耗的是冷风而不是暖风，在中控台面板上会有一个“A/C”按键，它是英文air conditioner的偶写，释义就是“空调”。也就是说A/C关联的就是冷风，空调也就等于是“制冷机”；按键控制的是冷风系统中的压缩机，这是制冷的核心驱动力。“制造冷风”的概念是吸收空气中的热能使其降温，技术是制造不出来空气的；吸收空气热能依靠的是制冷剂（俗称雪种），目前使用的主要是R-134a 四氟乙烷，这是一种接近零下28℃就会沸腾的物质。压缩机启动后会驱动四氟乙烷往冷凝器里流动，冷凝器在车头发动机水箱之前；经过冷凝器再经过干燥罐和膨胀阀，此时四氟乙烷会变成液态，最终被压入蒸发箱里的蒸发器。蒸发器的温度超过零度、也就是远超四氟乙烷的沸点，于是雪种就会瞬间从液态沸腾为气态，过程中会吸收蒸发器的热能使其降温，随后鼓风机再将热空气吹过蒸发器，让低温蒸发器吸收空气的热能从而变成“冷风”。看一组图片：1.冷凝器和水箱

2.发动机和压缩机通过皮带连接

3.制冷系统的动态演示

制冷的根本是四氟乙烷，核心驱动力是压缩机；但是压缩机本身没有动力，只有通过皮带连接发动机的曲轴，依靠启动后运转的曲轴获得动力——压缩雪种需要数百公斤力，折算为五六马力。马力＝扭矩×转速÷9549×1.36，转速对应的扭矩不变。那么在压缩机损耗了发动机的一部分马力后，车辆的动力就会变差、速度也会变慢；如果能适应这种变差的动力和车速，正常驾驶则油耗并不会升高，只是怠速的时候转速不得不提升而略微增加油耗（怠速功率被压缩机损耗之后无法保持发动机稳定运行，需提升转速补偿损耗动力才能不抖动）。反之在适应了不开启压缩机的动力标准后，则会开启压缩机造成动力下降而无法适应，结果就会潜意识地拉高转速补偿动力，升高转速当然会让油耗同步升高。

【暖风系统】用不到压缩机，除少部分电动汽车使用的“热泵系统”。燃油车的暖风系统比较特殊，它的热能来自发动机的防冻冷却液；燃油车用内燃式热机，这种发动机依靠燃烧燃油产生的热能为动力，热能同时会加热机体，如果不用水冷系统循环控制温度则会造成机体损坏。反之用了防冻冷却液在机体和水箱中循环，温度也会达到100℃左右，这个“热水”是不应该浪费的；只要在循环系统中加上一个“热交换器”，也就是暖风水箱，将空调温度调整到暖风标准后关闭A/C并打开风机，此时同步打开的还会有暖风水箱的阀门。阀门打开后则是用高温的冷却液加热暖风水箱，鼓风机将低温空气吹到水箱上吸收其热能成为暖风；整个过程没有多余的损耗，冷却液的温度本就需要降低，唯一增加电耗的似乎就只剩下风机了。

鼓风机的功率只是几十瓦，和大灯的标准相当；夜间驾驶车辆打开车灯也不会感觉到油耗有什么变化，原因在于发动机启动后就会全时发电机，设备由发电机供电。而发电机即便在怠速时也能按照百分之五六十的功率发电，额定功率大都接近1500瓦（1.5kw），所以耗电量也是可以忽略不计的，暖风确实不会影响车辆的冬季油耗。

「热泵系统」和家用空调的暖风系统相同，说白了就是用制冷系统“反向运转”；压缩机驱动制冷剂在外部吸热、到内部放热，这样也是可以制暖的，不过在外部空气温度过低的时候效果就很差了。因为空气中没有多少热能可以被交换，所以即便是热泵也需要电热丝的电加热来配合升温，家用空调叫做“电辅热”，车辆系统用的PTC陶瓷电加热模块也是一样的。对于电动汽车而言电加热的耗电量较高，会比较明显地影响冬季续航；理想的方式可以是热泵加上PTC，耗电量就能降低一些。或者再配合最先进的电池脉冲加热，通过电芯的“互相充电”、以最低的损耗从内部产生热能，这样更能有效地控制冬季续航，目前只有一个自主品牌使用脉冲加PTC或再加上热泵。

热车习惯·影响冬季油耗单纯讨论驾驶习惯的话，原地热车是必然影响耗油量的。热车的意思是通过发动机运行中产生的热能，将机体和防冻冷却液加热；内燃机需要一个标准温度才能实现最佳热效率，有些发动机是九十多度、有些发动机会超过100℃。如果气温为零下20度，启动后机体升温和防冻冷却液从﹣20℃升高到100℃左右的过程就叫做“热车”。

原地热车是什么意思呢？它的本质就是通过怠速转速（低转速）产生的热能加热防冻冷却液。冬季油耗升高的根本艺术就在这里！因为怠速转速即便因低温而升高，标准也不过是1000-1200rpm，四冲程机为曲轴转两圈做功一次，对应每分钟做功500~600次，产生的热能自然不多。重点在于怠速热车所消耗的燃油只是用来升温，没有用于驱动车辆行驶就是浪费的。反之如果启动后就开始行驶，正常平均转速也会在2000rpm左右，对应每分钟做功1000次上下；行驶中做功产生的热能更多、加热防冻冷却液的速度就更快，能在更短的时间内达到最佳热效率的温度标准，多余消耗燃油的时间就会缩短，油耗当然会更低一些喽。那么为什么不在行驶中热车？

其实原地热车是很浪费的，因为能用于加热防冻冷却液的热能实际是“废热”，这个热能应当是“所有热能－有效机械能＝损耗热能”中的损耗部分，启动发动机后就应该行驶才算是利用废热来热车——反之原地怠速热车就是浪费掉了有些机械能，所有消耗的燃油都变成了损耗。所以想要节油就应当在启动后正常驾驶，即便如此也会因为冬季和夏季与理想运行温度存在数十摄氏度的差值而造成热车变慢、非最佳热效率温度运行的时间延长而导致油耗略微升高，习惯性原地热车就会大幅升高了。

关于冬季油耗增长的原因了解这些就好，至于是否需要原地热车就不赘述了，这是种化油器时代养成的驾驶习惯，还需要了解的是这种技术已经被淘汰20年了，电喷系统不受温度影响、材料膨胀系数能满足低温高温的快速变化，润滑系统只要机油没选错（导致结冻）则几秒钟即可形成有效润滑。除非汽车使用说明书里要求冬季需要原地热车（技术太烂），其他车辆启动后都可以正常行驶。