汽車行駛時發動機轉速從幾百轉到幾千轉變化時,爲什麼感覺對對空調壓縮機和發電機沒影響?

繩之以法333


汽車空調工作時受發動機轉速影響嗎?

很多人的的疑問應該是:

1.壓縮機明明是和曲軸相連的,那麼製冷功率就應該和轉速成正比。然而在題主的主觀感受中,空調的製冷能力並沒有隨著轉速的變化而變化,於是題主覺得這個現象不符合壓縮機的工作原理。

2.若空調製冷能力並不隨轉速變化而變化,那麼是通過何種方法實現這一功能的。

先試著解釋第一條。

個人認為這是因為題主對車載空調的構造不夠了解而且把壓縮機功率和空調出風溫度(也就是題主所謂的製冷穩定性)這兩個概念混淆了才會導致這個錯誤的認知。

作為解釋這個問題基礎概念,我們要知道一點,就是壓縮機壓縮的是冷媒,冷媒蒸發後吸熱才會導致出風口溫度下降。所以說壓縮機功率和出風口溫度並沒有直接聯繫。

在早年壓縮機容量還是固定的時候,發動機轉速和壓縮機功率成正比這種想法的確沒錯,因為壓縮機內部沒有可變結構,轉速有多高壓縮機功率就有多高。

但即使是這種壓縮機容量不可變的老空調,壓縮機的功率和出風口出風溫度也不是成正比關係。出風口吹出來的風是需要和暖風進行混合後才出來的。其構造如下圖所示。

所以即使轉速發生變化,壓縮機功率發生了變化,你感受到的溫度基本也不會有太大變化。

更何況現在的壓縮機很多都是可變容量的。

使用這種可變容量壓縮機的車子即使發動機轉速發生變化,壓縮機供給的冷媒量也不會發生變化。

所以你就更感覺不到溫度會有變化了。

順便一提,可變容量壓縮機的油耗改善率大概如下表所示。(注意此處單指空調消耗的能量和燃料而非整車油耗)兩張圖的左側柱狀圖是固定容量,右側柱狀圖是可變容量。


車大副


這個問題需要分情況來說明,對發電機影響很小,因為有電壓調節機構,對部分車型的壓縮機還是有影響的。

首先說說發電機,汽車發電機和普通發電機是有區別的,我們都知道線圈切割磁感線可以產生電流,所以想要發電必須有磁場,而汽車發電機裡面轉子和定子都是線圈,沒有磁場,工作時需要汽車電瓶給發電機轉子勵磁線圈通電產生磁場,然後轉子轉動引起磁場改變才可以在定子線圈裡產生電流。


上圖和汽車發電機原理比較相似,只是汽車發電機轉子是線圈,通電產生磁場後相當於一個磁鐵,這時才可以發電,這樣做的好處就是我們可以通過控制線圈電流大小來改變磁場強度,從而保持發電機電壓恆定,如果汽車發電機使用永磁鐵的話轉速升高時輸出電壓也升高,不受控制了。所以發動機轉速升高時對發電機的影響就是輸出電流增大,電壓由於調節機構的作用會保持不變。


上圖是汽車空調壓縮機的原理,內部有一個可以轉動的斜面,電磁離合器吸合後發動機帶動斜面轉動推動活塞壓縮冷媒。普通汽車的空調壓縮機是定排量的,也就是說活塞行程不變,轉速低時壓縮效率低,轉速高時壓縮效率高。這也是很多車發動機轉速升高後空調效果更好的原因。這種空調在發動機轉速升高後會大量消耗發動機功率,發動機轉速對其影響很大,轉速低時製冷效果差,轉速高時製冷量過大,白白浪費發動機動力。

現在有一種可變排量壓縮機,通過改變斜面傾斜角度來控制活塞行程,發動機低轉速時傾斜角度大,如上圖中下方紅線所示,這時候活塞以最大行程壓縮冷媒,效率高,可以保證低轉速下足夠的製冷效果。當發動機轉速升高後可以減小斜面傾斜角度讓活塞行程變小,這樣就可以保證在任何轉速下都能有穩定的製冷效率。不會出現低速不冷高速太冷的情況。


我是故鄉的雲


你想知道的是,壓縮機和發電機是和曲軸相連的,是曲軸提供的動力來讓它們工作的,如果發動機轉速波動很大,好像壓縮機和發電機得輸出功率都會跟著波動了,也就是理論上製冷功率和發電機的輸出功率就應該和轉速成正比的。如果都這樣波動,的確空調沒有存在意義了,溫度一會高一會低,你吹空調還不如開窗戶了。如果發電機的電壓也在不停跳動,車上的電器估計都全部報廢了,從這個常識來看,不管發動機轉速如何變化,至少空調的輸出溫度和發電機的輸出電壓是不能變化太大的,要穩定在一個範圍內,這個就是控制專業的專家們需要解決的問題了。這個從控制角度而言,就叫一套控制系統的控制目標,而發動機轉速的波動,可以理解成一個擾動量,不管擾動量如何變化,控制目標都要保持恆定,請關注:

容濟點火器

在控制學上,基本上所有的控制,都是通過所謂的閉環迴路來完成的,也就是有了一個目標值(設定值),然後通過檢查手段(傳感器)把對象的實際值反饋回來,和目標值來比較,經過一定的算法後驅動執行機構去調整,最終讓目標值保持恆定,所以利用這個道理,就可以實現上邊的空調和發電機的控制要求了。

在早些時候,車子上的壓縮機容量是固定的,可以理解成定頻空調的模式,它完全可以通過啟停等模式來控制好的。它的動力靠皮帶輪來傳遞過來,壓縮機沒有本身沒有什麼可以調整的,發動機轉速越高,壓縮機的輸出功率的確會越大。但是我們關心的並不是這個壓縮機輸出的最大功率如何了,因為壓縮機壓縮的是冷媒,而冷媒在蒸發後吸熱才會導致出風口溫度下降,所以說壓縮機功率和出風口溫度並沒有直接聯繫。

比如空調出風口吹出來的風是需要和暖風進行混合後才出來的,這樣通過控制熱風的添加量可以控制實際出來的風的溫度。還會在曲軸和壓縮機之間增加了電磁離合器之類的東西,通過高低壓管上的壓力開關來控制它,這樣壓縮機的功率和發動機轉速之間就不是必然的正比關係了,

之所以感覺車子跑起來後空調效果好,那只是散熱好了,壓縮機效率高了的原因。

現在出來的壓縮機,都是排量可控型的,你可以理解成現在的變頻空調那樣的模式,它的內部會有一個控制閥通過高低壓力管的壓力來自動調節。使用這種可變容量壓縮機的車子即使發動機轉速發生變化,壓縮機供給的冷媒量也不會發生變化,這樣空調出風口的溫度也就比較穩定了,不會隨著發動機轉速的變化而波動了。

至於汽車上用的發電機,控制起來相對容易簡單很多,發電機也不需要什麼離合器之類的來斷開它的,發電機要發電,本身就需要定子和轉子,功率大點的,磁場都是可以調整的,磁場是和通過線圈的電流成正比例關係的,只要控制好這個電流,就能調整好發電機輸出的電壓。

另外還有整流調壓器來完成精確控制的,對於那些磁場是永磁的不可控那種,也可以全部交給整流調壓器來完成。如果發動機轉速波動過大,可以通過短路削峰的方式來實現能量洩放,這樣能始終保證了輸出電壓的恆定。


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發電機發電量是有自動調節的,而空調壓縮機,多餘的冷量在空氣分配的時候就排掉了,對於大排量車,在低速和高速的時候出風口基本沒感覺,小排量車或緊湊型車在怠速和高速行駛的時候變化是很明顯的


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現代汽車因為都實現了網關控制,使得功率大小之間的轉換與空調負載的影響得到最佳的匹配。隨著全自動空調的使用,壓縮機已經實現了全過程的脈寬控制,類似於家庭的變頻空調,製冷量的控制已經實現了精確和均衡。


車享


老壓縮機用的是笨辦法,做的能高轉速,功率很大,這樣低速也夠力氣,高速能轉,壓力到了就斷開電磁離合器。

新式壓縮機是可變排量的,有很多缸一起工作,低轉用大排量,高轉用小排量,所以可以不受轉速影響。

發電機就更簡單了,有個調壓器,能按輸出電壓調節發電機勵磁部分的電壓,輸出高了,就調低勵磁電壓,發電機發電量就少了,表現出來輸出電壓下降,輸出低了,就調高勵磁電壓,輸出電壓就上升。

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其實最慘的不是他兩,最慘的是液壓助力泵和循環水泵。有計算指出他兩高速時要消耗全車3-7%的動力,


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先說空調,壓縮機把氣態製冷劑壓縮成液態製冷劑,低速就可以完成壓縮任務,高速更沒問題。這只是第一步,可以比喻為壓縮機是做冰磚的,第二步要對冰磚吹風,風大就冷,風小就不太冷,風大風小是靠電流調節,與轉速沒關係。

再說發電機,有個發電機調節器,低速發13.6,高速發14V,超過14伏,停止發電,加上汽車在變速箱控制下,轉速穩定在3000轉/分以下,所以不會有起過14伏的電壓。


碧海雲天王工


這個和汽車的ECU設置應該有關係,比如我現在開的,當你急加速的時候,車輛為了提高前進的動力,他就會把空調暫時的斷一下,而不是你說的急加速的時候空調會更好。這個就叫做調校。汽車高速行駛的時候,前面散熱器,大量的氣流通過,散熱更好,所以空調效果也會比怠速工況更好。


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