从提问者提供的图片来看,这是奔驰的新e级(e300l)。车辆启动后立刻吹出热风并不算高科技,但是这项技术基本上用在混动车型上,要么用在豪车上,平民车型很少采用。
毕竟增加一项功能也是要增加成本的,况且这种加热方式在寒带地区优势并不明显。提问者的描述中也可以看到当地温度并不是特别低,只有-5℃左右,这也是为什么启动后立刻能感受到热风吹出来的原因。如果环境温度达到-30℃,那么出风口热感就不会很明显,吹玻璃除雾气还是可以的,取暖就太牵强了。
其实这就是ptc制热,也是电制热的一种。虽然没有最新款e300的资料,但是从提问者的描述来看,可以确定该车带有ptc辅助电加热功能。
ptc其实就是正温度系数的热敏电阻,温度低阻值小、温度高阻值大。
电阻是一种阻抗原件,用来阻碍电流的原件。根据欧姆定律i=u/r可以得知:电阻阻值越大则流过电阻的电流越小,电阻阻值越小则流过电阻的电流越大。电流流过电阻时做功而消耗电能,于是就产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。ptc加热就是利用了电流的热效应,把n个热敏电阻组合在一起装在散热片上。
因此,ptc加热在生活中应用非常广泛,例如空调的辅助制热、电暖风、电热风、管路保温等都离不开ptc制热。新能源汽车没有发动机也只能用ptc原件制热,ptc原件虽然制热快、效率高但是也有一个明显的缺点:需要大功率电源支持,而且想获取到理想制热功率那么电功率消耗也要大一些。就像电炉一样,功率越大制热量越高但是也会消耗更多的电量。
但是用在普通燃油车上就很困难了,因为燃油车采用12v低压系统,发电机、蓄电池都是12v的,即使用上1000w的ptc原件,那么工作电流:1000w/12v=83a,工作电流接近百安。这样的电流对于发电机、线路、电瓶都是一种考验,因为汽车启动后其他电气设备也要消耗一定的电流,因此汽车的发电机功率必须要足够大、线径够粗,同时电源管理软件也要智能化。这些都会增加成本,所以普通燃油车上很少能看到ptc辅助电加热空调。而座椅加热、倒车镜加热、玻璃电热除霜这些小功率电器倒是很常见。
但是豪车的出发点与平民车型是不一样的,除了动力操控之外,舒适性也是重中之重,因此豪车具备很多汽车不具备的各种功能,不求成本只求豪华。
而辅助电制热就是其中的一个应用。普通燃油车的暖风来自冷却系统,利用发动机余温做到的。因此冬季车辆启动后,在发动机水温上升之前暖风是不会有热量的,只能吹冷风。
对驾驶员来讲很不友好,上车后要冻一会才能出热风。豪车为了改善这个缺点,部分车型就加装了辅助电制热功能。车辆启动后发电机工作,发电机输出电流驱动ptc制热。因此只要发动机工作,发电机就会有电流输出,ptc就可以工作。
最后一个问题:电制热时汽车油耗会增加吗?答:会增加。
因为发电机的能量来源是发动机,发电机输出电流增加后输入功率也要增加,相应的发动机负载也会增加。例如100a的电流输出,发电机输出功率达到1200-1400w、如果发电机效率按照90%来计算,发动机要输出1500w以上的功率发电机才可以输出100a电流。此时发电机消耗的能量与空调压缩机接近,相当于开空调的油耗,因此电制热时汽车的油耗也会增加。
总之,奔驰车冷车启动后马上出热风,但水温还是零度的,这是因为该车带有ptc辅助电加热功能,这种加热方式在寒带地区优势并不明显,但豪车为了改善驾驶员的使用体验,会加装辅助电制热功能。同时,使用电制热时汽车的油耗也会增加。
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