开空调动力疲软,主要是马力小还是扭矩小,还是功率小?

小排量车型开空调后会感觉到汽车动力下降,这是因为压缩机工作时占用发动机一部分动力造成的。而马力、功率只是单位不同而已,他们之间是可以互相换算的。例如1马力(匹)≈735w、0.735kw。1kw≈1.36马力。所以马力与功率都是计量单位,只是叫法与习惯不同而已。而扭矩则是发动机的扭力,用Nm(牛.米)来表示。发动机活塞在缸套内坐往复运动,往复运动会做一定的功,功的单位就是牛顿,而单位距离所做的功则就是扭矩。一般来说发动机的扭矩大小与发动机功率成正比。最终总结起来就是小排量发动机功率小(马力),扭矩低,所以汽车开空调会感觉到动力不足。

老司机都知道,1.6L自吸车型开空调后都会影响汽车动力。尤其低速行驶更为明显。而前些年的小排量车型,例如0.8-1.0排量的车型,打开空调后车辆动力下降严重。最高车速也会受到限制,油门踩到底车速也很难提升。超车时怎么办?把空调关闭,超车以后再打开。这种小排量车型,开空调后油耗增加明显,动力衰减严重。

为了达到理想的制冷效果,空调压缩机功率普遍在2kw以上,3-5匹之间。开空调以后,发动机而外增加了2kw以上的负荷,小排量发动机功率余量本身就不足发动机增加额外负荷后汽车驱动力必然会下降。
大排量发动机 ,例如2.0排量以上的车型,开空调对动力影响不大。自动档车型甚至感觉不到动力流失,就是因为大排量发动机功率余量大,而大排量车型开空调油耗变化也不明显。这就相当于两个体质不同的人,体质弱一点的背包走路会觉得累,体质好的人背包走路丝毫没有感觉到累一样。所以汽车想要开的爽,排量大一点为宜,现在涡轮机横行天下,传统大排自吸车型逐渐退出市场,涡轮增压发动机扭力大,功率高,可以媲美大排量发动机。




开空调动力偏软,主要是马力小还是扭矩小,还是功率小?

内燃机动力和扭矩是通过行轮输出,其它方式输出,包括内燃机本身和汽车的必需配置,都消耗内燃机功率和扭矩,基本上称之内耗。

A 汽车内燃机二大机构是曲柄连杆机构配气机构,其维系了内燃机基本架构。五个系统包括冷却系统、润滑系统、燃油系统、点火系统。共同维系内燃机正常工作。但要消耗一部分内燃机功率和扭矩,属于内耗。

B 现在汽车普遍采用ECU和各种传感器,完美展示了现代电子技术,对汽车各方面的有效调控,实现了人们预期。电控系统需要持续稳定电力供给,仅靠蓄电池本身供电,无法满足汽车需求,必须配置大功率发电机。这些系统虽然保障内燃机工作,同时也消耗内燃机一部分功率和扭矩,也属于内耗。

C 空调压缩机和转向泵等,是技术进步和人的需求增加的。增加的配置,减轻了驾驶员的劳动强度,提高了驾乘人员的舒适度;增加的配置,同时又消耗了内燃机一部分功率和扭矩。

D 开空调动力偏软的问题,在3月25日开空调内燃机高温的问题,已经解释清楚了。总结一句,开空调不仅仅是实际输出功率变小、扭矩变小;还伴随着内燃机高温,燃油消耗增高。关注一下,3月25日开空调发动机高温。

以上仅供参考哈!




首先马力和功率是一个意思,是同一个物理量不同单位的描述。功率的单位是千瓦,马力的单位还是马力,1千瓦=1.36马力,这就像公斤与市斤都是描述重量一样。而扭矩描述的是发动机输出的扭转力矩。汽车开空调后动力下降可以说是扭矩不足也可以说是功率不足。两种方法都对。看到这里可能有人就不理解了,既然都可以那么扭矩和功率有啥区别呢,下面咱们就来说说这个问题。

动力不足的根本原因是扭矩不足

空调想要制冷需要发动机带动压缩机转动,而想要压缩机转动就需要施加一个扭转力矩,这个扭转力矩由发动机提供,如果发动机扭矩本来就小在分给压缩机一部分后剩余扭矩不多,驱动车辆时动力不足更明显。

说功率不足也对

因为功率=扭矩×转速÷9550,9550是常数,我们可以暂且不论,就拿扭矩和转速来说,当发动机以固定转速运行时扭矩就决定了其输出功率,扭矩越大输出功率越大。

所以说开空调动力不足从本质上说是扭矩不足,从表象来说是功率不足。就像烧红的铁烫手从本质上说是热量太多,从表象来说是温度过高。




先说明一点,功率与马力是一回事,只是不同的进制罢了,功率单位是千瓦、马力单位是匹,1千瓦=1.35马力,这就是二者的差异;实际上国际单位一般用千瓦来表述,英制单位才会用到马力、什么迈啊之类的,实际上就是进制不同;而表达的是一回事!


至于某辆车、在开空调之后,动力突然变得疲软,那么只能说功率、扭矩都小,功率、扭矩其实是一回事;没听说那辆车扭矩超高、功率超低的,因为功率就是乘上转速的扭矩,它俩就是相互依存的,所以某车、在某转速下,开启空调后动力疲软,只能说该车在某转速的情况下,扭矩不足、导致功率不足,功率、扭矩都不足!

扭矩、功率是一个整体

功率=扭矩*转速(比常量省略了),这个扭矩功率的转换公示大家都清楚对吧?根据这个公示我们很容易看出功率、扭矩的实际关系;简单点说就是某转速下的扭矩越小、功率也同样越小;同理某转速下功率越大、扭矩也自然就更大。。。

比如转速2000转,功率=扭矩*2000

此时能得出的结论就是,在两千转时,扭矩越大、功率越大,同理功率越大、扭矩也自然就越大,所以瞬时输出扭矩、功率是完全成正比的(当然后期可能出现扭矩下降,不过可以靠攀升的转速继续提高功率的局面),所以要抛弃极限扭矩、极限功率对思维的影响,影响车辆的是瞬时输出的功率、扭矩!所以说扭矩决定加速度对、也不对;因为某转速下输出的扭矩够大、加速度必然强,可某转速下扭矩如果大,那么扭矩与转速的乘积功率也大,所以说扭矩决定加速度合情不合理,用输出功率表述加速度大小才精确,注意决定加速度的是某时刻的输出功率(输出扭矩),而非最大扭矩或最大功率!
回到问题上来,如果一辆车子、在某转速下行驶,打开空调、动力变弱?可以这么理解,发动机带动空调、需要从曲轴取力,就等同于空调分走了一部分扭矩,而分走的这部分扭矩乘上转速,不就等同于功率被空调分走了么?这么说可以理解吧?因为瞬时功率、扭矩是成正比的,扭矩被分走、功率自然也被分走,既然如此、导致车子无力,只能说明一点,那就是车辆的功率、扭矩都不够;当然确切的说是在打开空调的那一瞬间(某转速下),发动机输出功率、扭矩都不足,如果足、自然就不会动力疲软了,对吧?




发动机有一个特征是缸径越大缸数越少的情况下,扭矩就越大,就像单缸柴油机一样,但是这种发动机扭矩是大,功率与马力很低。一般拖拉机的单缸发动机在50马力之内,可以牵引几吨的货物,而且毫不费力,原因就是只有扭矩而几乎没有功率,因为它的转速很低。那我们在夏季使用空调时导致动力疲软是什么原因造成的呢?取决于以下因素!

曲轴施加的扭矩取决于燃烧室爆炸容积

举个例子,现在三缸发动机越来越多,有1.0L与1.2L还有1.5L的,这三种发动机虽然缸数一样,但是爆炸物燃烧的容积却不一样,最直接的就是向曲轴施加的爆炸推力不同。这就会导致在不同的转速下,所表现的性能也会有所区别。

比如说1.0L发动机,由于缸径小,活塞行程短,转速会比较快。但是燃烧室爆炸物较少,向下推动活塞的力不足,如果再开启空调,就需要发动机施加更大的扭矩,超过极限后动力就会疲软。

发动机功率是怎么产生的?

发动机的功率是由转速产生的,转速越高功率就越高。如果想既有功率并且有扭矩,那就需要增加缸数并且加大排量,否则同样没有扭矩。比如说,2.0L六缸发动机,每个缸的爆炸容积为0.33,即使是开启空调也会动力疲软。所以多缸就发动机只有通过增加排量才会有更大的扭矩。

最终导致发动机开启空调动力下降的原因是缸数多、排量小,在有负荷时活塞的推力不足。如果在购买汽车时对扭矩有需求,比如说:经常在路况不好的道路行驶、爬坡,在这种情况下首先排量要稍微大点,然后再选择缸数较少的发动机即可。




汽车开空调动力减弱原因为「扭矩降低·马力缩水」

内容概述:

  1. 扭矩功率与马力的关系
  2. 发动机泵系的连接方式

汽车开空调会造成动力的减弱,原因是马力的缩水还是扭矩的降低?理论上两个答案都是对的,因为马力和扭矩都会因泵系的运行而缩减,不过要首先缩减扭矩才会造成马力的下降——动力的核心是扭矩!

想要了解这些小知识,首先要知道什么是扭矩。



马力概念

汽车和空调系统都会有动力有“多少匹”来判断,比如家用空调也会有“小1匹”或“大3匹”的说法;这里的所谓的匹实际为「horsepower-马力」的释义,或者理解为本土化的理解,因为马的量词为“匹”(一匹马)。

不过公制马力的缩写为德语单词Pfede starke,释义为强壮的马,缩写为PS而非“H·P”;公制马力1PS等于驱动75公斤物体以每秒每米运动的力量数值,不论用于汽车还是标注空调的功率都是相同的。

(马力是功率的单位)


公制马力计算公式:

  • 扭矩×转速÷9549=功率
  • 功率×1.36=马力

从公式可以得出结论了,想要计算出某台发动机的马力是多少,需要了解的是发动机的最大功率是多少;而功率的基础是“扭矩与转速相乘”,相辅相“乘”的概念当然是两个数值有一项高,则得出的数值就会比较大。比如扭矩为100N·m而转速为2000rpm,功率就会是20kw,反之扭矩为200N·m转速为1000rpm,功率也还是20kw。

那么究竟如何理解扭矩功率和马力的关系呢?



简单概述:扭矩是单次燃烧燃油做功产生的能量(动能),功率是以每分钟做功次数为基础,计算多次做功输出的能量总和;但是因做功过程中会产生相当程度的损耗,四冲程发动机又是曲轴转两圈才会做功一次,所以还要除以计算得出的常数-9549。

所谓的“功·率”就是发动机每分钟做功的效率,不过这个概念可能不好理解;于是就有了以马力来直观体现性能的方式,但是马力一定要是功率乘1.36,因为功率的真实单位为「kw」,两者并不是一个概念。


那么开汽车空调造成的动力下降,显然就是对扭矩的损耗从而造成马力的下降;因为功率马力的基础或为转速或为扭矩,但是转速是不会“损耗”的,量产车标定转速假设为极限7000rpm,这台机器用到报废都可以拉升到该转速标准。所以能够损耗的只有扭矩,空调系统是如何损耗扭矩的呢?



泵系概念

燃油动力汽车需要有各种“泵”,包括涡轮增压器的本质都是「气泵」(空气压缩机);泵的功能就是为液体会气体增压压缩,而任何物体被压缩都需要一种作用力作用于它。所以泵本身也要是消耗能量的,比如常见的三种泵。

  • 轮胎气泵-耗电
  • 鱼缸水泵-耗电
  • 人工气泵(打气筒)-耗馒头或米饭

所以汽车上使用的各种泵也是要消耗能量的,或者理解为必须通过某种方式为这些泵提供动能;燃油泵与水泵多为电机驱动,消耗的是启动发动机后、发电机即发即用的电能。但是燃油汽车使用的空调压缩机,99.9999%都是通过发动机的曲轴带动运转,其中还包括机体内部的机油泵也靠曲轴,这里就有两个知识点需要掌握了。



1:汽车冷空调系统与家用空调运行原理相同,唯一的区别就是普通空调的压缩机是通过电机提供动力,而汽车空调压缩机是通过皮带连接压缩机的带轮,另一端连接发动机的曲轴,通过曲轴的转动而带动压缩机运转。

发动机所谓的“转速”指的正是曲轴的转速,与曲轴连接的飞轮是输出动力端;也就是说“转矩·扭矩”是通过曲轴输出到变速箱再到车轮的,那么如果「为曲轴刹车」是不是就会减弱扭矩从而降低马力?答案显然是肯定的,所以曲轴运转的阻力都会损耗扭矩马力,而压缩机自身运行的阻力是很大的,阻力则会通过皮带来抵消部分曲轴的扭矩。


这就是开启冷空调会造成动力减弱的原因,要知道汽车空调压缩机也有3kw左右的功率,也就是4PS左右的公制马力;所以开启空调后的发动机怠速转速都会升高,比如从800rpm升高到1200,多出400转就是通过更大扭矩和转速相乘,从而多输出4马力以保证发动机不会被压缩机拖熄火。

行驶中不会主动升高转速,相同转速的扭矩因为压缩机损耗而降低,马力减弱自然加速能力差且巡航车速降低。不过使用可变排量压缩机(变频概念)的车辆问题不明显,因为制冷达到设定温度之后,压缩机会降低对功率的需求,以同步降低对曲轴扭矩的损耗;比如启动时制冷以4PS消耗,恒温后的制冷功率只是1PS,此时的动力感受就会好很多了。

反之手动空调的定排量压缩机就没有这种功能,只要使用空调就会出现动力的下降。



2:暖空调系统是不需要开启压缩机的!

因为汽车暖风既不是家用空调的电辅热原理,同时也不依靠压缩机运行,以制冷剂的冷热交替(放热)制暖;其暖风来自内燃式发动机运行中的高温,高温会把防冻冷却液加热到100度左右。

只要将汽车空调调整为暖风,打开风机后的防冻液就会流动到暖风水箱里;水箱吸收防冻液的热能而升高到相同温度,风机把低温空气吹到暖风水箱上,通过空气吸收水箱热能而升温的方式制造暖风。(热力学第二定律说明任何低温物体具备从高温物体中“吸热”的能力)

防冻冷却液就是不用于制造暖风也会升高到这种温度,那么这些“水暖”也就是不用白不用的废热了;废热利用是不损耗发动机扭矩功率的,所以行驶中也就不用拉升转速提高马力而费油了。


这就是暖风空调的运行原理,在用车过程中要关闭「A/C按键」(指示灯熄灭为关闭);该按键控制的是压缩机的电磁离合器,通电后与压缩机带轮吸合才会开始运转。关闭后离合器分离,但是带轮始终会与发动机的曲轴通过皮带联动而空转;这种状态也是会有轻微动力损耗的,不过已经计算在正常范围内了。

(目前已经有先进的国产发动以电机取代传统“皮带泵系”,由于电机的电磁动能转化效率高于内燃机平均3倍,使用电机替代泵系可以降低三倍的动力损耗)



番外知识:发动机的「机油泵」也是由曲轴带动运转,只要启动发动机就会开始迅速建立油压;电喷汽车没有客观需要原地热车的因素,热车是化油器汽车需要高温雾化燃油而无奈用车方式,但是化油器在汽车领域已经停用19年了。

启动发动机的瞬间,转速是不是会短暂的飙升到2000rpm左右?这种设定就是在启动时通过高转速让机油泵以高压力,在3秒左右形成有效润滑;只有机油在冬季结冻,发动机启动后都只要几秒钟就不用担心润滑问题了。关于发动机泵系与压缩机与动力的关系的问题,就聊这些了。




编辑:天和Auto-汽车科学岛

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马力和功率说的都是单位时间做功多少,其中马力分为英制马力和公制马力,跟功率有个换算关系。1公制马力≈0.735千瓦,1英制马力≈0.746千万。

另外扭矩与功率关系是:功率=(扭矩✖️转速)/9550,同样转速下,功率和扭矩是正比。所以你说的开启空调,其实就是空调压缩机开始工作了,必然消耗发动机多余的功率来做功。




马力,扭矩和功率。

马力和功率其实是一回事,只是各自的单位不同导致的数据不同。

扭矩是内燃机在一个周期内活塞使发动机旋转的力量,发动机单位时间内所做的功叫做发动机的功率。

一般来说汽车的功率和扭矩是发动机的主要性能指数之一,反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及最大车速。通常的说法,扭矩决定提速能力,功率决定所能达到的最大时速。

空调对动力的影响

家用汽车采用的一般是非独立的空调,也就是直接靠发动机动力驱动。发动机在运转的时候,就要分一部分动力到汽车空调上面去了,压缩机是汽车空调制冷最重要的核心,也是最费功率的部分。

汽车压缩机日常运行的功率,直接从汽车发动机运行功率中扣掉,一般情况下,汽车空调每获得1冷吨(3.5KW)的制冷量需消耗2马力(约1.47KW) 。不同型号汽车空调系统消耗功率值是不同的,一般随着制冷量的增大而增大。

动力不足是扭矩还是功率不足


扭矩大小是发动机转速而变化的,一般来说随着转速增加,扭矩先增大到最大值而后减小,一般在5000rpm左右达到最大值。扭矩通过变速器等传动系统传递到车轮上,直接提供加速力,这与传动比和轮胎等因素有关,空调对扭矩没有直接影响。

功率就不同了,空调开启时消耗的能量就是以功率进行表示的,这说明空调消耗的是发动机的功率。开空调时,明显可以看到转速上升,但是相应的动力与开空调之前没有变化,高出的那部分转速提供的动力就是由空调消耗了。

所以,开空调时动力不足,主要是功率和马力小,两者是一回事。


动力不足更可以说是排量不足,对于小排量1.0-1.5L的发动机排量来说,空调对于动力的影响就比较大,而对于2.0甚至更高排量的车型来讲空调的那点动力消耗,毛毛雨,功率越大 空调对发动机的动力衰减影响越小。同等排量车型,有没有增压器也会使得动力衰减不同。当同等排量的发动机功率和扭矩调校不同时,动力参数越大的车型空调对其动力的影响越小。

空调功率相比汽车功率很小,影响怎么那么明显


如果只看空调的额定功率和汽车的额定功率,会发现空调的功率比起汽车130/150kw的功率其实不大,但实际驾驶时感觉到动力减弱很明显。

在低速行驶时,汽车的发动机功率往往只发挥了30%左右,这30%的功率除了克服车辆的行驶阻力外,还需要用于车辆内部电器的使用,虽然空调的功率总体上看来不大,但是在低速行驶时,所占用发动机功率的比例也是不小的,在低速行驶时很容易感到动力明显下降。但是在中高速行驶时,动力衰减感觉就没有那么明显了。

以上。




因为空调压缩机带走一部分发动机动能,就好像你骑车突然叫你带点东西




内燃机动力和扭矩是通过行轮输出,其它方式输出,包括内燃机本身和汽车的必需配置,都消耗内燃机功率和扭矩,基本上称之内耗。

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页面更新:2024-03-23

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