汽车空调与发动机性能匹配研究
摘 要：在现代工业快速发展的今天，各行業的科学技术水平较以往有了质的飞跃。我国汽车工业的各项生产技术也直追国际上的行业先进国家，与此同时，人们对于乘车舒适性、安全性的要求也在发生变化，汽车空调已经成为各车型的必备系统之一，业界对于汽车空调与发动机性能匹配效果的研究也在持续进行，相关具备可行性的研究结论已经投入到实际生产过程当中，取得了良好的实践成果。本文就汽车空调与发动机性能匹配的相关研究内容做以论述，剖析其中所蕴含的汽车工业生产原理，探究二者的最佳匹配策略，以期为实践提供有益的借鉴。
关键词：汽车空调；发动机性能；匹配研究
通常情况下，汽车空调的启动与否对汽车的动力性有着一定的影响，而且，对于汽车的经济性也有一定的影响。因此，研究汽车空调与发动机性能最佳匹配状况有着极佳的现实意义。从汽车的动力性方面考虑，如若开空调运行则会增加汽车本身的负荷，人在驾驶时会有一种迟滞的感受，但随着汽车工业技术的不断进步，以及行业专家对于汽车空调与发动机性能匹配研究成果的不断更新，可以通过对测算数据的分析，使二者间达到一种合理化的平衡，以此来提升汽车的整体性能以及舒适的驾驶体验。
一、汽车空调系统的构成及其与发动机性能之间的关系研究
当下时代，从汽车生产领域来看，汽车空调已经成为各类车型的必备项目，汽车空调的适用能够提升汽车驾驶的舒适度。当然，在满足空调系统运作效率的同时，则会对汽车的动力系统产生一定的影响，具体的差异程度也因车型而异。通过研究汽车空调系统的工作原理可以探寻到空调系统与汽车动力系统间的微妙关系。
1.汽车空调系统所占的功率分析
为了在汽车内部安置空调设备，则在设计汽车空调时，就将空调的冷凝器设计得比正常房间用空调要小一些，汽车空调每产生1吨的制冷量需要消耗2马力的发动机功率。通常情况下，不同型号的车系其空调系统所消耗的功率值是不一样的，制冷量如若增大，则所消耗的功率也有所放大。空调对汽车动力性的影响基本上在10—15%左右。其具体表现在汽车的加速性能方面，意味着汽车加速时间变长了、爬坡能力降低了、最高车速有所下降了。即便如此，当车速较高时，空调消耗的功率较空气阻力消耗的功率小得多，这就使汽车的最高车速下降不大，甚至几乎没什么影响。因此，随着现代汽车工业技术的升级，如若在开着空调驾驶的情况下，汽车功率的变动数值可以忽略不计。
2.汽车空调的工作原理
汽车空调系统的工作原理与我们所熟悉的房间用空调的运作机理大体一致，首先，通过压缩制冷剂，使其被压缩程高温、高压的气体，再通过冷凝的过程，将制冷剂物质变为中低温的液体物质，再通过蒸发过程吸收热量，最终制冷剂又流回压缩机，至此，便是完成了一个循环过程[3]。长此反复运行，便可以实现汽车环境内的降温目标。从汽车空调系统的工作原理来看，制冷系统的五大主要部件的全部正常运行则要消耗一定的功率，因此，会给汽车的动力系统性能的发挥造成一定的阻碍。
3.汽车空调系统与发动机性能之间的关系
汽车空调系统的运作消耗一定的功率，这样一来，如若采用同样的汽车发动功率，则就会比预想的动能稍差一些，这是由于空调系统运行所导致的。可见，汽车空调系统在开启的情况下，要想维系发动机性能与空调关闭时的性能一致，则要开足马力来发动汽车，并且通常要踩深一些油门。
二、汽车空调系统的运作及其与发动机性能的匹配研究
汽车空调开启则发动机性能降低，传统车型与新能源车型的动力差异
1.汽车空调开启则发动机性能降低
随着世界范围内环境污染的日益加剧，以及能源的大量消耗，将新能源、新技术应用于汽车空调系统的研发中，具备一定的现实意义。通过对汽车空调系统组成的研究了解到，汽车空调内部的电路与汽车发动机功率有着较大的关联。发动机的最大功率指的是汽车驾驶员把油门踩到底的时候的最大功率，但通常情况下，很少采用如此极端的驾驶策略。一般车型的空调功率在3kw-5kw之间，若在开了汽车空调的前提下驾驶汽车，则要稍稍将油门踩深一些才能保证发动机以不开空调时相同的功率启动车身。
2.传统车型与新能源车型的动力差异
通过对新能源支撑下的汽车发动性能的研究，了解到新能源汽车与传统汽车的区别主要在于其能源供应系统的改变。通常，我们所知晓的普通车型都是采用汽油、天然气等能源作为动力燃料，在这种情况下，汽车空调系统采用发动机的输出机械功为驱动力，并且在离合器的作用下带动开启式空调压缩机进行制冷，这便是传统空调系统的运行机理。新能源汽车空调系统的运行则不会对汽车自身的驱动性能造成较大的影响，究其原因在于，新能源汽车空调系统是独立的电动压缩机驱动系统，而且，还可以循环利用发动机在工作时所产生的热能来辅助驱动空调系统。但同时，目前新能源汽车的造价成本较高，且在设计空调系统的过程中，还要将电池容量等问题考虑进去，计算好最大制冷等指标的数值，才能实现汽车空调与发动机性能的最优匹配。可见，如若想要制定出合理的新能源汽车空调与发动机设备性能的匹配方案，仍需进行一段时间的研究。
通过研究汽车空调的工作原理，了解到其基本原理与其它普通类型的空调大致相同，汽车空调的运作过程也是由四个环节组成，经压缩、冷凝、膨胀和蒸发这四个步骤的运作，顺利完成汽车内环境的降温过程。另外，通过研究汽车空调系统的基本组成，以及汽车发动机的性能状况，分析并探究汽车空调与发动机性能的最佳匹配方案。再者，对于新能源车型系统配置的研究也是业界所关注的重点内容，但就目前的实践情况来看，在低成本的前提下，制定出新能源汽车与其发动机性能之间的匹配方案还需进一步探究。
参考文献：
[1]吴宇，徐元章，吕其明，钟剑龙.反推装置与发动机性能匹配的数值研究[J].航空科学技术，2012，05（05）：36-38.
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[4]彭昕，冀兆良.我国汽车空调技术的应用及发展现状[J].制冷空调与电力机械，2011，03（03）：4-5.