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气候控制它是如何工作的

车头条
导读 自 1930 年代后期,已不复存在的奢侈品牌 Packard 将空调作为一种选装配置引入汽车中以来,汽车就已经配备了空调。与大多数其他创新一

自 1930 年代后期,已不复存在的奢侈品牌 Packard 将空调作为一种选装配置引入汽车中以来,汽车就已经配备了空调。

与大多数其他创新一样,空调系统随着时间的推移不断改进,另一家汽车制造商凯迪拉克率先将自动气候控制系统推向市场,该系统试图将车内空气保持在乘员设定的温度。

它于 1964 年推出并恰如其分地命名为“舒适控制”,它使用三个温度传感器(称为热电阻)来检测汽车内外以及空调管道处的空气温度,从而相应地控制系统的运行。

近 60 年后,空调系统已经取得了长足的进步。今天的大多数汽车现在都配备了自动气候控制系统,而且需要不断摆弄风扇和温度控制来保持车内愉快的气氛的日子已经一去不复返了。

市场上的许多系统还通过具有多个气候控制“区域”允许驾驶员和乘客设置自己的温度,从而有助于防止驾驶员和乘客之间不可避免地争论“正确”温度是多少。

现代气候控制系统如何工作?

现代自动气候控制系统的操作和功能因汽车型号和制造商而异。然而,大多数系统通常使用多个温度传感器(至少两个,用于检测汽车的外部环境空气温度和内部温度)。

可以找到的其他传感器包括湿度传感器,以确保干燥的环境并控制空调系统的运行,使窗户和挡风玻璃不会起雾。

汽车的内部本质上是一个温室,许多汽车制造商试图通过引入太阳能传感器来弥补阳光直射会使汽车迅速升温的事实。这些可以检测太阳的位置和照在汽车上的阳光量,并调整空调系统以考虑到汽车可能比正常情况升温更快。

有些车型还可能将空调系统的运行与汽车的车载 GPS 系统联系起来,以便更好地预测特定地点的天气情况,并让空调系统做好相应的调整。

可能存在的其他传感器包括二氧化碳/一氧化碳传感器。与调节温度无关,这些可能有助于将 A/C 系统从再循环切换到自动吸入外部空气,以保持车内清新、健康的环境。

在每种情况下,微处理器都会不断采样和分析来自每个传感器的输入,并考虑来自汽车其他部分的信息,例如来自该 ECU 的发动机速度和节气门负载。

这有效地创建了一个反馈回路,以确定是否必须加热或冷却汽车以匹配所需的温度,风扇应以多快的速度运行以实现这一目标,以及最合适的气流类型以确保快速有效地发生这种情况(即通过什么通风口空气应该流过)。

一旦达到所需温度,空调系统可能会以降低的功率水平或较慢的风扇速度运行,以确保保持设定的温度。

双区和多区系统:什么是区?

正如介绍中提到的,当今许多气候控制系统都标榜为具有“双区”(或在某些情况下为三区或四区)功能。这仅仅意味着该系统配备了多组传感器,可以将汽车内部空间划分为不同的“区域”,每个区域都能够独立设置自己的温度。

例如,双区系统通常允许驾驶员和前排乘客设置自己的温度,而三区系统还允许后排乘客为自己创建一个单独的区域。

请注意,车载空调系统只能对汽车的发动机和其他部件施加如此大的压力,因此可能不允许区域内的温度完全相反。例如,系统可能无法有效运行,或者可能会限制住户将一个区域的温度设置为 16 °C,将另一个区域的温度设置为 27 °C。

当然,区域之间存在气流,因此设定温度不能完全相互独立。相反,更合理的是区域之间存在几度的差异(例如一个区域在 21°C,另一个区域在 23 °C)。

空气质量系统

空气质量系统是空调领域的一项显着创新,通常出现在高端市场。

这些系统包括一个安装在汽车外部(通常在靠近散热器格栅的发动机舱中)的空气质量传感器,它能够确定外部空气的污染程度。如果检测到空气质量不佳,系统会自动对机舱空气进行再循环,并在空气质量改善时切换回从外部吸入新鲜空气。

在拥挤的区域或隧道中行驶时,此功能特别方便,因为驾驶员不必记住手动再循环空气。

在许多情况下,空气质量系统还具有空气净化系统,该系统可以使用先进的空气过滤器来净化空气中的微粒和其他污染物。

可以说,其中最著名的是Tesla Model S、X和 Y型可用的生物武器防御模式。这利用 HEPA(高效微粒空气)空气过滤器显着减少 PM2.5 污染物(即具有2.5 微米或更小的直径)在空气中。

沃尔沃和捷豹路虎是另外两家汽车制造商,它们也开始为他们的车辆配备 PM2.5 空气过滤器,即使在烟雾缭绕的环境中也能确保车内空气质量保持良好。大众汽车还在其最新车型中使用了一种称为 Air Care 的类似技术。

其他制造商正在使用机舱空气电离和木炭过滤器等技术,这些技术也旨在清洁进入汽车的空气。

例如,在澳大利亚,这些功能在丛林大火季节或存在由减少危害烧伤产生的烟雾时特别有用。

其他创新

当今市场上最先进的气候控制空调系统之一是雷克萨斯的气候礼宾系统,可用于LS 轿车等旗舰车型。这不仅使用红外传感器等先进传感器来监测乘员的实际体温,还将空调系统的运行与座椅加热/冷却和方向盘加热相结合,以实现乘客的最佳舒适度。

例如,在非常寒冷的日子里,在空调系统接管加热空气之前,首先加热座椅。在炎热的日子里,情况正好相反,在空调系统介入以冷却内部之前,座椅通风首先运行。

其他最近的创新包括集成语音命令以操作空调系统。例如,在配备梅赛德斯 MBUX 信息娱乐系统的车辆中,说“嘿梅赛德斯,我冷”会使设定温度升高几度。宝马和特斯拉等品牌的最新车型也提供类似的功能。

车辆预处理,或通过智能手机应用程序远程操作汽车的空调系统来预热或预冷汽车,是最近的另一项发展,在特别炎热或寒冷的日子里尤其方便。此功能可确保车内在进入前已处于所需温度。