这其实不是质量问题,可以通过操作解决。但是,如果操作不当,可能会出现严重的问题
经常开车的你,开车的时候明明没有开空调,但空调通风口里有热风,容易在春秋发生,车速越高越明显?(大卫亚设,Northern Exposure)有人说这是正常现象。(其实除了纯电动汽车外,部分燃油车也不会出现这种问题。)甚至有人推荐了错误的解决方案。为此,我将用我浅薄的汽车空调知识来分析这一现象的主要原因和正确的解决方法。
从分解来看,造成这一现象的原因主要包括两个方面。1)出风口为什么会刮风?2)刮风就刮风,有时候为什么还是热风?
1)出水口为什么会刮风?
汽车乘客座位不可能或不能设计成完全封闭的空间,保证车内空气流通也是汽车空调设计时需要考虑的一个方面,例如行李箱外部的排放口和空调进水口。因此,车辆高速行驶时,车身外部的空气流速远远高于车内的空气流速,拉动流体力学知识(看起来像伯努利方程),车身内部表面的空气间距/孔向外流通,在车内形成负压状态。此时,车辆空调模式处于外循环状态,在车内负压的作用下,大量外部空气从空调进水口涌入车内,形成自由对流,这也是为什么即使不开空调,空调排气口也会排出风的原因。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视新闻))因此,出水口风起的原因是进风口。
(车身缝隙不好,以天窗开放为例说明发生原因。)
为了解决风的问题,一些在线巨头建议关闭空调后将进气模式设置为内部循环模式。实际上,在内部循环模式下,车辆外部的空气不会从空调进气口流入车内,从而可以解决空调出风口泄漏的问题。这个方法看起来简单、果断、有效,但事实上副作用很大。如上所述,保证车内气流是空调设计中的重要方面之一(即使空调系统关闭),此时,如果外部空气从空调进气口进入车内的路径被切断,为了平衡车内外气压,一些外部气体从车辆的其他位置(缝隙)进入车内(其他位置不像空气系统那样过滤)。其中,进入车内的这一气体部分包括车辆尾部的空气。
尾部的空气,又称废气,含有大量一氧化碳/一氧化氮等有毒气体,长时间循环高速进行,汽车内的空气质量会严重下降,有害健康。特别是后排儿童乘坐时,空调关闭时不要使用内部循环模式。部分韩裔车辆为了防止用户的这种误操作,在天窗打开时空调系统会自动切换到外部循环模式。
2)为什么排出的风是热风?
基于流体力学的一些知识找到了空调关闭时刮风的原因。那么,要想弄清楚为什么会有热风,就要多了解一些空调箱结构的知识。
汽车空调箱,外国人称为HVAC (Heating,Ventilation,AIR-Conditioning),可以调节空调的进气模式、流出模式和流出温度。内部结构大致如下图所示。
主要内容包括:
1)内外机混合风门:调节车内外的混合比例,对去除空气质量和霜、去雾有一定影响。
2)蒸发器:空调系统的冷源,内部流通是制冷剂、压缩机操作的出口者。一个作用是冷却外部空气,另一个作用是除湿。因此,空调面板A/C按钮亮的时候,压缩机会工作,即使在外部气温比较低的时候,车内也不会起雾,所以在外部温度清凉的时候,开车时可以关闭A/C,减少油耗。(关闭A/C外部循环,将温度设置为最低,空调系统可用作风扇,对油耗影响不大。)
3)暖风水箱:空调系统热源,内部流动着发动机高温冷却剂,所以对于燃油车来说,空调系统供暖基本上是“免费”的。在部分全年高温下,这东西是鸡肋,为了保证制冷性能,部分车辆直接取消加热水箱(菲律宾),或添加阀门,切断发动机进入加热水箱的冷却水回路(南方地区常见)。
4)温度混合风门:控制经过暖风水箱的空气比例,在混合区与未经过暖风水箱的冷空气混合,用以控制空调的出风温度。
5)出风模式风门:控制出风模式,主要包括除雾,吹面,吹脚,吹面-吹脚,吹脚-除霜等。
车内空气或车外空气(循环风门控制)在鼓风机的作用下,通过空调滤芯并全部流向蒸发器。压缩机工作时,蒸发器表面温度很低(2℃~5℃),因此,当这部分空气流过蒸发器时,空气温度会被冷却到10℃以下,在根据用户设定的温度,通过混合风门控制其中一部分冷空气流经暖风水箱,最后冷空气和热空气混合成用户所需要的出风温度。
基于这些,大体也就知道热风的罪魁祸首--- 暖风水箱和温度风门 。如果切断发动机到暖风水箱的回路,那么空调系统失去热源,因此不会有任何加热效果,也就没有出热风这一说。但是由于成本等一些因素,大多数车辆暖风水箱入口并没有阀门,因此热源一直会存在。当然,热源存在并不一定就会对空气进行加热,热源加不加热空气以及加热空气的比例完全受温度混合风门指使。因此,空调排出的热风本质的祸首就是温度混合风门。
无论是自动空调还是手动空调,空调系统关闭时(熄火以外),空调的出风模式和混合风门位置会保持上次工作时的位置。因此。除非用户关闭空调前将温度设定成最低,否则混合风门都会允许一部分风经过暖风箱从而致使空调系统排出热风,如果用户关闭空调之前使用的吹面或者吹脚模式,那么热风由吹面或者吹脚出风口涌出。因此,导致热风吹向用户的是模式风门。过程如下图所示,就是这么简单。
以上是问题的产生的原因,总结一下:
进气风门的位置(外循环)是产生风原因;
温度风门的位置(不是最冷位置)是风被加热的原因;
模式风门的位置(吹面/吹脚)是热风吹向用户的原因。
下面是一些解决方法。
解决方法:
1)空调关闭时,尤其后排有小孩乘坐的时候,最好不要将空调循环模式调制内循环,这样容易造成尾气吸入车内,危害健康。
不过也有一些良心车企,比如韩系车辆,为了避免一些用户因为疏忽将进气模式误设置成了内循环模式,开发了一些保护逻辑,比如:1)天窗开启以后,循环模式会自动切换成外循环模式。另外,即使用户没有开启天窗,内循环模式下,当车速超过一定数值以后,车辆也会自动开启部分进气模式,使少量的外部空气进入车内,用来平衡内外压差,避免尾气进入车内,保证车内人员健康。
其实,往往越是这些消费者不容易注意到的细小地方,越能够体现出一个车企对消费者的重视程度。因为为了发现这些细小的隐患并且去除,保证消费者的安全,车企需要有高度的责任感,并且为此会花费大量的时间以及研发费用。
2)在空调关闭前,调整至外循环,并将温度调成最低和除雾模式,可以解决出热风的问题。理由如下:
-外循环:外部空气主要通过空调进气口进入车内从而平衡车内外压差,此时空调系统仍然对外部空气有净化作用(滤芯)从而避免尾气进入车内,降低车内空气质量
-温度设置成最低:空调系统并不会对外部空气加热,从而避免吹出的风是热风
-除雾模式:不同于吹面或者吹脚模式,除雾出风口面积大且距离远,此时并不会感受到出风。
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