ระบบปรับอากาศและเครื่องทำความร้อนเพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในรถยนต์ไฮบริดมากแค่ไหน?

แชร์หน้านี้
การใช้เครื่องปรับอากาศในรถยนต์ไฮบริดสามารถลดประสิทธิภาพการใช้น้ำมันลงได้ถึง มากกว่า 25% โดยเฉพาะในการเดินทางระยะสั้น ส่วนระบบทำความร้อนจะลดระยะทางและประสิทธิภาพการทำงานอย่างชัดเจนในสภาพอากาศหนาว ภาระพลังงานถูกแบ่งระหว่างเครื่องยนต์และแบตเตอรี่ ดังนั้นผลกระทบของเครื่องปรับอากาศในรถไฮบริดจึงวัดได้มากกว่าในยานพาหนะทั่วไป ด้วยนิสัยการระบายอากาศและปรับอากาศที่ถูกต้อง ส่วนที่สูญเสียไปสามารถคืนกลับมาได้เป็นจำนวนมาก
สิ่งที่น่าสนใจ
- เครื่องปรับอากาศสามารถลดประสิทธิภาพการใช้น้ำมันในการขับขี่ในเมืองลงได้ ถึง 21%
- ในอากาศร้อน ผลกระทบสามารถเกิน 25% ได้ในการเดินทางระยะสั้น
- ที่อุณหภูมิ -7°C ค่า MPG ของรถไฮบริดลดลงเฉลี่ย 22.8%
- คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้ 15-54% เมื่อเทียบกับระบบสายพาน
- ปั๊มความร้อนลดการสูญเสียระยะทางได้อย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบตัวต้านทาน
เครื่องปรับอากาศเพิ่มการใช้พลังงานของไฮบริดจริงๆ มากแค่ไหน?
คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศเป็นหนึ่งในผู้บริโภคพลังงานไม่กี่ตัวที่ต้องการกำลังเชิงกลหรือไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาที่ยานพาหนะทำงาน และแหล่งพลังงานนี้ในที่สุดก็คือเชื้อเพลิง ผลกระทบที่วัดได้แตกต่างกันในช่วงกว้างขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งาน: การขับขี่ในเมืองเมื่อเปิดเครื่องปรับอากาศวัดการสูญเสียประสิทธิภาพการใช้น้ำมันได้ถึง 21% และระบุว่าในอากาศที่ร้อนจัดและการเดินทางระยะสั้น ตัวเลขนี้สามารถเกิน 25% ได้ สำหรับรถไฮบริดสถานการณ์จะละเอียดอ่อนกว่าเล็กน้อย เมื่อเคลื่อนที่ในโหมดไฟฟ้า พลังงานที่คอมเพรสเซอร์ดึงไปมาจากแบตเตอรี่โดยตรง เมื่อแบตเตอรี่ลดลง เครื่องยนต์จะเข้ามาทำงานบ่อยขึ้น และการเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานจะแสดงออกมาเป็นสองชั้น
เหตุผลที่ผลกระทบมากขึ้นในการเดินทางระยะสั้นนั้นชัดเจนในแง่วิศวกรรม: ระบบทำงานเต็มกำลังเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิภายในห้องโดยสารสูงสุดและยังไม่ถึงสภาวะเสถียร ในการเดินทางระยะไกล เมื่อเครื่องปรับอากาศไปถึงอุณหภูมิเป้าหมายแล้ว ระบบจะทำงานในโหมดรักษาอุณหภูมิเท่านั้น ประสิทธิภาพที่ความเร็วคงที่บนทางด่วนดูดซับภาระนี้ได้บางส่วน ในระยะทางสั้นๆ ในเมือง ระบบจะอยู่ในจุดทำงานที่ยากลำบากที่สุดตลอดการเดินทาง ระยะทางในตัวหารจึงมีขนาดเล็กและเปอร์เซ็นต์จึงสูงขึ้น
ทำไมตัวเลขจึงแตกต่างกัน?
เป็นเรื่องธรรมดาที่จะเห็นความแตกต่างระหว่างเปอร์เซ็นต์ที่กล่าวถึงเกี่ยวกับผลกระทบของเครื่องปรับอากาศ เนื่องจากเงื่อนไขการวัดแตกต่างกัน: อุณหภูมิภายนอก ระยะเวลาการเดินทาง การกระจายระหว่างเมือง/ทางด่วน และอุณหภูมิเป้าหมายในห้องโดยสาร เปลี่ยนผลลัพธ์โดยตรง ในวันที่อากาศอบอุ่น เครื่องปรับอากาศที่ทำงานในระดับปานกลางเพิ่มการใช้พลังงานในช่วงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ยานพาหนะที่ขับระยะสั้นในช่วงที่อากาศร้อนที่สุดของวัน การสูญเสียอาจสูงเกินยี่สิบเปอร์เซ็นต์ ข้อสรุปเชิงปฏิบัติคือ: ตัวเลขที่กำหนดสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดมีไว้สำหรับการขับขี่ระยะสั้นในอากาศร้อน ในการขับขี่ที่อากาศอบอุ่นและระยะไกล ผลกระทบจะเล็กกว่ามาก
ความแตกต่างระหว่างคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้ากับคอมเพรสเซอร์ที่ต่อกับเครื่องยนต์

ในระบบดั้งเดิม คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศได้รับพลังงานจากสายพานของเครื่องยนต์: หากเครื่องยนต์ไม่ทำงาน เครื่องปรับอากาศก็ไม่ทำงาน และแม้แต่ในขณะเครื่องยนต์เดินเบา คอมเพรสเซอร์ก็ยังสร้างภาระให้กับเครื่องยนต์ ในรถไฮบริด โซลูชันที่แพร่หลายคือคอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่แรงดันสูง ทำงานอิสระจากรอบเครื่องยนต์ และสามารถให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นตามเป้าหมายได้ในทุกช่วงรอบ ความเป็นอิสระนี้ก่อให้เกิดผลลัพธ์ในทางปฏิบัติสองประการ: ในโหมดไฟฟ้าห้องโดยสารสามารถทำความเย็นได้ และรอบคอมเพรสเซอร์สามารถปรับได้อย่างแม่นยำตามความต้องการ โดยไม่ดึงกำลังโดยไม่จำเป็น
ในเชิงตัวเลข พบว่าคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความเย็นเทียบกับระบบสายพานในช่วง 15-54% และช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง ที่มาของการปรับปรุงนี้ไม่ได้อยู่ที่ประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์เพียงอย่างเดียว แต่อยู่ที่ความสามารถในการควบคุมของระบบ: พลังงานไม่ใช่ตัวงานที่ทำเอง แต่การทำงานให้ถูกเวลาและในปริมาณที่เหมาะสมต่างหากที่สร้างความแตกต่าง อย่างไรก็ตาม ต้องอ่านอย่างรอบคอบ; ตามที่ผู้ใช้บางรายระบุ ความสามารถในการทำความเย็นสูงสุดของคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าอาจต่ำกว่าหน่วยสายพานที่ทรงพลัง กล่าวคือ คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพ แต่ไม่เท่าเทียมกันในทุกการใช้งานเมื่อพูดถึงความสามารถสูงสุด
สำหรับผู้ใช้รถยนต์ไฮบริด สิ่งนี้สะท้อนในการขับขี่ดังนี้: การที่เครื่องยนต์เข้ามาทำงานทันทีเมื่อเปิดแอร์เป็นเรื่องปกติ แต่ในรถที่มีคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าจะเกิดขึ้นน้อยกว่า ระบบ HVAC ยังคงสามารถกระตุ้นเครื่องยนต์เบนซินได้; สำหรับผู้ที่ต้องการลดการกระตุ้นนี้ โหมดปรับอากาศแบบประหยัดพลังงานจะช่วยรักษาระยะทางไฟฟ้าโดยลดภาระของแบตเตอรี่
การให้ความร้อนส่งผลต่อการใช้และระยะทางในอากาศเย็นอย่างไร?
ความเย็นคือศัตรูที่ยากจะต้านทานที่สุดของประสิทธิภาพไฮบริด ที่อุณหภูมิราว -7°C พบว่าเศรษฐกิจเชื้อเพลิงของรถไฮบริดลดลงเฉลี่ย 22.8%; ประสบการณ์ของผู้ใช้ระบุความสูญเสียนี้โดยทั่วไปอยู่ในช่วงร้อยละยี่สิบถึงสามสิบ หรือแม้กระทั่งสูญเสียราว 10 MPGต่อถัง การวัดระยะยาวของเจ้าของ Honda Civic ไฮบริดคนหนึ่งสรุปสถานการณ์ได้ดี: รถที่ได้ 45-47 MPGในหน้าร้อน จะลดลงเหลือระดับ 36-38 MPGในหน้าหนาว สาเหตุมีหลายชั้น: แบตเตอรี่เย็นรับและจ่ายกำลังได้น้อยลง เครื่องยนต์ทำงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพจนกว่าจะถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม และการให้ความร้อนห้องโดยสารต้องการพลังงานเพิ่มเติม
เครื่องทำความร้อนแบบต้านทานหรือปั๊มความร้อน?
การคำนวณพลังงานของการให้ความร้อนห้องโดยสารขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้ให้ความร้อน เครื่องทำความร้อนแบบต้านทานแปลงไฟฟ้าที่ใช้เป็นความร้อน 100%; ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) เท่ากับ 1 และดึงกำลังจำนวนมากจากแบตเตอรี่ในอากาศเย็น ซึ่งอาจลดระยะทางได้ถึง 30%ในบางกรณี ปั๊มความร้อนทำงานในทางกลับกัน: สำหรับไฟฟ้าทุกหนึ่งหน่วยที่ใช้ สามารถผลิตความร้อนได้ 3-4 หน่วยรวมกับความร้อนที่ดึงมาจากอากาศภายนอก ความแตกต่างที่วัดได้ก็ชัดเจน: ในอากาศเย็นปานกลาง ปั๊มความร้อนลดระยะทางราว 20% ในขณะที่เครื่องทำความร้อนแบบต้านทานลดถึง 33%; ที่อุณหภูมิราว 0°C พบว่าเศรษฐกิจเชื้อเพลิงของระบบปั๊มความร้อนดีขึ้นได้ถึง 13.4%
ผลกระทบของการให้ความร้อนยิ่งใหญ่กว่ามากในการเดินทางระยะสั้น เมื่อห้องโดยสารและเครื่องยนต์เย็น ระบบจะพยายามให้ความร้อนด้วยกำลังเต็มที่; หากการเดินทางสั้น ภาระสูงนี้จะไม่มีวันถูกชดเชย ผลกระทบของเครื่องทำความร้อนต่อระยะทางในโหมดไฟฟ้าก็ทำงานด้วยตรรกะเดียวกัน: กิโลวัตต์ทุกหน่วยที่ดึงจากแบตเตอรี่จะถูกหักออกจากระยะทางวิ่งไฟฟ้า และเมื่อเครื่องยนต์เข้าทำงานก็จะกลายเป็นการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง
| เงื่อนไข / ระบบ | ผลกระทบที่วัดได้ |
|---|---|
| เครื่องปรับอากาศ, การขับขี่ในเมือง | สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้นสูงสุดถึง 21% |
| เครื่องปรับอากาศ, อากาศร้อนจัด + การเดินทางระยะสั้น | สิ้นเปลืองมากขึ้นกว่า 25% |
| รถไฮบริด, อากาศหนาว -7 องศาเซลเซียส | สิ้นเปลือง MPG เฉลี่ย 22.8% |
| เครื่องทำความร้อนแบบต้านทาน (อากาศหนาวเย็นปานกลาง) | สูญเสียระยะทางประมาณ 33% |
| ปั๊มความร้อน (อากาศหนาวเย็นปานกลาง) | สูญเสียระยะทางประมาณ 20% |
| คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า เทียบกับ แบบสายพาน | ประสิทธิภาพดีขึ้น 15-54% |
ในเมืองหรือทางด่วน: ภาระด้านไหนกดดันมากกว่ากัน?
สภาพจราจรหยุด-เคลื่อนคือสนามธรรมชาติของรถไฮบริด; ด้วยระบบเบรกสร้างพลังงานและการช่วยลากจากมอเตอร์ไฟฟ้า ค่าตัวเลขการใช้งานในเมืองของรถไฮบริดส่วนใหญ่จึงดีกว่าค่าบนทางด่วน โดยผู้ผลิตมักรายงานตัวเลขในช่วง 48-60 MPG แต่ระบบปรับอากาศเปลี่ยนภาพนี้: ภาระเพิ่มเติมจากเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความร้อนที่ความเร็วต่ำในเมือง ถูกผลักภาระลงบนกระแสพลังงานรวมในสัดส่วนที่ค่อนข้างใหญ่ บนทางด่วนการใช้พลังงานรวมสูงอยู่แล้ว สัดส่วนของระบบปรับอากาศจึงลดลง แต่ด้วยแรงต้านอากาศพลศาสตร์และความเร็วสูงคงที่ ประสิทธิภาพบนทางด่วนของรถไฮบริดส่วนใหญ่จึงไปไม่ถึงค่าในเมืองอยู่ดี สถานการณ์ที่รู้สึกถึงภาระของระบบปรับอากาศรุนแรงที่สุดคือการเดินทางระยะสั้นในเมืองยามอากาศหนาว; ส่วนสถานการณ์ที่รู้สึกเบาที่สุดคือการเดินทางระยะไกลบนทางด่วนด้วยความเร็วคงที่ในอุณหภูมิที่คงตัว
วิธีใช้ระบบปรับอากาศอย่างมีประสิทธิภาพอย่างเป็นรูปธรรม
การสูญเสียเหล่านี้ส่วนใหญ่สามารถลดลงได้ด้วยนิสัยการใช้งาน เป้าหมายของการปรับอากาศในห้องโดยสารคือการสร้างความสะดวกสบายที่จำเป็นด้วยพลังงานน้อยที่สุด; แนวทางปฏิบัติที่นำไปใช้ได้จริงมีดังนี้:
- ใช้โหมดหมุนเวียนอากาศ (recirculation): การทำความเย็นอากาศที่เย็นแล้วใช้พลังงานน้อยกว่าการทำความเย็นอากาศร้อนจากภายนอกมาก และทำให้ห้องโดยสารเย็นลงเร็วขึ้น
- ระบายอากาศก่อนออกเดินทาง: ในวันอากาศอุ่น ให้เปิดกระจกเพื่อระบายความร้อนที่สะสมออกไปก่อน แล้วจึงเปิดเครื่องปรับอากาศที่ระดับต่ำ การจอดรถในที่ร่มหรือการใช้ที่กันแดดช่วยลดภาระเริ่มต้นได้โดยตรง
- เป่าลมพัดไว้ที่ความเร็วปานกลาง: เมื่อถึงอุณหภูมิที่ต้องการที่ความเร็วพัดสูงสุดแล้ว ให้ลดความเร็วลง; ในช่วงขึ้นรถครั้งแรก การใช้พัดลมความเร็วสูงสักครู่เพื่อปรับอากาศให้เร็ว แล้วจึงลดเป็นความเร็วปานกลางเป็นเรื่องสมเหตุสมผล
- เลือกใช้เบาะนั่งและพวงมาลัยแบบมีเครื่องทำความร้อน: เครื่องทำความร้อนเหล่านี้ให้ความร้อนกับร่างกายโดยตรง และใช้พลังงานน้อยกว่าการทำความร้อนอากาศทั้งหมดในห้องโดยสารมาก; เมื่อห้องโดยสารอุ่นแล้วให้ปิด
- ใช้โหมด ECO และโหมด eco-climate: โหมดเหล่านี้ลดภาระของระบบ HVAC และลดการสตาร์ทเครื่องยนต์ที่ไม่จำเป็น ในจราจรหยุด-เคลื่อน อย่าลืมเปลี่ยนเกียร์เป็น N ด้วย
มาตรการที่มีประสิทธิภาพที่สุดด้านการทำความร้อนคือสิ่งที่ทำได้ก่อนเริ่มการเดินทาง: การอุ่นห้องโดยสารขณะที่รถเสียบอยู่กับเครื่องชาร์จ จะเปลี่ยนภาระการทำความร้อนไปที่ไฟจากเต้ารับ และทิ้งแบตเตอรี่ไว้ให้เดินทางด้วยสภาพสดใหม่และเต็มความจุ ในวันอากาศหนาว การใช้โหมดหมุนเวียนอากาศควบคู่กับช่องลมแผงหน้าปัดและช่องลมระดับเท้าตั้งแต่การขึ้นรถครั้งแรก จะช่วยให้ห้องโดยสารถึงอุณหภูมิที่สบายได้ในเวลาอันสั้น การรักษาความเร็วคงที่ด้วย cruise control ในการเดินทางทางมอเตอร์เวย์ ช่วยให้ภาระของเครื่องยนต์และแบตเตอรี่คาดการณ์ได้ จึงจำกัดผลกระทบสัมพัทธ์ของระบบปรับอากาศ
สรุป: วัดการสูญเสียก่อน แล้วจึงจัดการ
ในรถไฮบริด เครื่องปรับอากาศและระบบทำความร้อนเป็นตัวแปรที่ทำให้การสิ้นเปลืองแตกต่างกันได้ ตั้งแต่ความต่างเล็กน้อยระดับหลักเปอร์เซ็นต์จนถึงการสูญเสียถึงระดับ 20% ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งาน เครื่องปรับอากาศแพงที่สุดในการเดินทางระยะสั้น อากาศร้อน และในเมือง ส่วนระบบทำความร้อนในฤดูหนาวจะกัดกร่อนทั้ง MPG และระยะทางไฟฟ้าไปพร้อมกัน เทคโนโลยีอย่างคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าและปั๊มความร้อนช่วยลดต้นทุนนี้ได้อย่างเป็นระบบ แต่การประหยัดฝั่งผู้ขับขี่ - การระบายอากาศ การหมุนเวียนอากาศ การให้ความร้อนล่วงหน้า การทำความร้อนเฉพาะจุด - ยังคงเป็นเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพที่ถูกที่สุดและเข้าถึงได้ง่ายที่สุด หากคุณจดค่าการใช้เชื้อเพลิงเฉลี่ยจากข้อมูล OBD หรือหน้าปัด ในขณะเปิดและปิดเครื่องปรับอากาศแยกกัน คุณจะวัดค่าสัมประสิทธิ์จริงของรถคุณได้ภายในไม่กี่ถังเชื้อเพลิง หลังจากนั้นก็เหลือแต่การจัดการอย่างแท้จริง
แหล่งอ้างอิง
- Does my AC really affect my gas mileage?
- Does a Car Air Conditioner Burn More Fuel?
- Crank Up the AC, Crank Down the Hybrid Mileage
- How Hot & Cold Temperatures Affect the Range of EVs & Hybrids
- Study: How Much Heat Pumps Boost EV Range
- Impact of the electric compressor for automotive air conditioning system on fuel consumption and performance analysis
- Selecting an Electric Compressor for Off-Road Vehicles
- Why Do Hybrids Get Great City Gas Mileage?
- Using Climate Control on Hybrids & PHEVs
- Your Guide to Electric Vehicles in Winter
- How To Maximize Your MPG with Hybrid Cars
- How to get the most out of your electric vehicle in the winter
- Understanding Hybrid Vehicle Fuel Economy