Регистрация Войти
Вопрос

У чёрной машины расход топлива выше?

Как мы все знаем, в жарком климате часть мощности двигателя расходуется на работу компрессора кондиционера. Теперь представьте, что в таком климате ваш автомобиль выкрашен в чёрный цвет. Он будет поглощать больше солнечного света, а значит, для работы компрессора кондиционера потребуется больше энергии. Итак, мой вопрос: действительно ли у чёрного автомобиля расход топлива заметно выше, если в нём есть кондиционер?



Теоретически аналогичный эффект может наблюдаться зимой: когда требуется обогрев, чёрный автомобиль излучает больше тепла из салона наружу и, следовательно, требует более интенсивного обогрева. Однако, насколько я понимаю, даже при использовании самого эффективного двигателя тепла достаточно, и поэтому более интенсивный обогрев не должен приводить к повышенному расходу топлива, как в случае с кондиционером.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/47940/does-a-black-car-have-worse-fuel-consumption
1
+ Читать

0 Комментариев

  1. Компрессоры кондиционеров либо включены, либо выключены. Потребление энергии одинаково, независимо от цвета корпуса.



    Разница между салоном чёрного цвета и салоном светлого цвета будет незначительной, так как в салоне чёрного цвета будет теплее, а значит, кондиционер будет работать дольше. Но разница настолько мала, что вы её не заметите.

  1. Если в вашем автомобиле есть автоматический климат-контроль, то да. Автомобиль с тёмной окраской будет расходовать больше топлива. Однако обогрев по сути бесплатен, потому что это всего лишь электрический вентилятор, обдувающий радиатор.

  1. Предположим, что солнце находится в зените.



    car width: 1.8 m
    
cabin length: 4.0 m
    
cabin area: 7.2 m2
    
sunlight specific power: 1000 W / m2
    
sunlight total power: 7200 W


    С одной стороны, коэффициент полезного действия компрессора, вероятно, составляет около 4, то есть для 4 ватт
    охлаждающей мощности требуется 1 ватт механической мощности, но с другой стороны,
    эффективность двигателя составляет около 25 %, то есть для 1 ватта механической мощности требуется 4
    ватта сжигаемого топлива. Таким образом, мы возвращаемся к исходной точке и получаем, что для работы кондиционера требуется 7,2 кВт
    дополнительной тепловой мощности.



    При типичной поездке по городу и шоссе средняя скорость составляет 30 км/ч с учётом времени, затрачиваемого на светофорах. При расходе 7 литров на 100 км
    без кондиционера это составляет 2,1 литра в час. В одном литре содержится около 32 МДж
    энергии, следовательно, тепловая мощность составляет 18,7 кВт. Кондиционеру требуется ещё 7,2 кВт.
    Это означает, что расход топлива из-за кондиционера будет на 38,5 % выше, если автомобиль полностью чёрный,
    по сравнению с автомобилем с зеркальными поверхностями, которые отражают свет.



    В коротких поездках чёрный автомобиль может быть ещё хуже из-за того, что
    воздух в салоне уже очень горячий. Однако в дальних поездках вы, скорее всего, проводите больше времени на шоссе, а значит, средняя скорость выше, а значит, проблема дополнительного расхода топлива менее актуальна.



    Конечно, возможно, что система кондиционирования автомобиля не рассчитана на работу в самых неблагоприятных условиях, когда солнце находится в зените. Поэтому я не утверждаю, что, когда солнце не в зените, кондиционер всегда будет потреблять на 38,5 % больше. А когда солнце в зените, если кондиционер не рассчитан на такую нагрузку, в салоне будет жарко, а потребление увеличится незначительно.



    Я могу сделать только один вывод: не покупайте чёрную машину!
  1. Они довольно распространены во всех новых автомобилях, и сейчас они есть почти во всех машинах класса люкс (например, во всех Porsche Cayenne). У меня малолитражный Vauxhall 2003 года выпуска, и в нём есть такой компрессор (хотя он лишь поддерживает температуру испарителя чуть выше точки замерзания и ничего больше, поскольку это механический клапан, а не электромагнитный, управляемый компьютером).
  1. Я этого не знал. Спасибо, Эл. Это больше характерно для роскошных автомобилей или встречается и в новых машинах?
  1. Не все компрессоры кондиционеров работают постоянно. Некоторые компрессоры регулируют поток хладагента в зависимости от потребности в охлаждении, то есть от того, насколько жарко на улице и насколько холодно в помещении, а также от того, насколько сильное охлаждение вам действительно нужно.
  1. На самом деле в большинстве автомобилей для обогрева используется небольшой дополнительный радиатор, но да, по сути, это бесплатно.
  1. Предположительно, в более прохладном климате чёрная машина будет предпочтительнее?
  1. Единственное, что я могу сказать по этому поводу, — это то, что при включенном кондиционере нагрузка на двигатель увеличивается. Как вы определили, что виноват цвет автомобиля?
  1. Действительно, цвет интерьера имеет гораздо большее значение
  1. Ещё пара важных факторов: автомобиль изолирован, поэтому большая часть тепла уходит наружу, а не в салон. Кроме того, большая часть тепла, попадающего в салон, проникает через окна и нагревает внутренние поверхности. Цвет автомобиля, конечно, влияет на то, сколько кондиционера потребуется, но не сильно.
  1. Согласен. В этом приблизительном расчёте не учитываются все эффекты охлаждения, а также тот факт, что белый автомобиль всё равно будет поглощать часть солнечной энергии, как и чёрный. Таким образом, фактическая разница в % энергии будет намного меньше.
  1. Самое важное, что вы упустили из виду, — это конвекция воздуха, которая уносит почти всё тепло, если вы движетесь с какой-либо значительной скоростью. Если вы говорите о том, чтобы сидеть в припаркованной машине с включённым кондиционером, то разница может быть.
Вы уже ответили на этот вопрос