想要车子不“中暑”，真就只能等到秋天吗？

文| 车小涛

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一场突然的降雨过后，天气终于转凉了。

不过秋老虎依旧，尽管早晚空气变得凉爽起来，但午间的空气依旧炎热。并且很多人还能清晰地记得，每年夏天，都有一则又一则人们中暑的新闻爆料。

众所周知，当人们长期在高温或高湿环境下，大量出汗会使得水电解质丢失过多，导致内分泌紊乱、体温调节中枢功能障碍、汗腺功能衰竭等，造成身体乏力、大量出汗、口渴、头痛、头晕、眼花等中暑的症状。

这时候，要是坐在车子里吹空调，就不会再出现中暑症状了。那么问题来了，夏季驾车出行可以防止人们中暑，那么汽车又是如何防止自己“中暑”的呢？

在探讨这个问题之前我们先来认识一个人。

卡诺循环效率的影响是“跨不过的坎”

不论我们的汽车采用汽油机还是柴油机，统统都归属在热机的范畴之内。1842年，法国工程师卡诺鉴于对热机效率的研究，提出了卡诺循环。

卡诺循环简单的理解就是两个热源（一个高温热源温度Th和一个低温热源温度Tc）的简单循环。由于工作物质只能与两个热源交换热量，所以可逆的卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。

我们根据热力学相关定理可以得出卡诺循环效率公式为：ηc=1-Tc/Th。Tc代表热机低温存储器（环境）的绝对温度值，Th代表热机高温存储器（气体）的绝对温度值；从公式中我们不难发现，卡诺循环效率只与两个热源的热力学温度有关，如果高温热源的温度Th愈高，低温热源的温度Tc愈低，则卡诺循环效率愈高。高温天气让Tc值变大，卡诺循环效率自然偏低。

卡诺效率公式对一切热机都适用，当然对于大功率发动机来说，它的影响就并不是那么明显了。尤其是遇到了搭载3.5L V6、4.2L V8发动机的汽车，这些发动机的最大功率通常可以达到200kW以上，即使是在低负荷工作时，功率也足矣匹敌一台普通家轿发动机的最大功率（1.6L家轿最大功率通常在80kW左右）。在高温环境下，即便此类发动机功率有所衰减，也并不足以影响车辆的正常加速与行驶。更不用提使用车内空调什么的，动力也丝毫不受影响。

虽然大功率发动机动力输出受卡诺效率影响较小，但并不能说明它能够完全忽视高温所带来的影响。高温环境并非仅影响绝对温度这一个变量；高温同样还会导致发动机进气空气密度过低，油气比例不达标同样影响发动机的功率输出。

比如，我们时常乘坐飞机，它们使用的涡扇喷气式发动机推力强大。不过，在面对常年空气稀薄, 空气密度小的高原地区，其发动机依然需要进一步改装，从而增加在高原环境和高温情况下起降时的承载能力。即便动力有所衰减，提升功率后的发动机依然能够满足飞机起降的动力需求。

涡轮增压发动机如何应对卡诺循环效率？

在高温状态下，受卡诺效率影响最为明显的是小排量家轿。尤其是搭载涡轮增压发动机的汽车，它相比自然吸气发动机对散热的要求更高，动力的衰减也更为明显。

之前有媒体针对2.0T的家用车进行了一项测试，他们在夏天中午高温的条件下测试车子的0-100km/h的加速时间。结果表明，其测试成绩比官方成绩慢了一秒多钟。2.0T发动机尚且有明显的动力衰减，更不用提1.4T和1.6T这些小排量发动机。夏季开车出行，必然会频繁使用车内空调，它用发动机驱动压缩机工作，所以会消耗掉发动机的一部分功率，车辆动力不足的情况表现的就尤为明显。

如何保证小排量涡轮增压发动机的功率，工程师们想到了冷却进气的方法。空气被压缩的过程中密度升高，温度同时升高，从而影响发动机的充气效率。中冷器就是在压缩空气进入气缸前为其进行降温，进一步提升充气效率。有数据表明，在相同的空燃比条件下，压缩空气温度每下降10℃，发动机功率提升3％-5％。

从目前发展的情况来看，水冷中冷器越来越流行，其结构紧凑便于布置，尤其是水冷可以实现精准控温，它根据传感器的数据智能控制循环泵的工作，该降温的时候降温，不该降温的时候不降温，以求达到更高的冷却效率。这也就是为什么我们从大众最新的1.4T发动机上并没有发觉明显的动力衰减。

部分日系车企则为它们的经济型轿车的空调系统做了专门的设定，当空调的电磁离合器接合开始工作时，行车电脑会自动调节发动机的供油量，多提供一部分燃油，在保证车辆的行驶动力性的同时兼顾空调的使用，这也是日系家轿在高温条件下行驶动力依旧保持不错的主要原因。

新能源车型受卡诺循环效率影响最小

理论上高温对于汽车动力的输出都有一定影响，不过车与车的情况各有不同。相比较涡轮增压车型，搭载自然吸气发动机的车辆明显受高温环境的影响较小，就好比在百米赛跑中，不同的人对于高温天气的耐受能力有所差别，成绩也有快慢之分。

混合动力车的表现就会好很多。只要三电系统的散热正常，其整体效率受高温的影响微乎其微。

比如，全新第八代凯美瑞混动车型，它搭载了丰田最新的混动系统THS II，单单是驱动电机的峰值扭矩输出就达到202N·m。尤其是车辆在混动模式状态，当系统检测到油门踏板较深或者负载较大的时候，发动机启动，一部分动力直接驱动车辆，另一部分动力分配给电池，电池则根据情况，释放电量驱动车辆前行。在高温环境下如果系统检测到发动机的驱动力不足，就会让驱动电机介入工作，这样就能保证车辆动力不会衰减。

从卡诺循环的原理来看，纯电动车受到的影响就更少了。纯电动汽车的空调压缩机由独立的电动机驱动，所以其动力表现不会因空调的工作而受到影响。当然，纯电动汽车的三电系统却更易受到高温的影响，造成电池储能和放电效率降低，继而影响动力和续驶里程。

看过这篇文章，是不是突然有点心疼自己家的汽车呢？