立冬節(jié)氣后，北方氣溫明顯走低，汽車的油耗/電耗也逐漸增大。為什么冬天汽車能耗會(huì)明顯增大呢？原因何在？
燃油車 各種阻力劇增
汽車的機(jī)油和家里的炒菜油性質(zhì)差不多，溫度低的時(shí)候流動(dòng)性差，溫度高的時(shí)候流動(dòng)性好。就像從冰箱里拿出來(lái)時(shí)，一些菜籽油甚至?xí)蹋@都是溫度的因素導(dǎo)致流動(dòng)性變差。正因如此，低溫使得機(jī)油粘度增加，粘稠的機(jī)油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)受阻，活塞、曲軸等運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力驟增，如同浸泡在漿糊里。
不僅發(fā)動(dòng)機(jī)自己的阻力大，變速器也成為“拖油瓶”，畢竟還有一套齒輪組浸泡在粘稠的油液里，發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗自然隨之增大。
其次，內(nèi)燃機(jī)需要在100℃左右工作，冬季低溫下室外溫度低于0℃甚至更低，發(fā)動(dòng)機(jī)需要消耗更多能量才能提升到工作溫度。且由于冷卻水在循環(huán)中帶走部分熱量，低溫時(shí)被冷卻水帶走的熱量要比夏天多，使得發(fā)動(dòng)機(jī)不容易保持正常工作溫度。這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)靠增加噴油量的方式來(lái)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
同時(shí)，冬天使用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱加熱座艙，雖然是余熱，但也會(huì)消耗一定的能量。如筆者自己的車輛在低溫下冷啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升到80℃前，發(fā)動(dòng)機(jī)余熱暖風(fēng)不會(huì)啟動(dòng)，當(dāng)水溫達(dá)到80℃后，余熱暖風(fēng)啟動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫會(huì)迅速落回到60℃左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)就要消耗更多的時(shí)間和能耗來(lái)提升水溫，產(chǎn)生額外消耗。
最后，冷車啟動(dòng)時(shí)由于水溫低，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)改變空燃比，這段時(shí)間也比較費(fèi)油。加之一部分車主習(xí)慣性原地?zé)彳嚕l(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載做無(wú)用功，浪費(fèi)燃料，升溫也慢，還不利于環(huán)保。
新能源汽車 余熱捉襟見(jiàn)肘
相比油車，新能源則存在更多因素的影響。目前上路行駛的絕大多數(shù)新能源汽車都配備鋰電池，這是一種內(nèi)部填充電解液的化學(xué)電池。在低溫環(huán)境下，電池里的電解質(zhì)活性下降，這時(shí)電解液粘度增加，鋰離子穿梭變得困難，導(dǎo)致電量折損。
新能源汽車沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，冬季制熱全靠電池?fù)沃?。而傳統(tǒng)制熱的模塊PTC電阻就是個(gè)耗能大戶。PTC（Positive Temperature Coefficient），也叫熱敏電阻，其工作原理是將電能轉(zhuǎn)化為熱能，雖說(shuō)效率接近100%，但能耗依然高得嚇人。新能源汽車一般配備1到2個(gè)PTC，功率約為2kW—10kW。以加熱功率5kW計(jì)算，一個(gè)80kWh的電池僅16小時(shí)就會(huì)耗盡電能，即便座艙溫度上來(lái)后，也需要1—2kW的功率維持溫度，這是電動(dòng)車冬季電耗激增的所在。
當(dāng)然，PTC屬于比較“低階”的加熱手段，效率更好的熱泵系統(tǒng)效率大幅提升。相比PTC接近1:1的能量轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)，熱泵由于本身不產(chǎn)熱，只是消耗能量來(lái)搬運(yùn)熱量，熱泵系統(tǒng)COP（性能系數(shù)）可達(dá)2—4，是PTC電阻的數(shù)倍，實(shí)際工作狀態(tài)下功率約為1 kW。看上去少了很多，但依然也是耗能的“拖油瓶”。
雖然少了發(fā)動(dòng)機(jī)，但新能源汽車也存在單檔或多檔變速器，同樣有一套齒輪組浸泡在機(jī)油里，這一點(diǎn)和燃油車的變速器一樣，增加行駛阻力。
其他因素
1、輪胎滾動(dòng)中反復(fù)變形是造成車輛行駛中的能量損失的主因，90%-95%輪胎滾動(dòng)阻力來(lái)源于此，降低輪胎滾阻就意味著省油。不過(guò)冬季低溫導(dǎo)致橡膠彈性下降，輪胎滾阻增加，也間接增加了能量的消耗。
2、低溫也會(huì)導(dǎo)致胎壓降低，增加了輪胎的滾阻阻力導(dǎo)致能耗增加。
3、冬季道路多雨雪冰凍，附著力下降、打滑、滾阻增大都導(dǎo)致能耗增加。
4、在冬季低溫環(huán)境下，空氣密度增加，車輛行駛時(shí)的空氣阻力增大，行駛能耗增加。
5、來(lái)自剎車的損耗。制動(dòng)卡鉗在工作時(shí)，當(dāng)制動(dòng)活塞回位不完全時(shí)，制動(dòng)盤片沒(méi)有完全脫離，會(huì)產(chǎn)生拖滯力矩。而冬季的低溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)液粘度上升，活塞回位速度下降，使得卡鉗拖滯阻力矩增加，剎車片與剎車盤產(chǎn)生持續(xù)摩擦，也直接增加了能耗。
冬季汽車能耗升高，本質(zhì)是機(jī)械阻力增大、能量轉(zhuǎn)化效率下降、額外能耗需求增加的綜合結(jié)果。一增一減，加之輪胎、卡鉗、空氣等外部因素進(jìn)一步放大了損耗，最終形成“寒冬高耗”的普遍現(xiàn)象。