为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
▍▏为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
这个问题其实很简单，原因有以下：一是通常内燃机汽车上的发电机功率有限，不一定能带动空调压缩机；二是可以直接用发动机动力带动的如果再通过发电机转换一下，反而会导致功率损失，有点脱了裤子打屁的意思了。
▍➸为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
目前大多数汽车空调依旧是内燃机驱动，汽车电路负荷小一些，工作原理简单，直观。但是现在已经有车型采用电动压缩机，压缩机采用电力驱动。例如货车的驻车空调，采用两个压缩机，传统压缩机＋电动压缩机。
车辆熄火后，电动压缩机启动来维持制冷，而不需要发动机工作，即节省了燃油，也解决了休息时发动机噪音干扰的问题。
而电动汽车，混动汽车也都采用了电动空调压缩机，上图是特斯拉电动压缩机。因为电动车没有内燃机，自然也无法使用传统需要外力驱动的压缩机，所以必须使用电动压缩机，这种压缩机内部集成了电机，工作时由电池驱动。混动汽车也是如此，考虑发动机不是时刻都在运转的，所以也必须采用电动压缩机。
▍⇖为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
回答这个问题之前我们要搞清楚一个更核心的问题，那就是汽车上的电是哪里来的。汽车上的电是由发动机驱动车上的发电机来产生的。了解了这个问题之后，我们很容易明白如果汽车空调用电驱动，层层的能量传递中造成的损失是一件并不划算的事情。
结论已经得出了，接下来再具体分析：
无论是家用空调还是汽车空调，它们的心脏都是压缩机。压缩机是一个用来压缩冷媒的机器；只要有动力来驱动这台机器，空调就可以工作了。
通常驱动压缩机的方式有两种：第一种就是家用空调用电驱动，第二种就是用另一台机器来驱动，在汽车上就是用发动机来完成。
如果汽车也用电来驱动空调的压缩机，需要完成以下几个步骤：
第一步：汽车发动机驱动发电机发电
第二步：发电机驱动电机旋转
第三步：电机驱动空调压缩机工作
完成以上3步之后，汽车空调终于可以正常工作了。但是高中课本中我们了解到，每一步的能量转换中都有一定的能量损失，增加能耗。不仅如此，如果车载空调用电驱动，那么必须增加电机，从而增加制造的成本。同时需要注意的是，电机功率非常大，使用电机给车载电路增加了相当大的负担。
发动机直接驱动压缩机，好过舍近求远
分析完上面如果汽车空调用电需要完成的工作原理，回到现实中空调的工作原理感慨工程师的智慧吧，发动机直接驱动压缩机，一步完成，毫无画蛇添足。这样做的好处显而易见，不仅能量转换次数少避免了不必要的损失，结构还简单降低了制造成本，同时减少车载电路的负担，让汽车更轻松的上路。
▍┮为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
一般家用汽车储电池为12V，发电机大约可以发出14V的电压，工作时的所产生的电力除了车辆电器系统使用以外，根本不具备来带动空调，因为所有的空调都需要压缩机的支持。如果安装小功率空调可以工作，但是制冷效果会很差。电动汽车和混合动力汽车则不同，它们的电池系统容量比较大，可以带动大功率压缩机工作。
车载空调利用发动机的动力
家用空调由电力驱动，但从安装时准备独立电路这一事实可以看出，它会消耗了大量的电能。这是因为负责压缩制冷剂的压缩机必须大力移动。空调以该压缩机为中心，在反复压缩和汽化作为制冷剂的气体的同时产生冷却和加热的效果。
车载空调仅具有制冷功能，但该系统与家用系统没有什么不同。因此，有必要用大的力转动压缩机。汽车中也使用电力，但对于汽油和柴油发动机的汽车，通常具有12V的弱电压（卡车等大型汽车也可使用24V型），所有电子组件以及发动机启动时使用。
汽车无法提供持续转动压缩机的电压，因此，施加大功率以高速驱动重型汽车的发动机也用作旋转压缩机的功率。
车载空调的工作原理
汽车空调的工作原理非常简单，通过空调皮带将发动机的旋转传递给压缩机，以产生旋转力。仅使用此系统，汽车的空调就可以工作。但是，发动机也被相应地加载。换句话说，如果打开空调，则必须相应地增加发动机的功率。结果，需要更多的燃料并且燃料消耗增加。
使用空调会使燃油消耗增加10％以上
如果正常行驶速度为15 km / L的汽车行驶150 km，则如果不打开空调，则在150 km÷15 km时将消耗10升燃油。如果打开空调，它将比此低10％，因此每公升的距离为13.5公里（15公里x 0.9）。然后，150公里÷13.5公里需要大约11升燃油，这是额外的1升。
没有空调：150公里时燃油为10升使用空调时：150公里时11升燃油油耗增加的同时使用空调的技巧
室内温度越高，压缩机需要吸收更多的暖空气，对其进行冷却等。相反，如果空气已经很冷，则可以减少压缩机的负荷。提高燃油效率的关键是掌握“外部空气引入模式”和“内部空气循环模式”。
“外部空气引入模式”吸收车辆外部的空气，可以说是“通风”的模式。“内部空气循环模式”是其中仅通过车辆内部的空气来调节车辆内部的温度同时最小化来自外部的空气进入的模式。
换句话说，在炎热的夏日，可以通过将其设置为“内部空气循环模式”来冷却车厢内部，以免吸入较热的外部空气，并且可以使空气循环以防止空调工作压力增加。车内温度足够冷，则可以通过关闭空调并在车内循环冷空气来保持凉爽。
夏季使用空调技巧
夏季一上车打开空调压缩机开始工作，一般开到最大，但是仅仅因为它处于最大功率并不意味着燃料消耗会更多。发挥最大功率的是鼓风机（鼓风机），而不是压缩机。
另外，如果在车内温度较高时使用空调，则需要很多时间来冷却。特别是在停车且车内温度升高时，由于温室效应，它通常高于室外温度。
此外，如果在启动发动机之前打开门窗让空气流通，则可以降低车内温度，从而可以缩短空调的工作时间。如果空调具有自动模式，则会在最佳温度下自动打开/关闭空调。
混合动力汽车空调消耗的燃油较少
在混合动力汽车的情况下，空调是使用HV电池的电源运行的，因此对燃油效率的直接影响比汽油汽车小。但是有利就有弊，在使用暖风时，油耗的增加高于汽油车辆。汽油车被发动机的废热加热，但是在混合动力车运行时，汽油发动机停止运转，并依靠电池运行。没有像汽油车那样可用于加热的废热，不得不费力地消耗电力以产生热量。
如果使用汽车发电机发出的电压可以带动空调，那确实是一项伟大的发明，不仅可以减少尾气的排放，家用空调也将节省更多的电力。但是科技似乎没有什么不可能，也许未来会出现。
▍Ⓛ为什么汽车上的空调，不能像家用空调一样用电？
燃油汽车不使用「电空调」的原因为-控制制造成本
思考这样一个问题：
众所周知汽车在使用冷空调时的动力会明显下降，原因主要在于压缩机损耗了相当程度的扭矩，如果使用电压缩机空调系统是不是可以解决损耗动力的问题呢？答案显然是肯定的，在解析问题之前需要掌握另外两个知识点。首先是汽车空调系统的制冷原理。空气不会没有理由的自然降温，高温空气是因为有足够大的热能，降温一定是有其他低温物体吸收了空气中的热能；因为热力学第二定律明确说明了热能会从高温物体传导至低温物体，所以空提系统的制冷是依靠「吸热」。（参考下图的结构图）
基础知识
【四氟乙烷】是目前所有空调系统的通用型制冷剂，包括家用空调也不例外；曾经使用的氟氯昂因会破坏臭氧层而且弃用，这种物质是相对环保的。同时四氟乙烷的沸点低至零下26.2℃（摄氏度），在绝大多数区域的冬季都会沸腾为气态。
压缩机驱动气态四氟乙烷流动经过冷凝器与膨胀阀变为液态送入零度以上蒸发器瞬间吸热蒸发蒸发器被降低到很低温度风机将高温空气吹过低温蒸发器-蒸发器吸收空气热能制造冷风这就是汽车空调系统（包括家用冷空调系统）的制冷原理，实际是非常简单的；但是驱动高压的四氟乙烷运转需要很大的能量，大到什么程度呢？一般压缩机的制冷功率都在3~5PS（匹）之间。
【公制马力】的单位为PS，用汉字标注就是匹。这个概念是蒸汽机的应用者詹姆斯瓦特的创造，其概念是每匹马力等于「75公斤力·每米每秒」，也就是一马力等于能够将75公斤物体以一米一秒速度逸动的动力或动能。
家用空调压缩机有小几匹或大几匹的定义，汽车空调压缩机用kw（功率单位）定义，1kw×1.36＝1PS，两个单位是可以互相换算的。那么按照5PS计算的话，汽车空调压缩机的驱动力就有375公斤每米每秒的动能了；由此可见驱动气态四氟乙烷运转需要多大的动力，结果则是用油会很费油、用电也挺费电。
动力衰减·原理
压缩机想要运转起来需要就很大的能量，燃油汽车选择的是用发动机（内燃式热机）为压缩机提供动能。
压缩机与发动机的曲轴通过皮带进行连接，在不打开A/C开关时，发动机只是带动压缩机的带轮空转，此时并不真的压缩制冷剂去制冷。打开开关后的压缩机的电磁离合器会与带轮吸合，此时才会真正的开始压缩。
曲轴是发动机的动力输出轴，通过飞轮输出的动能概念就是「扭矩」了；重点是（扭矩×转速÷9549×1.36＝马力），扭矩降低则马力必然缩小。而发动机输出的马力是用于驱动车辆行驶的，马力被压缩机因损耗扭矩而损耗掉了3~5PS，车辆的加速能力与同转速的车速都会降低。
这就是为什么打开压缩机后汽车动力会明显变差的原因，而想要解决这一问题其实也不难，只是燃油汽车与轻混汽车往往不会愿意采用，因为制造成本真的会提升很多。
电压缩机·升级标准
燃油汽车是有基础使用电空调的，3~5PS马力的压缩机等于2.2~3.6kw，想要用电驱压缩机首先要做到「发电量」超过电压缩机与其他电路系统的电耗，也就是发电机的功率要在5kw左右。
目前燃油汽车的发电机平均只有≤1.5kw的标准，所以发电机的功率需要加大；至于功率升高后的油耗并不用担心，因为发电机的转速是可以放大的，而且燃油汽车本就可以放大2~3倍，所以正常代步的转速已经可以达到很高的发电量。下图是发电机转速与发电效率的比例，感受一下代步转速放大后的效率吧。
重点：发电机功率提升后，电池的容量也要提升。因为即发即用对于大功率设备而言不够稳定，而且如果在熄火状态时错误打开了电压缩机，普通汽车电瓶很快就会亏电，因其容量平均不过0.5kwh（度）左右，压缩机每小时的耗电量是2.2~3.6kw（度），而电瓶容量低至35%左右就难以启动发动机了！
所以为防止这种问题的出现，同时防止提供电空调系统但不能在熄火后使用，从而招致用户的吐槽；结果是如果换装电空调就得加装大容量的储能电池组，理想标准得在3~5kwh之间，现实吗？
电池类型：铅酸电瓶以≥3kwh容量为标准，仅仅体积就得把后备箱空间占用的差不多了，过大的重量也会增加油耗。所以这种电池不宜使用，而体积小重量轻的锂电池可以实现大容量，但性价比最高的铁锂电池以超过3kwh的容量装车，费用也会高达1k以上。
所以包括轻混汽车都不使用电压缩机，因其电池组容量普遍不足1kwh，燃油汽车当然更不现实了。目前只有插电混动汽车和电动汽车使用电压缩机，因其动力电池组的容量至少在10kwh以上，不用单独配备大容量储能电池组是非常重要的因素。这就是燃油汽车用低成本普通压缩机的原因了，简配的结果。
编辑：天和Auto-汽车科学岛
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