車の暖房の仕組みについて解説します。
車の暖房システムは、
- 水冷式のエンジンで走る車
- 電気自動車
- ハイブリッド車
というように、動力の方式によって異なります。
以下、順次詳しく解説していきます。
車の暖房の仕組み：水冷式エンジンの車
ハイブリッド車や電気自動車が広く普及しつつありますが、それでもまだ水冷式のエンジンで走る車は依然として多数派です。
こうしたエンジン車の冷暖房システムを家庭用のエアコンと比較した場合、冷房に関しては全く同じ方式ですが、暖房の仕組みは全く異なります。
エンジン車の暖房システムは、エンジンの冷却水の廃熱を利用しています。
水冷式のエンジン車にはラジエーターという装置があって、ここでは冷却水をエンジン周辺に張り巡らせてエンジンの熱を引き取ることで、エンジンが一定の温度以上に加熱しないように調整しています。
そのため、エンジンの冷却水には常時90度前後の熱が蓄えられた状態にあるので、この冷却水をヒーターコアと呼ばれる熱交換器に引き込んで、ここで液体の熱を気体の熱に変換し、ブロアーで車内に温まった風を送り出す、これがエンジン車の暖房の仕組みです。
だから、エンジン車では冬場に暖房をつけても燃費が悪くなることはありません。夏場に冷房を付けると燃費はけっこう悪くなりますが、暖房は上記のように廃熱を利用しているだけなので、燃費には影響しません。
ただし、冬場にもフロントガラスやリアガラスが曇ったり結露することがあり、その際に、A/C(エアコンのスイッチ)をONにすると車内の湿気が取れて曇りや結露が消えます。こうした使い方をした場合には、ちょっとだけですが燃費が落ちることはあります。
しかし、基本的にエンジン車の暖房は燃費に悪影響を及ぼさない仕組みになっています。
車の暖房の仕組み：電気自動車
電気自動車にはエンジン部分がないので、冷却水の廃熱を利用できません。どんな方法をとるにしても新たに熱源を作り出す必要があるので、燃費性能には必ず影響を及ぼします。
すでに電気自動車にお乗りの方はご存じのように、冷房にしても暖房にしても、フルに使うと航続距離が極端に低下してしまいます。※フルに使用した場合は全電力消費量の50%前後がエアコンで消費されるといわれています。
電気自動車は2020年の現在においても、決め手となる暖房システムは確立されておらず、各メーカーが試行錯誤を繰り返している途上にあります。
そうしたなかで、これまで採用されてきた暖房システムは以下の3つです。
- PTCヒーター：熱線で空気または水を温めることで車内の暖を取る仕組みです。
- ヒートポンプ：家庭用のエアコンと同じ仕組みで、空気をポンプで圧縮して熱を発生させ、これを暖房の熱として利用する方式です。圧縮ではなく減圧すれば冷房システムになります。
- 燃焼式：申し訳ないけれどこの方式はちょっと笑ってしまいます。なぜなら、化石燃料を燃焼しないで走るのが電気自動車のウリであるはずなのに、燃焼式ヒーターはまさに軽油やガソリンなどの化石燃料を燃やす装置を車に取り付け、そこで発生した熱を利用する仕組みだからです。家庭用の温水暖房機またはFFファンヒーターと同じ仕組みで暖房する方式です。ボルボの電気自動車などが採用していますが、酷寒の地ではヒートポンプやPTCヒーターでは役不足なので、やむを得ず採用しているという要素があり、そういう意味では笑ってはいけないですね。
今でも各メーカーは電気自動車の暖房システムの決定打を探し当てるために技術革新を重ねているところです。
車の暖房の仕組み：ハイブリッド車
ハイブリッド車の場合は、上記電気自動車の3つの方式のいずれかを採用している車種もあれば、エンジン車と同様に冷却水の廃熱を利用している車種もあります。
下記の記事も参考になさってください。
⇒⇒車の暖房は燃費に影響を与えますか？A/CのONとOFFでは？
⇒⇒車のエアコンマークの意味｜A/C・外気導入・内気循環など
ご覧いただきありがとうございました。
