車の暖房はエンジン冷却水の廃熱を利用しています！
電気自動車などの暖房はまた後ほどお話しするとして、水冷式のエンジンで走る自動車の場合、暖房システムはエンジンの冷却水を利用しています。
常時熱を発するエンジンは、やはり常時冷却する必要があって、そのための装置としてラジエーターというものがあります。
ラジエーターでは冷却水をエンジンの周りに血管のように張り巡らせて、エンジンの熱を冷却水に引き取ることで、エンジンが異常に加熱することを防止しています。
こうして冷却水に蓄積された熱は、夏場では特に利用することなく、ラジエーターに戻して温度を落とし、またエンジン冷却のために出動していくことになります。
しかし、冬場の場合、熱を持った冷却水をヒーターコアと呼ばれる熱交換装置に引き込んで、そこで液体の熱を空気の熱に変換します。そして変換されて温まった空気をブロアーで車室内に送り込みます。
これがエンジン車の暖房システムの仕組みです。
だから、エンジン車の暖房は燃費に影響を与えません。廃熱を利用しているだけで、暖房のためにわざわざ新たに熱を発生させているのではないからです。
一方で、参考までに書いておきますが、家庭用のエアコンの場合は、ヒートポンプを使って、夏場は空気を減圧することで冷気を作り、冬場は空気を圧縮して暖気を生み出しています。つまり、家庭用エアコンは冷房も暖房も同一のシステムを利用しています。
しかし、エンジン車のエアコンは、冷房に関しては家庭用と同じ方式ですが、暖房は全然別の方式になっています。
では、エンジンが付いていない電気自動車の暖房はどうなっているのでしょう？エンジンと電気モーターの両方を利用するハイブリッド車はどうなんでしょう?
電気自動車の暖房
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。
ハイブリッド車の暖房
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。
