Prečo tradičné palivové vozidlá a nové energetické vozidlá potrebujú tepelný manažment?
Tradičná architektúra systému riadenia teploty vozidla so spaľovacím motorom: Tradičné systémy riadenia teploty vozidla sa točia aj okolo chladenia motora. Modul tepelného manažmentu je rozdelený do troch podsekcií: motor, klimatizácia a prívod vzduchu.
Systém tepelného manažmentu nových energetických vozidiel pozostáva z troch častí: tepelného manažmentu kabíny, tepelného manažmentu batériového systému a chladiaceho systému elektronického riadenia motora. Nové energetické vozidlá nemajú motor ako zdroj tepelnej energie a je pridaný nový systém tepelného manažmentu batérie. Na druhej strane je výkon batérií a výkonových komponentov citlivý na teplotu, ktorá poháňa výmenník tepla chladiča, chladiaci tím, elektronický expanzný ventil, elektronické vodné čerpadlo a elektronickú vodu. Zvyšuje sa aj dopyt po ventiloch, elektrických kompresoroch a iných dieloch, pridávajú sa PTC ohrievače alebo systémy tepelných čerpadiel.
1. Účel tepelného manažmentu motora: hladký studený štart a zabránenie "varu"
Pre systém tepelného manažmentu tradičných vozidiel so spaľovacím motorom sú hlavné účely tepelného manažmentu dva:
(1) V chladnom počasí rýchlo zahrejte auto, aby ste dosiahli studený štart.
(2) V horúcom počasí zabráňte „vareniu motora“. Keď je motor tradičného vozidla so spaľovacím motorom na určitý čas vypnutý, motor sa ochladil a jeho teplota je nižšia ako bežná prevádzková teplota. Motorový olej tečie späť do olejovej vane vplyvom gravitácie. Pri opätovnom naštartovaní vozidla je potrebné olej v olejovej vani dopraviť cez olejové čerpadlo k rôznym pohyblivým častiam a trecím párom cez olejové kanáliky a musí sa vytvoriť a udržiavať určitý tlak oleja.
V chladných zimných oblastiach, ako je severovýchod pri -35 stupňoch , je rozprašovanie benzínu mimoriadne slabé. Pri štartovaní sa musí vstreknúť oveľa väčšie množstvo oleja ako pri normálnom štartovaní, aby sa získala zmes podmieneného spaľovania a zapaľovanie je ťažké a čas štartovania pri nízkej teplote je Je samozrejme dlhší. Vo všeobecnosti je normálne úspešne začať do 15 sekúnd pri -35 stupňoch . Priame vstrekovanie vo valci zlepší výkon pri studenom štarte.
Pretože teplota oleja je veľmi nízka a viskozita sa zvyšuje, je ťažké rýchlo premazať časti motora pri nízkych teplotách, takže zvýšenie teploty oleja si vyžaduje čas. Na druhej strane sú medzery medzi vnútornými časťami motora veľké a zahriatie si vyžaduje čas. , uvedenú vôľu možno postupne dosiahnuť až po predhriatí a expanzii. Ak sa medzi komponentmi počas procesu dodávky oleja a vytvárania tlaku oleja ešte nevytvoril olejový film, najmä hydraulické zdviháky ventilov v hlave valcov, musia prejsť procesom plnenia oleja. V tejto chvíli je vôľa ventilu veľká a keď je ventil zatvorený a usadený, bude sa ozývať normálne mechanické „cvaknutie“. Mechanické opotrebovanie spôsobené ťažkosťami pri studenom štartovaní má veľmi vážny dopad na motor. Viac ako 80 % opotrebovania motora je spôsobených počas fázy studeného štartu.
"Vrie" znamená, že nemrznúca chladiaca kvapalina vrie a ukazuje stav "voda je varená". Chladiaca kvapalina za normálnych podmienok nedosiahne bod varu. Ak dôjde k situácii „varu“, znamená to poruchu chladiacej kvapaliny, poruchu cirkulačného chladiaceho systému a iné problémy s tepelným manažmentom.
V posledných rokoch sa domáci automobilový priemysel rýchlo rozvinul so vznikom mnohých nezávislých značiek a problémy s tepelným manažmentom sú čoraz výraznejšie. Usporiadanie chladiacich modulov v motorovom priestore s obmedzeným priestorom nevyhnutne spôsobí veľké prekážky prúdeniu chladiaceho vzduchu, čo vedie k možnosti lokálneho prehriatia. , zlé prúdenie vzduchu na studenej strane a iné problémy. Ak výrobca OEM vyberie výmenníky tepla a ventilátory bez primeraného výpočtu a analýzy pre výber výmenníkov tepla chladiaceho systému, povedie to k problémom so zladením medzi chladiacimi modulmi a medzi chladiacim modulom a motorom. To spôsobuje, že teplota chladiacej kvapaliny je pri nízkych otáčkach alebo extrémnych podmienkach, ako je stúpanie, príliš vysoká, čo následne spôsobuje „varenie motora“. To ďalej spôsobuje zníženie alebo deformáciu pevnosti ojníc, piestov, piestnych krúžkov a iných komponentov, čo sťažuje znášanie bežného jazdného zaťaženia a ničí bežnú prevádzku rôznych častí, čo má vplyv na spoľahlivosť celého vozidla.
2. Účel tepelného manažmentu nových energetických vozidiel: vykurovanie vnútri kabíny na zabezpečenie vhodnej prevádzkovej teploty pre tri energetické systémy
Tepelná účinnosť tradičných spaľovacích motorov môže dosiahnuť približne 40 %. Prostredníctvom efektívneho systému tepelného manažmentu môže byť odpadové teplo generované motorom rekuperované a poskytnuté do kokpitu na vykurovanie. Nové energetické vozidlá však nedokážu využiť teplo vznikajúce spaľovaním. Medzi hlavné riešenia vykurovania patrí vzduchový (veterný ohrev) PTC, ohrev vody PTC a klimatizácia s tepelným čerpadlom. Princíp vykurovania vykurovacieho systému PTC termistorového typu je jednoduchý a spolieha sa na to, že prúd prechádza cez odpor a vytvára teplo. PTC používaný v čisto elektrických vozidlách je polovodičový termistor.
Charakteristickým znakom PTC je, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje aj odpor materiálu PTC. Táto charakteristika určuje, že za podmienok konštantného napätia sa ohrievač PTC zahrieva rýchlejšie, keď je teplota nízka, a keď teplota stúpa, odpor sa zväčšuje a prúd je menší, pretože PTC spotrebuje menej energie, čo udržuje teplotu relatívne konštantnú.
Ohrievač chladiacej kvapaliny PTC sa často kombinuje s okruhom chladiacej vody motora; PTC ohrevu vzduchu PTC je inštalácia PTC priamo na vykurovacie jadro kabíny, cirkulácia vzduchu v aute cez ventilátor a priame ohrievanie vzduchu v kabíne cez PTC ohrievač. Štruktúra je pomerne jednoduchá. Technológia PTC má výhody nízkej ceny, jednoduchého výrobného procesu a rýchleho ohrevu. Použitie PTC na vykurovanie elektrických vozidiel však vážne zníži dojazd vozidla a COP technológie PTC je menej ako 1 a účinnosť je nízka. V tejto súvislosti vzbudila väčšiu pozornosť technológia tepelných čerpadiel.
