Pregled upravljanja toplinom kokpita
Sustav klimatizacije ključ je upravljanja toplinom automobila. I vozači i putnici žele težiti udobnosti automobila. Važna funkcija automobilskog klima uređaja je postizanje ugodnog okruženja za vožnju podešavanjem temperature, vlažnosti i brzine vjetra u putničkom prostoru. i okruženje za vožnju. Načelo glavne automobilske klimatizacije je hlađenje ili zagrijavanje temperature u kabini kroz princip toplinske fizike isparavanja, apsorpcije topline i kondenzacije. Kada je vanjska temperatura niska, može isporučiti zagrijani zrak u kabinu tako da vozaču i putnicima nije hladno; kada je vanjska temperatura visoka, može isporučiti zrak niske temperature u kabinu kako bi se vozač i putnici osjećali hladnije. Stoga auto klima igra vrlo važnu ulogu u klimatizaciji kabine i udobnosti putnika.
1.1 Sustav klimatizacije vozila na tradicionalno gorivo i princip rada
Klima uređaji za vozila s tradicionalnim gorivom uglavnom se sastoje od četiri komponente: isparivača, kondenzatora, kompresora i ekspanzijskog ventila. Kompresor je energetski uređaj koji može komprimirati plinovito rashladno sredstvo niske temperature i niskog tlaka u plinovito rashladno sredstvo visoke temperature i visokog tlaka. Kompresori se općenito ugrađuju na motore vozila na gorivo, a kompresor pokreće motor na rad.
Isparivač je uređaj za izmjenu topline ugrađen u kabinu. Princip rada isparivača je korištenje isparavanja za apsorpciju topline i time smanjenje temperature. Kada niskotemperaturno i niskotlačno tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz isparivač, tekuće rashladno sredstvo isparava i apsorbira toplinu u kabini, čime brzo hladi kabinu.
Kondenzator je također uređaj za izmjenu topline instaliran izvan kabine. Princip rada kondenzatora je apsorbirati toplinu kroz kondenzaciju i time povećati temperaturu. Kada visokotemperaturno i visokotlačno plinovito rashladno sredstvo prolazi kroz kondenzator, prisiljava ga ventilator da se ohladi i otpušta toplinu vanjskom zraku. , pretvaranje visokotemperaturnog i visokotlačnog plinovitog rashladnog sredstva u srednjetemperaturno i visokotlačno tekuće rashladno sredstvo.
Ekspanzijski ventil je uređaj koji ekspandira srednjetemperaturnu i visokotlačnu tekućinu u niskotemperaturnu i niskotlačnu tekućinu. Ekspanzijski ventil općenito se ugrađuje na ulazu u kutiju za isparavanje. Proširuje srednjetemperaturno i visokotlačno tekuće rashladno sredstvo u niskotemperaturno i niskotlačno tekuće rashladno sredstvo, dopuštajući rashladnom sredstvu da uđe u kutiju za isparavanje. za upijanje topline u kabini.
Auto klima uređaji sastoje se od rashladnog sustava, sustava grijanja i sustava ventilacije. Ova tri sustava čine sklop klima uređaja automobila. Načelo tradicionalnog hlađenja vozila na gorivo sastoji se od četiri koraka kompresije, kondenzacije, ekspanzije i isparavanja, kao što je prikazano na slici 1. Ponavljanjem ova četiri koraka može se zajamčiti rad rashladnog sustava. Zatim kutija isparivača nastavlja hladiti kabinu.
Slika 1
Načelo grijanja vozila na tradicionalno gorivo je korištenje otpadne topline motora vozila za grijanje kabine vozila. Prvo, rashladna voda s višom temperaturom koja izlazi iz vodenog omotača za hlađenje motora ulazi u jezgru toplog zraka, a hladni zrak se upuhuje kroz topli zrak kroz ventilator. Core, zagrijani zrak može se upuhati u kabinu za grijanje kabine ili odmrzavanje prozora. Nakon što rashladna voda napusti grijač, vraća se u motor kako bi dovršila ciklus.
1.2 Novi energetski sustav klimatizacije vozila i princip rada
Budući da su pogonski uređaji novih energetskih vozila i vozila na tradicionalna goriva različiti, kompresor klima uređaja vozila na gorivo pokreće motor, a kompresor klima uređaja novih energetskih vozila pokreće motor. Stoga, kompresor klima uređaja na novom energetskom vozilu ne može pokretati motor, već će se koristiti električni kompresor za komprimiranje rashladnog sredstva. Osnovni princip novih energetskih vozila isti je kao i kod tradicionalnih vozila na gorivo. Oni koriste oslobađanje topline kondenzacijom i apsorpciju topline isparavanjem za hlađenje putničkog prostora. Međutim, kompresor se mijenja u električni kompresor. Trenutno se kompresori spiralne strukture uglavnom koriste za komprimiranje rashladnog sredstva.
Način grijanja novih energetskih vozila uvelike se razlikuje od načina grijanja vozila s tradicionalnim gorivom. Budući da je način grijanja vozila na tradicionalno gorivo prijenos otpadne topline motora u kabinu kroz rashladnu tekućinu za zagrijavanje kabine, ali nova energetska vozila ne postoje bez motora. Motor grije kabinu. Stoga nova energetska vozila koriste druge načine grijanja za grijanje kabine. Slijedi nekoliko načina klimatizacije i grijanja za nova energetska vozila.
(1) Poluvodički sustav grijanja: Poluvodički grijač sastoji se od poluvodičkih komponenti i terminala za obavljanje funkcija hlađenja i grijanja. U ovom sustavu termoelement je osnovna komponenta za hlađenje i grijanje. Njegova struktura prikazana je na slici 2. Dva poluvodička uređaja spojena su u termoelement, a nakon primjene istosmjerne struje na sučelju će se generirati toplina i temperaturna razlika kako bi se zagrijala unutrašnjost kabine. Glavna prednost poluvodičkog grijanja je što može brzo zagrijati kabinu. Glavni nedostatak je da grijanje poluvodiča troši puno električne energije. Za nova energetska vozila koja trebaju trčati kilometražu, njegovi su nedostaci kobni. Stoga ne može zadovoljiti zahtjeve novih energetskih vozila za uštedu energije klima uređaja. Također je više potrebno da ljudi provode istraživanja o metodama grijanja poluvodiča i dizajniraju učinkovitu i štedljivu metodu grijanja poluvodiča.
Slika 2
1—Sloj električne izolacije; 2—Predmet koji se hladi; 3—Metalni lim; 4—poluvodič tipa N;5—Metalni lim; 6—Grijani predmet; 7—Sloj električne izolacije; 8—P-tip poluvodiča
(2) Grijanje zraka s pozitivnim temperaturnim koeficijentom (PTC): Glavna komponenta PTC-a je termistor, koji se zagrijava električnom grijaćom žicom i uređaj je koji izravno pretvara električnu energiju u toplinsku energiju. PTC sustav grijanja zraka pretvara toplu zračnu jezgru vozila na tradicionalno gorivo u PTC grijač zraka. Koristi ventilator za pogon vanjskog zraka koji se zagrijava kroz PTC grijač i šalje zagrijani zrak u unutrašnjost kabine kako bi zagrijao kabinu. Izravno troši električnu energiju, pa kada je grijač uključen, potrošnja energije novih energetskih vozila također je relativno velika.
(3) PTC grijač rashladne tekućine: PTC grijač rashladne tekućine i PTC grijač zraka stvaraju toplinu potrošnjom električne energije, ali sustav grijanja vode prvo koristi PTC za zagrijavanje rashladne tekućine. Nakon što se rashladna tekućina zagrije na određenu temperaturu, rashladna tekućina se upumpava u Jezgra grijača izmjenjuje toplinu s okolnim zrakom, a ventilator šalje zagrijani zrak u kabinu kako bi zagrijao kabinu. Rashladna voda se zatim zagrijava kroz PTC i cirkulira naprijed-natrag. Ovaj sustav grijanja je pouzdaniji i sigurniji od PTC zračnog hlađenja.
(4) Sustav klima uređaja s toplinskom pumpom: Princip sustava klima uređaja s toplinskom pumpom isti je kao kod tradicionalnog automobilskog klima uređaja, ali klima uređaj s toplinskom pumpom može ostvariti pretvorbu grijanja i hlađenja kabine. Koristi četverosmjerni ventil za promjenu smjera protoka rashladnog sredstva u sustavu, čime se postiže hlađenje. Proces izmjene topline. Budući da klima uređaji s toplinskom pumpom ne troše izravno električnu energiju za proizvodnju topline, klima uređaji s toplinskom pumpom štede više energije od PTC grijača. Trenutno se klima uređaji s toplinskom pumpom masovno proizvode na nekim vozilima.
