Zašto je vozilima na tradicionalna goriva i novim energetskim vozilima potrebno upravljanje toplinom?
Tradicionalna arhitektura sustava upravljanja toplinom vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem: Tradicionalni sustavi upravljanja toplinom vozila također se vrte oko hlađenja motora. Modul za upravljanje toplinom podijeljen je u tri pododjeljka: motor, klima uređaj i dovod zraka.
Sustav toplinskog upravljanja novih energetskih vozila sastoji se od tri dijela: toplinskog upravljanja kabine, toplinskog upravljanja baterijskog sustava i elektroničkog upravljačkog sustava hlađenja motora. Nova energetska vozila nemaju motor kao izvor toplinske energije, a dodaje se novi sustav upravljanja toplinom baterije. S druge strane, performanse baterija i komponenti napajanja osjetljive su na temperaturu, koja pokreće izmjenjivač topline hladnjaka, rashladni tim, elektronički ekspanzijski ventil, elektroničku pumpu za vodu i elektroničku vodu. Povećana je i potražnja za ventilima, električnim kompresorima i drugim dijelovima, a dodaju se i PTC grijači ili sustavi dizalica topline.
1. Svrha upravljanja toplinom motora: glatko hladno pokretanje i sprječavanje "kuhanja"
Za sustav upravljanja toplinom tradicionalnih vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem, dvije su glavne svrhe upravljanja toplinom:
(1) Po hladnom vremenu brzo zagrijte automobil kako biste postigli hladan start.
(2) Za vrućeg vremena spriječite da motor "zakuha". Kada se motor tradicionalnog vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem ugasi neko vrijeme, motor se ohladio i njegova je temperatura niža od normalne radne temperature. Motorno ulje teče natrag u korito zbog gravitacije. Kada se vozilo ponovno pokrene, potrebno je ulje u uljnom koritu transportirati kroz uljnu pumpu do raznih pokretnih dijelova i tarnih parova kroz uljne kanale, te se mora uspostaviti i održavati određeni tlak ulja.
U hladnim zimskim područjima, kao što je sjeveroistok na -35 stupnjeva, atomizacija benzina je izuzetno loša. Prilikom pokretanja mora se ubrizgati puno veća količina ulja od normalnog pokretanja kako bi se dobila uvjetna smjesa za izgaranje, paljenje je teško i vrijeme pokretanja pri niskim temperaturama je Očito je duže. Općenito govoreći, normalno je uspješno započeti unutar 15 sekundi na -35 stupnjeva. Izravno ubrizgavanje u cilindru poboljšat će učinak hladnog pokretanja.
Budući da je temperatura ulja vrlo niska, a viskoznost raste, teško je brzo podmazati dijelove motora u uvjetima niske temperature, pa je potrebno vrijeme da se poveća temperatura ulja. S druge strane, razmaci između unutarnjih dijelova motora su veliki i treba vremena da se zagrije. , navedeni zazor može se postupno postići tek nakon prethodnog zagrijavanja i ekspanzije. Ako se uljni film još nije stvorio između komponenti tijekom procesa isporuke ulja i uspostavljanja tlaka ulja, posebno hidrauličkih podizača ventila u glavi cilindra, potrebno ih je podvrgnuti procesu punjenja uljem. U ovom trenutku zazor ventila je velik, a normalan mehanički "klik" zvuk će se proizvesti kada je ventil zatvoren i namješten. Mehaničko trošenje uzrokovano poteškoćama pri hladnom pokretanju ima vrlo ozbiljan utjecaj na motor. Više od 80% trošenja motora uzrokovano je tijekom faze hladnog pokretanja.
"Kuhanje" znači da rashladna tekućina protiv smrzavanja ključa, pokazujući stanje "voda je kuhana". Rashladna tekućina neće doseći točku ključanja u normalnim uvjetima. Ako dođe do situacije "kuhanja", to znači kvar rashladne tekućine, kvar cirkulacijskog rashladnog sustava i druge probleme upravljanja toplinom.
Posljednjih se godina domaća automobilska industrija ubrzano razvila, s pojavom mnogih neovisnih marki, a problemi upravljanja toplinom postali su sve izraženiji. Raspored rashladnih modula u motornom prostoru s ograničenim prostorom neizbježno će uzrokovati velike prepreke protoku rashladnog zraka, što dovodi do mogućnosti lokalnog pregrijavanja. , slab protok zraka na hladnoj strani i drugi problemi. Ako OEM odabere izmjenjivače topline i ventilatore bez razumnog proračuna i analize za odabir izmjenjivača topline rashladnog sustava, to će dovesti do problema s podudaranjem između rashladnih modula i između rashladnog modula i motora. To uzrokuje previsoku temperaturu rashladne tekućine u uvjetima niske brzine ili ekstremnim uvjetima kao što je penjanje, što zauzvrat uzrokuje "kuhanje" motora. To dodatno uzrokuje smanjenje ili deformaciju čvrstoće klipnjača, klipova, klipnih prstenova i drugih komponenti, što otežava automobilu da izdrži normalna opterećenja pri vožnji i uništava normalan rad raznih dijelova, što utječe na pouzdanost cijelog vozila.
2. Svrha toplinskog upravljanja novih energetskih vozila: grijanje unutar kabine kako bi se osigurala odgovarajuća radna temperatura za tri sustava napajanja
Toplinska učinkovitost tradicionalnih motora s unutarnjim izgaranjem može doseći oko 40%. Kroz učinkovit sustav upravljanja toplinom, otpadna toplina koju stvara motor može se povratiti i dostaviti kokpitu za grijanje. Međutim, nova energetska vozila ne mogu iskoristiti toplinu koja nastaje izgaranjem. Glavna rješenja za grijanje uključuju zrak (grijanje na vjetar) PTC, grijanje vode PTC i klima uređaj toplinske pumpe. Princip grijanja sustava grijanja s PTC termistorom je jednostavan, oslanja se na struju koja prolazi kroz otpornik za stvaranje topline. PTC koji se koristi u čisto električnim vozilima je poluvodički termistor.
Karakteristika PTC-a je da s porastom temperature raste i otpornost PTC materijala. Ova karakteristika određuje da se u uvjetima konstantnog napona PTC grijač brže zagrijava kada je temperatura niska, a kada temperatura raste, otpor postaje veći, a struja manja, PTC troši manje energije, što temperaturu održava relativno konstantnom.
PTC grijač rashladne tekućine često se kombinira s krugom vode za hlađenje motora; grijanje zraka PTC je instaliranje PTC-a izravno na jezgru grijača kabine, cirkulacija zraka u automobilu kroz puhalo i izravno zagrijavanje zraka u kabini kroz PTC grijač. Struktura je relativno jednostavna. PTC tehnologija ima prednosti niske cijene, jednostavnog procesa proizvodnje i brzog zagrijavanja. Međutim, korištenje PTC-a za grijanje električnih vozila ozbiljno će smanjiti domet krstarenja vozila, a COP PTC tehnologije manji je od 1, a učinkovitost je niska. U tom kontekstu, tehnologija dizalice topline privukla je više pažnje.
