טכנולוגיה חדשה לניהול תרמי של רכב אנרגיה
מערכת הניהול התרמית (TMS) של מכונית היא חלק חשוב ממערכת הרכב. מטרות הפיתוח של מערכת הניהול התרמי הן בעיקר בטיחות, נוחות, חיסכון באנרגיה, חסכון ועמידות.
ניהול תרמי רכב נועד לתאם את ההתאמה, האופטימיזציה והבקרה של מנועי הרכב, מזגנים, סוללות, מנועים ורכיבים ותתי-מערכות קשורים אחרים מנקודת המבט של הרכב כולו כדי לפתור ביעילות בעיות הקשורות לתרמיות בכל הרכב ולשמור על כל פונקציונלי מודול בטווח הטמפרטורות האופטימלי. שפר את הכלכלה והעוצמה של הרכב והבטחת נהיגה בטוחה של הרכב.
מערכת הניהול התרמי של רכבי אנרגיה חדשים נגזרת ממערכת הניהול התרמי של רכבי דלק מסורתיים. יש לו חלקים נפוצים של מערכות ניהול תרמיות מסורתיות של רכבי דלק כגון מערכות קירור מנוע, מערכות מיזוג אוויר וכו', כמו גם חלקים חדשים כגון בקרה אלקטרונית של מנוע סוללה. מערכת קירור. ביניהם, החלפת המנוע ותיבת ההילוכים בשלושה מנועים חשמליים היא השינוי העיקרי במערכת הניהול התרמית של רכבי דלק מסורתיים. בנוסף, יכול להיות מדחס חשמלי במקום מדחס רגיל, ומוסיפים לו פלטת קירור סוללה, מצנן מצברים ו-PTC. רכיבים כגון תנורי חימום או משאבות חום.
רכיבים כלליים של ניהול תרמי
מערכת הניהול התרמית של מכונית מורכבת בערך ממשאבת מים אלקטרונית, שסתום אלקטרומגנטי, מדחס, מחמם PTC, מאוורר אלקטרוני, קומקום הרחבה, מאייד וקבל.
משאבת מים אלקטרונית:זהו מכשיר מכני שמעביר נוזלים או לוחץ נוזלים. הוא מעביר את האנרגיה המכנית של המניע הראשי או אנרגיה חיצונית אחרת לנוזל, ומגדיל את האנרגיה של הנוזל להובלת הנוזל. עקרון הפעולה הוא לשפוט על סמך המצב הנוכחי של הכוח או רכיבים אחרים, ולשלוט בקצב הזרימה על ידי שליטה בקצב הזרימה של משאבת המים. על פי קצבי זרימה שונים, ניתן לקחת חום כדי לשמור על יציבות הטמפרטורה.
שסתום סולנואיד:שסתום מבוקר אלקטרוני, כולל שסתומים דו-כיוונים ותלת-כיוונים. נוזל הקירור הזורם מיציאת הקבל נמצא במצב נוזלי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. על מנת להפחית את טמפרטורת הרוויה של נוזל הקירור, יש להפחית את הלחץ שלו. יחד עם זאת, על מנת לשמור על קצב הזרימה בטווח מתאים, לפני כניסת הקירור למאייד, יש צורך לחנוק אותו על ידי שליטה בפתיחה ובסגירה של השסתום.
מַדחֵס:על ידי דחיפה ודחיסה של גז הקירור בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה, הוא אכן עובד על נוזל הקירור הגזי, גורם לו לייצר שינויים בלחץ ובטמפרטורה, ובכך הופך אותו לקירור גזי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.
מַעֲבֶה:מקרר את נוזל הקירור בטמפרטורה גבוהה. לאחר פריקת הקירור מהמדחס, הוא נמצא במצב של טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. בשלב זה יש לקרר אותו ולהסתיים תהליך החלפת הקירור מגז לנוזל.
מְאַדֶה:עקרון העבודה של המאייד הוא בדיוק הפוך מזה של המעבה. הוא סופג חום באוויר ומעביר את החום לקירור, ומאפשר לו להשלים את תהליך הגיזוז. לאחר מצערת הקירור על ידי מכשיר המצערת, הוא נמצא במצב של דו קיום של אדים ונוזל, הנקרא גם קיטור רטוב. לאחר שהאדים הרטובים נכנסים למאייד, הוא מתחיל לספוג חום ומתאדה לאדים רווי. לאחר מכן, אם הקירור ימשיך לספוג חום, הוא יהפוך לאדים מחוממים.
מאוורר אלקטרוני: הרכיב היחיד שיכול לספק אוויר באופן פעיל כדי לשפר את ביצועי חילופי החום של הרדיאטור. נכון להיום, רוב מאווררי הקירור המשמשים ברכבים הם מאווררי קירור זרימה צירית, בעלי היתרונות של יעילות גבוהה, גודל קטן ומיקום קל. בדרך כלל הם ממוקמים מאחורי הרדיאטור.
מחמם PTC:זהו מכשיר לחימום התנגדות, בדרך כלל עם מתח הפעלה מדורג בין 350v-550v. כאשר דוד החשמל PTC מופעל, ההתנגדות הראשונית נמוכה, ועוצמת החימום גדולה בשלב זה. לאחר שהטמפרטורה של דוד ה-PTC עולה מעל טמפרטורת הקורי, ההתנגדות של ה-PTC עולה בחדות ליצירת חום, המועבר למים דרך תווך המים במשאבת המים. הרכיבים מעבירים חום.
מערכת חימום:במערכת החימום, אם מדובר ברכב היברידי או ברכב מערכת תאי דלק, ניתן להשתמש בחום שמפיק המנוע או מערכת תאי הדלק עצמה כדי לעמוד בדרישת החום. מערכת תאי הדלק עשויה לדרוש חימום PTC בטמפרטורות נמוכות. תנור חימום משמש לסיוע בחימום כך שהמערכת יכולה להתחמם במהירות; אם מדובר ברכב סוללה טהור, ייתכן שיהיה צורך במחמם PTC כדי לעמוד בדרישת החום.
מערכת קירור:אם מדובר במערכת פיזור חום, יש צורך להשתמש במשאבת מים כדי להניע את נוזל פיזור החום ברכיבים לזרום, להסיר חום מקומי ולהשתמש במאוורר קירור כדי לסייע בפיזור מהיר של חום.
מערכת קירור מיזוג אוויר:באופן עקרוני, הוא משתמש בתכונות המיוחדות של הקירור (חומרי קירור נפוצים כוללים R134-tetrafluoroethane, R12 difluorodichloromethane וכו') כדי לספוג ולספוג חום הקשור לאידוי ולעיבוי שלו. שחרר כדי להשיג את האפקט של העברת חום. תהליך העברת החום הפשוט לכאורה כולל למעשה תהליך שינוי פאזה מורכב של הקירור. על מנת לשנות את מצב הקירור ולאפשר לו להעביר חום שוב ושוב. מערכת מיזוג האוויר מורכבת בעיקר מארבעה חלקים עיקריים: מדחס, מעבה, מאייד ושסתום התפשטות. התרשים המבני של מערכת מחזור הקירור של מיזוג האוויר מוצג באיור למטה. נוזל הקירור יוצא מהמדחס, עובר דרך המעבה, שסתום ההתפשטות, המאייד, ואז חוזר למדחס כדי להשלים מחזור קירור.
