סטטוס מחקר של מבנה קירור מנוע רכב חשמלי 1
מערכת פיזור חום יעילה ואמינה יכולה להעביר במהירות את החום שנוצר במהלך פעולת מנוע ההנעה החוצה, ולמנוע הצטברות חום בתוך המנוע, כך שמנוע ההנעה עובד תמיד בטמפרטורה מתאימה, אשר משפיעה רבות על חיי השירות, היעילות והאמינות של מנוע הכונן. בעל משמעות רבה.
קירור טבעי
קירור טבעי פירושו שאין מבנה מכשיר קירור נוסף, והרכיבים המוגדרים במנוע משמשים לפיזור חום. הוא מתאים למנועים בעלי אמינות גבוהה וסביבת עבודה מאווררת היטב. המארז הוא הנתיב העיקרי להובלת החום מהפנים אל הסביבה הסובבת. יש לבצע אופטימיזציה של העיצוב של השלדה כדי למקסם את קצב פיזור חום ההסעה. על ידי הגדלת מקדם העברת החום ושטח הפנים של גוף הקירור, ניתן להגדיל את קצב העברת החום של גוף הקירור. עם זאת, מקדם העברת החום בהסעה טבעית תלוי בתנאי הסביבה, ולכן שיטה נפוצה לשיפור העברת חום הסעה טבעית היא הרחבת שטח גוף הקירור. עם זאת, הגדלת שטח גוף הקירור תגדיל את ההתנגדות לזרימת האוויר, ובכך תפחית את מקדם הרווח. לכן, אופטימיזציה סבירה של מבנה גוף הקירור היא הכיוון העיצובי העיקרי של קירור טבעי. על ידי שינוי פרמטרים כמו עומק גוף הקירור, המרחק בין גופי הקירור ומספר גופי הקירור, כפי שמוצג באיור, זוהי השיטה העיקרית לשיפור ביצועי הקירור הטבעי. מטרת התכנון התלת מימדית הסופית היא למקסם את קצב פיזור החום תוך מזעור המשקל והנפח של גוף הקירור. עם זאת, שיטת הקירור הטבעי מתאימה רק למנועים בהספק נמוך או גדולים עם שטח העברת חום מספיק, ולכן היא משמשת רק לעתים רחוקות בתחום מנועי הנעה לרכב חשמלי.
מבנה קירור אוויר מאולץ
מוגבל על ידי סביבת העבודה המורכבת של מנועי הנעה של רכב חשמלי, קירור טבעי קשה לעמוד בדרישות הקירור שלו. מבני קירור אוויר מאולץ משתמשים בדרך כלל במערכות מאווררים כדי לשפר את חילופי החום בין פנים המנוע לאוויר החיצוני. המוליכות התרמית של מערכת פיזור חום הקירור הטבעי היא רק 2-25 W/(m2·K), בעוד שהמוליכות התרמית של מערכת פיזור החום המאולצת בקירור האוויר יכולה להגיע ל-20-300 W/(m2· K), אשר משפר משמעותית את יעילות הקירור של המנוע. יחד עם זאת, בשל החלל הפנימי הקטן של כמה מנועים הנעה של רכב חשמלי, אי אפשר להתקין מבנה קירור נוזלי. למרות שקירור אוויר כפוי הוא הרבה פחות יעיל מקירור נוזלי, לקירור אוויר כפוי עדיין יש יתרונות מבחינת עלות המערכת הכוללת ופשטות. יתרונות משמעותיים.
השפעת מבנה הרוטור עם קירור אוויר על אזור העבודה של המנוע הסינכרוני של מגנט קבוע שטף רדיאלי נחקרה באמצעות הדמיה תרמית. התרשים המבני מוצג באיור. ניסויים מראים שקירור הרוטור מפחית משמעותית את טמפרטורת המגנט הקבוע בזמן פעולה במהירות גבוהה, מרחיב למעשה את שטח הפעולה הרציף האפשרי ועומס יתר אפשרי, ומשפר משמעותית את ניצול החום של המנוע.
