Γιατί τα παραδοσιακά οχήματα καυσίμων και τα οχήματα νέας ενέργειας χρειάζονται θερμική διαχείριση;
Αρχιτεκτονική συστήματος θερμικής διαχείρισης οχημάτων παραδοσιακού κινητήρα εσωτερικής καύσης: Τα παραδοσιακά συστήματα θερμικής διαχείρισης οχημάτων περιστρέφονται επίσης γύρω από την ψύξη του κινητήρα. Η μονάδα θερμικής διαχείρισης χωρίζεται σε τρεις υποενότητες: κινητήρας, κλιματισμός και εισαγωγή αέρα.
Το σύστημα θερμικής διαχείρισης οχημάτων νέας ενέργειας αποτελείται από τρία μέρη: θερμική διαχείριση καμπίνας, θερμική διαχείριση συστήματος μπαταρίας και σύστημα ψύξης ηλεκτρονικού ελέγχου κινητήρα. Τα νέα ενεργειακά οχήματα δεν διαθέτουν κινητήρα ως πηγή θερμικής ενέργειας και προστίθεται ένα νέο σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας. Από την άλλη πλευρά, η απόδοση των μπαταριών και των εξαρτημάτων ισχύος είναι ευαίσθητη στη θερμοκρασία, η οποία οδηγεί τον εναλλάκτη θερμότητας Chiller, την ομάδα ψύξης, την ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα, την ηλεκτρονική αντλία νερού και το ηλεκτρονικό νερό. Αυξάνεται επίσης η ζήτηση για βαλβίδες, ηλεκτρικούς συμπιεστές και άλλα εξαρτήματα, ενώ προστίθενται θερμαντήρες PTC ή συστήματα αντλιών θερμότητας.
1. Ο σκοπός της θερμικής διαχείρισης του κινητήρα: ομαλή εκκίνηση με κρύο και αποφυγή "βρασμού"
Για το σύστημα θερμικής διαχείρισης των παραδοσιακών οχημάτων με κινητήρα εσωτερικής καύσης, οι κύριοι σκοποί της θερμικής διαχείρισης είναι δύο:
(1) Σε κρύο καιρό, θερμαίνετε γρήγορα το αυτοκίνητο για να επιτύχετε μια κρύα εκκίνηση.
(2) Σε ζεστό καιρό, αποτρέψτε τον «βρασμό» του κινητήρα. Όταν ο κινητήρας ενός οχήματος με παραδοσιακό κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι σβηστός για ένα χρονικό διάστημα, ο κινητήρας έχει κρυώσει και η θερμοκρασία του είναι χαμηλότερη από την κανονική θερμοκρασία λειτουργίας. Το λάδι κινητήρα ρέει πίσω στη λεκάνη λαδιού λόγω της βαρύτητας. Όταν το όχημα τεθεί ξανά σε λειτουργία, το λάδι στη λεκάνη λαδιού πρέπει να μεταφερθεί μέσω της αντλίας λαδιού σε διάφορα κινούμενα μέρη και ζεύγη τριβής μέσω των διόδων λαδιού και πρέπει να δημιουργηθεί και να διατηρηθεί μια ορισμένη πίεση λαδιού.
Σε περιοχές με κρύο χειμώνα, όπως οι βορειοανατολικές σε -35 βαθμό , η ψεκασμός της βενζίνης είναι εξαιρετικά κακή. Κατά την εκκίνηση, πρέπει να εγχυθεί πολύ μεγαλύτερη ποσότητα λαδιού από την κανονική εκκίνηση για να ληφθεί ένα μείγμα καύσης υπό όρους και η ανάφλεξη είναι δύσκολη και ο χρόνος εκκίνησης σε χαμηλή θερμοκρασία είναι Είναι προφανώς μεγαλύτερος. Σε γενικές γραμμές, είναι φυσιολογικό να ξεκινήσετε με επιτυχία εντός 15 δευτερολέπτων σε -35 βαθμό . Ο άμεσος ψεκασμός στον κύλινδρο θα βελτιώσει την απόδοση ψυχρής εκκίνησης.
Δεδομένου ότι η θερμοκρασία λαδιού είναι πολύ χαμηλή και το ιξώδες αυξάνεται, είναι δύσκολο να λιπαίνονται γρήγορα τα μέρη του κινητήρα σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, επομένως χρειάζεται χρόνος για να αυξηθεί η θερμοκρασία λαδιού. Από την άλλη, τα κενά ανάμεσα στα εσωτερικά μέρη του κινητήρα είναι μεγάλα και χρειάζεται χρόνος για να ζεσταθεί. , το καθορισμένο διάκενο μπορεί να επιτευχθεί σταδιακά μόνο μετά από προθέρμανση και διαστολή. Εάν η μεμβράνη λαδιού δεν έχει ακόμη σχηματιστεί μεταξύ των εξαρτημάτων κατά τη διαδικασία παροχής λαδιού και εγκατάστασης πίεσης λαδιού, ειδικά των υδραυλικών ανυψωτικών βαλβίδων στην κυλινδροκεφαλή, πρέπει να υποβληθούν σε διαδικασία πλήρωσης λαδιού. Αυτή τη στιγμή Το διάκενο της βαλβίδας είναι μεγάλο και ένας κανονικός μηχανικός ήχος "κλικ" θα παράγεται όταν η βαλβίδα είναι κλειστή και τοποθετημένη. Η μηχανική φθορά που προκαλείται από τη δυσκολία στην κρύα εκκίνηση έχει πολύ σοβαρό αντίκτυπο στον κινητήρα. Περισσότερο από το 80% της φθοράς του κινητήρα προκαλείται κατά το στάδιο ψυχρής εκκίνησης.
"Βράσιμο" σημαίνει ότι το αντιψυκτικό ψυκτικό βράζει, δείχνοντας μια κατάσταση "βρασμένο νερό". Το ψυκτικό δεν θα φτάσει στο σημείο βρασμού υπό κανονικές συνθήκες. Εάν παρουσιαστεί κατάσταση «βρασμού», σημαίνει αστοχία ψυκτικού υγρού, βλάβη του συστήματος ψύξης κυκλοφορίας και άλλα προβλήματα διαχείρισης θερμότητας.
Τα τελευταία χρόνια, η εγχώρια αυτοκινητοβιομηχανία έχει αναπτυχθεί ραγδαία, με την εμφάνιση πολλών ανεξάρτητων εμπορικών σημάτων, και τα προβλήματα διαχείρισης θερμότητας γίνονται όλο και πιο εμφανή. Η τοποθέτηση μονάδων ψύξης στο χώρο του κινητήρα με περιορισμένο χώρο θα προκαλέσει αναπόφευκτα μεγάλα εμπόδια στη ροή του αέρα ψύξης, οδηγώντας σε πιθανότητα τοπικής υπερθέρμανσης. , κακή ροή αέρα στην ψυχρή πλευρά και άλλα προβλήματα. Εάν ο OEM επιλέξει εναλλάκτες θερμότητας και ανεμιστήρες χωρίς λογικούς υπολογισμούς και ανάλυση για την επιλογή των εναλλάκτη θερμότητας του συστήματος ψύξης, αυτό θα οδηγήσει σε προβλήματα με την αντιστοίχιση μεταξύ των μονάδων ψύξης και μεταξύ της μονάδας ψύξης και του κινητήρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού να είναι πολύ υψηλή σε συνθήκες χαμηλής ταχύτητας ή σε ακραίες συνθήκες όπως η αναρρίχηση, κάτι που με τη σειρά του προκαλεί το «βρασμό» του κινητήρα. Αυτό προκαλεί περαιτέρω μείωση ή παραμόρφωση της αντοχής των μπιέλες, των εμβόλων, των δακτυλίων εμβόλου και άλλων εξαρτημάτων, καθιστώντας δύσκολη την αντοχή του αυτοκινήτου σε κανονικά φορτία οδήγησης και καταστρέφοντας την κανονική λειτουργία διαφόρων εξαρτημάτων, επηρεάζοντας την αξιοπιστία ολόκληρου του οχήματος.
2. Σκοπός της θερμικής διαχείρισης οχημάτων νέας ενέργειας: θέρμανση στο εσωτερικό της καμπίνας για παροχή κατάλληλης θερμοκρασίας λειτουργίας για τα τρία συστήματα ισχύος
Η θερμική απόδοση των παραδοσιακών κινητήρων εσωτερικής καύσης μπορεί να φτάσει περίπου το 40%. Μέσω ενός αποτελεσματικού συστήματος θερμικής διαχείρισης, η απορριπτόμενη θερμότητα που παράγεται από τον κινητήρα μπορεί να ανακτηθεί και να παρασχεθεί στο πιλοτήριο για θέρμανση. Ωστόσο, τα νέα ενεργειακά οχήματα δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη θερμότητα που παράγεται από την καύση. Οι κύριες λύσεις θέρμανσης περιλαμβάνουν αέρα (ανεμοθέρμανση) PTC, θέρμανση νερού PTC και κλιματισμό αντλίας θερμότητας. Η αρχή θέρμανσης του συστήματος θέρμανσης τύπου θερμίστορ PTC είναι απλή, στηρίζεται στο ρεύμα που περνά μέσα από μια αντίσταση για να παράγει θερμότητα. Το PTC που χρησιμοποιείται στα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα είναι ένα θερμίστορ ημιαγωγών.
Το χαρακτηριστικό του PTC είναι ότι όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται και η αντίσταση του υλικού PTC. Αυτό το χαρακτηριστικό καθορίζει ότι υπό συνθήκες σταθερής τάσης, ο θερμαντήρας PTC θερμαίνεται πιο γρήγορα όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, και όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, η αντίσταση γίνεται μεγαλύτερη και το ρεύμα Όντας μικρότερο, το PTC καταναλώνει λιγότερη ενέργεια, γεγονός που διατηρεί τη θερμοκρασία σχετικά σταθερή.
Ο θερμαντήρας ψυκτικού υγρού PTC συνδυάζεται συχνά με το κύκλωμα νερού ψύξης του κινητήρα. θέρμανση αέρα PTC είναι η εγκατάσταση του PTC απευθείας στον πυρήνα του θερμαντήρα της καμπίνας, η κυκλοφορία του αέρα στο αυτοκίνητο μέσω του φυσητήρα και η απευθείας θέρμανση του αέρα στην καμπίνα μέσω του θερμαντήρα PTC. Η δομή είναι σχετικά απλή. Η τεχνολογία PTC έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της απλής διαδικασίας κατασκευής και της γρήγορης θέρμανσης. Ωστόσο, η χρήση PTC για τη θέρμανση ηλεκτρικών οχημάτων θα μειώσει σοβαρά την εμβέλεια πλεύσης του οχήματος και το COP της τεχνολογίας PTC είναι μικρότερο από 1 και η απόδοση είναι χαμηλή. Σε αυτό το πλαίσιο, η τεχνολογία αντλιών θερμότητας έχει προσελκύσει περισσότερη προσοχή.
