Zarządzanie termiczne w układzie napędowym pojazdu dzieli się na zarządzanie termiczne tradycyjnego układu napędowego pojazdu spalinowego oraz zarządzanie termiczne nowego układu napędowego pojazdu spalinowego. Obecnie zarządzanie termiczne tradycyjnego układu napędowego pojazdu spalinowego jest bardzo zaawansowane. Tradycyjny pojazd spalinowy jest napędzany silnikiem spalinowym, dlatego też zarządzanie termiczne silnika jest głównym celem tradycyjnego zarządzania termicznego w pojazdach. Zarządzanie termiczne silnika spalinowego obejmuje głównie układ chłodzenia silnika. Ponad 30% ciepła w układzie pojazdu musi zostać odprowadzone przez obwód chłodzenia silnika, aby zapobiec jego przegrzaniu pod dużym obciążeniem. Płyn chłodzący silnika służy do ogrzewania kabiny.
Elektrownia pojazdów napędzanych paliwem tradycyjnym składa się z silników i przekładni pojazdów napędzanych paliwem tradycyjnym, podczas gdy pojazdy napędzane nową energią składają się z akumulatorów, silników i sterowania elektronicznego. Metody zarządzania ciepłem tych dwóch systemów uległy znacznym zmianom. Akumulator pojazdów napędzanych nową energią Normalny zakres temperatur roboczych wynosi 25–40°C. Dlatego zarządzanie ciepłem akumulatora wymaga zarówno utrzymywania go w cieple, jak i jego rozpraszania. Jednocześnie temperatura silnika nie powinna być zbyt wysoka. Jeśli temperatura silnika jest zbyt wysoka, wpłynie to na jego żywotność. Dlatego też silnik musi również podjąć niezbędne środki mające na celu rozpraszanie ciepła podczas użytkowania. Poniżej przedstawiono wprowadzenie do systemu zarządzania ciepłem akumulatora oraz systemu zarządzania ciepłem elektronicznego sterowania silnikiem i innych komponentów.
System zarządzania temperaturą akumulatora
System zarządzania temperaturą akumulatora dzieli się głównie na chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie materiałem zmiennofazowym oraz chłodzenie rurkami cieplnymi, w zależności od rodzaju czynnika chłodzącego. Zasady i struktura poszczególnych metod chłodzenia znacznie się różnią.
1) Chłodzenie powietrzne akumulatora: akumulator i powietrze zewnętrzne wymieniają ciepło konwekcyjnie poprzez przepływ powietrza. Chłodzenie powietrzem dzieli się na chłodzenie naturalne i wymuszone. Chłodzenie naturalne polega na schłodzeniu akumulatora przez powietrze zewnętrzne podczas pracy pojazdu. Wymuszone chłodzenie powietrzem polega na zamontowaniu wentylatora w celu wymuszonego chłodzenia akumulatora. Zaletami chłodzenia powietrzem są niski koszt i łatwość zastosowania komercyjnego. Wadami są niska wydajność odprowadzania ciepła, duży współczynnik zajmowanej przestrzeni oraz poważny hałas.Podgrzewacz powietrza PTC)
2) Chłodzenie akumulatora cieczą: ciepło z akumulatora jest odprowadzane przez przepływ cieczy. Ponieważ ciepło właściwe cieczy jest większe niż powietrza, efekt chłodzenia cieczą jest lepszy niż chłodzenie powietrzem, a szybkość chłodzenia jest również większa niż w przypadku chłodzenia powietrzem. Rozkład temperatury po odprowadzeniu ciepła z akumulatora jest stosunkowo równomierny. Dlatego chłodzenie cieczą jest również szeroko stosowane komercyjnie.Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC)
3) Chłodzenie materiałów zmiennofazowych: Materiały zmiennofazowe (PhaseChangeMaterial, PCM) obejmują parafinę, sole uwodnione, kwasy tłuszczowe itp., które mogą absorbować lub uwalniać dużą ilość ciepła utajonego podczas przemiany fazowej, podczas gdy ich własna temperatura pozostaje niezmieniona. Dlatego PCM charakteryzuje się dużą pojemnością magazynowania energii cieplnej bez dodatkowego zużycia energii i jest szeroko stosowany w chłodzeniu akumulatorów urządzeń elektronicznych, takich jak telefony komórkowe. Jednak zastosowanie w akumulatorach samochodowych jest nadal w fazie badań. Materiały zmiennofazowe mają problem z niską przewodnością cieplną, która powoduje stopienie powierzchni PCM stykającej się z akumulatorem, podczas gdy inne części nie ulegają stopieniu, co zmniejsza wydajność wymiany ciepła i nie nadaje się do dużych akumulatorów. Jeśli te problemy zostaną rozwiązane, chłodzenie PCM stanie się najbardziej potencjalnym rozwiązaniem rozwojowym w zakresie zarządzania temperaturą w pojazdach o nowych silnikach.
4) Chłodzenie rurką cieplną: Rurka cieplna to urządzenie oparte na wymianie ciepła w wyniku przemiany fazowej. Rurka cieplna to szczelny pojemnik lub rura wypełniona nasyconym czynnikiem roboczym/cieczą (wodą, glikolem etylenowym, acetonem itp.). Jedna część rury cieplnej odpowiada za parowanie, a druga za skraplanie. Może ona nie tylko absorbować ciepło z akumulatora, ale także go ogrzewać. Jest to obecnie najdoskonalszy system zarządzania temperaturą akumulatora. Jest on jednak wciąż w fazie badań.
5) Bezpośrednie chłodzenie czynnikiem chłodniczym: chłodzenie bezpośrednie to sposób na wykorzystanie zasady działania czynnika chłodniczego R134a i innych czynników chłodniczych do odparowania i pochłaniania ciepła, a także zainstalowanie parownika układu klimatyzacji w obudowie akumulatora w celu szybkiego schłodzenia obudowy akumulatora. System chłodzenia bezpośredniego charakteryzuje się wysoką wydajnością chłodzenia i dużą mocą chłodzenia.
Czas publikacji: 29-04-2024
