Mengapa kendaraan berbahan bakar tradisional dan kendaraan energi baru memerlukan manajemen termal?
Arsitektur sistem manajemen termal kendaraan mesin pembakaran internal tradisional: Sistem manajemen termal kendaraan tradisional juga berkisar pada pendinginan mesin. Modul manajemen termal dibagi menjadi tiga sub-bagian: mesin, AC, dan pemasukan udara.
Sistem manajemen termal kendaraan energi baru terdiri dari tiga bagian: manajemen termal kabin, manajemen termal sistem baterai, dan sistem pendingin kontrol elektronik motor. Kendaraan energi baru tidak memiliki mesin sebagai sumber energi panas, dan sistem manajemen termal baterai baru ditambahkan. Di sisi lain, kinerja baterai dan komponen daya sensitif terhadap suhu, yang menggerakkan penukar panas Chiller, tim pendingin, katup ekspansi elektronik, pompa air elektronik, dan air elektronik. Permintaan akan katup, kompresor listrik, dan suku cadang lainnya juga meningkat, dan pemanas PTC atau sistem pompa panas juga ditambahkan.
1. Tujuan manajemen termal mesin: memperlancar start dingin dan mencegah "mendidih"
Untuk sistem manajemen termal kendaraan bermesin pembakaran internal tradisional, tujuan utama manajemen termal ada dua:
(1) Dalam cuaca dingin, segera panaskan mobil untuk mendapatkan start dingin.
(2) Dalam cuaca panas, cegah mesin agar tidak "mendidih". Ketika mesin kendaraan bermesin pembakaran dalam tradisional dimatikan untuk jangka waktu tertentu, mesin menjadi dingin dan suhunya lebih rendah dari suhu pengoperasian normal. Oli mesin mengalir kembali ke wadah oli karena gravitasi. Ketika kendaraan dihidupkan kembali, oli dalam wadah oli perlu diangkut melalui pompa oli ke berbagai bagian yang bergerak dan pasangan gesekan melalui saluran oli, dan tekanan oli tertentu harus ditetapkan dan dipertahankan.
Di wilayah musim dingin, seperti Timur Laut dengan suhu -35 derajat , atomisasi bensin sangat buruk. Saat start, jumlah oli yang jauh lebih tinggi daripada start normal harus diinjeksikan untuk mendapatkan campuran pembakaran bersyarat, dan penyalaan menjadi sulit dan waktu start pada suhu rendah jelas lebih lama. Secara umum, keberhasilan memulai dalam waktu 15 detik pada suhu -35 derajat adalah hal yang normal. Injeksi langsung dalam silinder akan meningkatkan kinerja start dingin.
Karena temperatur oli sangat rendah dan viskositasnya meningkat, sulit untuk melumasi bagian-bagian mesin dengan cepat dalam kondisi temperatur rendah, sehingga memerlukan waktu untuk menaikkan temperatur oli. Di sisi lain, jarak antar bagian dalam mesin besar dan memerlukan waktu untuk pemanasan. , jarak bebas yang ditentukan hanya dapat dicapai secara bertahap setelah pemanasan awal dan pemuaian. Jika lapisan oli belum terbentuk antar komponen pada saat proses penyaluran oli dan pembentukan tekanan oli, terutama pada katup pengangkat hidrolik di kepala silinder, maka perlu dilakukan proses pengisian oli. Pada saat ini jarak bebas katup besar, dan bunyi "klik" mekanis normal akan dihasilkan saat katup ditutup dan dipasang. Keausan mekanis yang disebabkan oleh kesulitan dalam start dingin mempunyai dampak yang sangat serius pada mesin. Lebih dari 80% keausan mesin disebabkan pada tahap start dingin.
"Mendidih" berarti cairan pendingin antibeku mendidih, menunjukkan keadaan "air sudah mendidih". Pendingin tidak akan mencapai titik didih dalam kondisi normal. Jika terjadi situasi "mendidih", ini berarti kegagalan cairan pendingin, kegagalan sistem pendingin sirkulasi, dan masalah manajemen termal lainnya.
Dalam beberapa tahun terakhir, industri otomotif dalam negeri telah berkembang pesat, dengan munculnya banyak merek independen, dan masalah manajemen termal menjadi semakin menonjol. Penempatan modul pendingin pada ruang mesin yang terbatas pasti akan menimbulkan hambatan besar pada aliran udara pendingin, sehingga menimbulkan kemungkinan terjadinya panas berlebih secara lokal. , aliran udara yang buruk di sisi dingin dan masalah lainnya. Jika OEM memilih penukar panas dan kipas tanpa perhitungan dan analisis yang masuk akal untuk pemilihan penukar panas sistem pendingin, hal ini akan menimbulkan masalah pada kesesuaian antara modul pendingin dan antara modul pendingin dan mesin. Hal ini menyebabkan temperatur cairan pendingin menjadi terlalu tinggi pada kondisi kecepatan rendah atau kondisi ekstrim seperti pendakian, yang pada akhirnya menyebabkan mesin “mendidih”. Hal ini selanjutnya menyebabkan kekuatan batang penghubung, piston, ring piston dan komponen lainnya berkurang atau berubah bentuk, sehingga menyulitkan mobil untuk menahan beban berkendara normal dan mengganggu pengoperasian normal berbagai bagian, sehingga mempengaruhi keandalan seluruh kendaraan.
2. Tujuan manajemen termal kendaraan energi baru: pemanasan di dalam kabin untuk menyediakan suhu pengoperasian yang sesuai untuk ketiga sistem tenaga
Efisiensi termal mesin pembakaran internal tradisional bisa mencapai sekitar 40%. Melalui sistem manajemen termal yang efektif, limbah panas yang dihasilkan mesin dapat diperoleh kembali dan disalurkan ke kokpit untuk pemanasan. Namun, kendaraan energi baru tidak dapat memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh pembakaran. Solusi pemanasan utama meliputi PTC udara (pemanas angin), PTC pemanas air, dan AC pompa panas. Prinsip pemanasan sistem pemanas tipe termistor PTC sederhana, mengandalkan arus yang melewati resistor untuk menghasilkan panas. PTC yang digunakan pada kendaraan listrik murni adalah termistor semikonduktor.
Ciri-ciri PTC adalah dengan meningkatnya suhu maka resistansi material PTC juga akan meningkat. Karakteristik ini menentukan bahwa dalam kondisi tegangan konstan, pemanas PTC memanas lebih cepat ketika suhu rendah, dan ketika suhu naik, resistansi menjadi lebih besar dan arus menjadi lebih kecil, PTC mengkonsumsi lebih sedikit energi, yang menjaga suhu relatif konstan.
Pemanas pendingin PTC sering dikombinasikan dengan rangkaian air pendingin motor; pemanas udara PTC adalah dengan memasang PTC langsung pada inti pemanas kabin, mensirkulasikan udara di dalam mobil melalui blower, dan langsung memanaskan udara di dalam kabin melalui pemanas PTC. Strukturnya relatif sederhana. Teknologi PTC memiliki keunggulan biaya rendah, proses pembuatan sederhana, dan pemanasan cepat. Namun, penggunaan PTC untuk memanaskan kendaraan listrik akan sangat mengurangi daya jelajah kendaraan, dan COP teknologi PTC kurang dari 1 serta efisiensinya rendah. Dalam konteks ini, teknologi pompa kalor semakin menarik perhatian.
