1. Kokpit termal yönetiminin genel görünümü (otomotiv klima sistemleri)
Araçtaki klima sistemi, aracın termal yönetiminin anahtarıdır. Hem sürücü hem de yolcular araç konforunu ararlar. Araç klimasının önemli işlevi, araç içindeki sıcaklık, nem ve hava akışını ayarlayarak yolcu bölmesinde konforlu bir sürüş ortamı sağlamaktır. Ana akım araç klimalarının çalışma prensibi, buharlaşma yoluyla ısı emilimi ve yoğunlaşma yoluyla ısı salınımı termofizik prensibiyle araç içindeki sıcaklığı soğutmak veya ısıtmaktır. Dış sıcaklık düşük olduğunda, sürücü ve yolcuların üşümemesi için kabine ısıtılmış hava verilir; dış sıcaklık yüksek olduğunda ise sürücü ve yolcuların serinlemesi için kabine düşük sıcaklıkta hava verilir. Bu nedenle, araç kliması, araçtaki iklimlendirme ve yolcuların konforunda çok önemli bir rol oynar.
1.1 Yeni enerji araçları klima sistemi ve çalışma prensibi
Yeni enerji araçlarının ve geleneksel yakıtlı araçların tahrik sistemleri farklı olduğundan, yakıtlı araçların klima kompresörü motor tarafından tahrik edilirken, yeni enerji araçlarının klima kompresörü elektrik motoru tarafından tahrik edilir; bu nedenle yeni enerji araçlarındaki klima kompresörü motor tarafından tahrik edilemez. Soğutucu akışkanı sıkıştırmak için elektrikli bir kompresör kullanılır. Yeni enerji araçlarının temel prensibi, geleneksel yakıtlı araçlarla aynıdır. Yolcu bölmesini soğutmak için yoğuşma yoluyla ısıyı açığa çıkarır ve buharlaşma yoluyla ısıyı emer. Tek fark, kompresörün elektrikli bir kompresörle değiştirilmiş olmasıdır. Şu anda, soğutucu akışkanı sıkıştırmak için ağırlıklı olarak scroll kompresör kullanılmaktadır.
1) Yarı iletken ısıtma sistemi: Yarı iletken ısıtıcı, yarı iletken elemanlar ve terminaller kullanılarak soğutma ve ısıtma için kullanılır. Bu sistemde, termokupl soğutma ve ısıtma için temel bileşendir. İki yarı iletken cihaz bağlanarak bir termokupl oluşturulur ve doğru akım uygulandıktan sonra, arayüzde ısı ve sıcaklık farkı oluşarak kabinin içini ısıtır. Yarı iletken ısıtmanın temel avantajı, kabini hızlı bir şekilde ısıtabilmesidir. Temel dezavantajı ise çok fazla elektrik tüketmesidir. Yakıt tasarrufuna önem veren yeni enerji araçları için bu dezavantaj ölümcüldür. Bu nedenle, yeni enerji araçlarının klima sistemlerinin enerji tasarrufu gereksinimlerini karşılayamaz. Bu nedenle, yarı iletken ısıtma yöntemleri üzerine araştırma yapılması ve verimli ve enerji tasarruflu bir yarı iletken ısıtma yönteminin tasarlanması daha da gereklidir.
2) Pozitif Sıcaklık Katsayısı(PTC) hava ısıtıcısıPTC'nin ana bileşeni, elektrikli ısıtma teliyle ısıtılan ve elektrik enerjisini doğrudan ısı enerjisine dönüştüren bir cihaz olan termistördür. PTC hava ısıtma sistemi, geleneksel yakıtlı araçların sıcak hava çekirdeğini bir PTC hava ısıtıcısına dönüştürür; dışarıdaki havayı bir fan yardımıyla PTC ısıtıcısından geçirerek ısıtır ve ısıtılmış havayı kabinin içine göndererek kabini ısıtır. Doğrudan elektrik tükettiği için, ısıtıcı açıldığında yeni enerji araçlarının enerji tüketimi nispeten yüksektir.
3) PTC su ısıtma:PTC soğutucu ısıtıcıPTC hava ısıtması gibi, elektrik tüketimiyle ısı üretir, ancak soğutma sıvısı ısıtma sistemi önce PTC ile soğutma sıvısını ısıtır, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtır ve ardından soğutma sıvısını sıcak hava çekirdeğine pompalar, çevredeki hava ile ısı alışverişi yapar ve fan, ısıtılmış havayı kabine göndererek kabini ısıtır. Daha sonra soğutma suyu PTC ile ısıtılır ve karşılıklı olarak dolaştırılır. Bu ısıtma sistemi, PTC hava soğutmasına göre daha güvenilir ve güvenlidir.
4) Isı pompası klima sistemi: Isı pompası klima sisteminin prensibi geleneksel otomotiv klima sistemiyle aynıdır, ancak ısı pompası klima sistemi kabin ısıtma ve soğutma işlemlerini aynı anda gerçekleştirebilir.
2. Güç sistemi termal yönetiminin genel görünümü
OBTMSOtomotiv güç sisteminin termal yönetimi, geleneksel yakıtlı araç güç sisteminin termal yönetimi ve yeni enerji araç güç sisteminin termal yönetimi olmak üzere ikiye ayrılır. Günümüzde geleneksel yakıtlı araç güç sisteminin termal yönetimi oldukça olgunlaşmıştır. Geleneksel yakıtlı araçlar motorla çalışır, bu nedenle motor termal yönetimi, geleneksel otomotiv termal yönetiminin odak noktasıdır. Motor termal yönetimi esas olarak motor soğutma sistemini içerir. Araç sistemindeki ısının %30'undan fazlasının, yüksek yük koşullarında motorun aşırı ısınmasını önlemek için motor soğutma devresi tarafından dışarı atılması gerekir. Motorun soğutma sıvısı kabini ısıtmak için kullanılır.
Geleneksel yakıtlı araçların güç ünitesi, motor ve şanzımanlardan oluşurken, yeni enerji araçları bataryalar, motorlar ve elektronik kontrol sistemlerinden oluşmaktadır. İki sistemin de termal yönetim yöntemlerinde büyük değişiklikler yaşanmıştır. Yeni enerji araçlarının güç bataryasının normal çalışma sıcaklığı aralığı 25-40 ℃'dir. Bu nedenle, bataryanın termal yönetimi hem onu sıcak tutmayı hem de ısıyı dağıtmayı gerektirir. Aynı zamanda, motorun sıcaklığı da çok yüksek olmamalıdır. Motorun sıcaklığı çok yüksek olursa, motorun kullanım ömrünü etkileyecektir. Bu nedenle, motorun da kullanım sırasında gerekli ısı dağıtım önlemlerini alması gerekir.
Yayın tarihi: 09 Ağustos 2024
