เทคโนโลยีการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่
ระบบการจัดการความร้อน (TMS) ของรถยนต์เป็นส่วนสำคัญของระบบยานพาหนะ วัตถุประสงค์ในการพัฒนาระบบการจัดการระบายความร้อนคือความปลอดภัย ความสะดวกสบาย การประหยัดพลังงาน ความประหยัด และความทนทานเป็นหลัก
การจัดการความร้อนในยานยนต์คือการประสานการจับคู่ การเพิ่มประสิทธิภาพ และการควบคุมเครื่องยนต์ของยานพาหนะ เครื่องปรับอากาศ แบตเตอรี่ มอเตอร์ และส่วนประกอบและระบบย่อยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องจากมุมมองของยานพาหนะทั้งหมด เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความร้อนในยานพาหนะทั้งคันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรักษาแต่ละฟังก์ชันการทำงาน โมดูลในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ปรับปรุงความประหยัดและกำลังของยานพาหนะและรับประกันการขับขี่อย่างปลอดภัยของยานพาหนะ
ระบบการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่ได้มาจากระบบการจัดการความร้อนของยานพาหนะเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม มีชิ้นส่วนทั่วไปของระบบการจัดการความร้อนของยานพาหนะเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม เช่น ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ ระบบปรับอากาศ ฯลฯ รวมถึงชิ้นส่วนใหม่ เช่น การควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของมอเตอร์แบตเตอรี่ ระบบทำความเย็น การเปลี่ยนเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์ด้วยเครื่องยนต์ไฟฟ้า 3 เครื่องถือเป็นการเปลี่ยนแปลงหลักในระบบการจัดการความร้อนของรถยนต์เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม นอกจากนี้อาจมีคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าแทนคอมเพรสเซอร์ธรรมดาและมีการเพิ่มแผ่นระบายความร้อนแบตเตอรี่ ตัวทำความเย็นแบตเตอรี่ และ PTC ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เครื่องทำความร้อนหรือปั๊มความร้อน
องค์ประกอบทั่วไปของการจัดการความร้อน
ระบบจัดการความร้อนของรถยนต์ประกอบด้วยปั๊มน้ำอิเล็กทรอนิกส์ วาล์วไฟฟ้า คอมเพรสเซอร์ เครื่องทำความร้อน PTC พัดลมอิเล็กทรอนิกส์ กาต้มน้ำขยาย เครื่องระเหย และคอนเดนเซอร์
ปั๊มน้ำไฟฟ้า:เป็นอุปกรณ์ทางกลที่ขนส่งของเหลวหรืออัดแรงดันของเหลว โดยจะถ่ายโอนพลังงานกลของผู้เสนอญัตติสำคัญหรือพลังงานภายนอกอื่นๆ ไปยังของเหลว ซึ่งจะทำให้พลังงานของของเหลวเพิ่มขึ้นเพื่อขนส่งของเหลว หลักการทำงานคือการตัดสินจากสถานะปัจจุบันของกำลังหรือส่วนประกอบอื่น ๆ และควบคุมอัตราการไหลโดยการควบคุมอัตราการไหลของปั๊มน้ำ ตามอัตราการไหลที่แตกต่างกัน ความร้อนสามารถถูกกำจัดออกไปเพื่อรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิ
โซลินอยด์วาล์ว:วาล์วควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงวาล์วสองทางและสามทาง สารทำความเย็นที่ไหลออกจากช่องคอนเดนเซอร์อยู่ในสถานะของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง เพื่อลดอุณหภูมิอิ่มตัวของสารทำความเย็นเหลว จำเป็นต้องลดความดันลง ขณะเดียวกันเพื่อรักษาอัตราการไหลให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมก่อนที่สารทำความเย็นจะเข้าสู่คอยล์เย็นจะต้อง Throttle โดยควบคุมการเปิดปิดวาล์ว
คอมเพรสเซอร์:โดยการกดและอัดก๊าซสารทำความเย็นความดันต่ำและอุณหภูมิต่ำ มันจะทำงานกับสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความดันและอุณหภูมิ จึงเปลี่ยนให้เป็นสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซอุณหภูมิสูงและความดันสูง
คอนเดนเซอร์:ทำให้สารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงเย็นลง หลังจากที่สารทำความเย็นถูกระบายออกจากคอมเพรสเซอร์แล้วจะอยู่ในสถานะอุณหภูมิสูงและความดันสูง ในเวลานี้ต้องทำให้เย็นลงและกระบวนการเปลี่ยนสารทำความเย็นจากแก๊สเป็นของเหลวก็เสร็จสิ้น
เครื่องระเหย:หลักการทำงานของคอยล์เย็นนั้นตรงกันข้ามกับคอนเดนเซอร์ทุกประการ มันดูดซับความร้อนในอากาศและถ่ายเทความร้อนไปยังเครื่องทำความเย็น ทำให้กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สสมบูรณ์ หลังจากที่สารทำความเย็นถูกควบคุมปริมาณโดยอุปกรณ์ควบคุมปริมาณ สารทำความเย็นจะอยู่ในสถานะอยู่ร่วมกันของไอและของเหลว หรือที่เรียกว่าไอน้ำเปียก หลังจากที่ไอน้ำเปียกเข้าสู่เครื่องระเหยแล้วจะเริ่มดูดซับความร้อนและระเหยเป็นไอน้ำอิ่มตัว หลังจากนั้นหากสารทำความเย็นยังคงดูดซับความร้อนต่อไป ก็จะกลายเป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
พัดลมอิเล็กทรอนิกส์: ส่วนประกอบเดียวที่สามารถจ่ายอากาศได้อย่างแข็งขันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อน้ำ ปัจจุบันพัดลมระบายความร้อนส่วนใหญ่ที่ใช้ในยานพาหนะเป็นพัดลมระบายความร้อนแบบไหลตามแนวแกน ซึ่งมีข้อดีคือมีประสิทธิภาพสูง ขนาดเล็ก และจัดวางได้ง่าย โดยปกติจะวางไว้ด้านหลังหม้อน้ำ
เครื่องทำความร้อน PTC:เป็นอุปกรณ์ให้ความร้อนแบบต้านทาน โดยปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานระหว่าง 350v-550v เมื่อเปิดเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า PTC ความต้านทานเริ่มต้นจะต่ำและพลังงานความร้อนจะมีขนาดใหญ่ในขณะนี้ หลังจากที่อุณหภูมิของเครื่องทำความร้อน PTC เพิ่มขึ้นเหนืออุณหภูมิคูรี ความต้านทานของ PTC จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างความร้อน ซึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำผ่านตัวกลางน้ำในปั๊มน้ำ ส่วนประกอบจะพาความร้อน
ระบบทำความร้อน:ในระบบทำความร้อน หากเป็นรถยนต์ไฮบริดหรือรถยนต์ระบบเซลล์เชื้อเพลิง ความร้อนที่เกิดจากเครื่องยนต์หรือระบบเซลล์เชื้อเพลิงเองสามารถนำมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการความร้อนได้ ระบบเซลล์เชื้อเพลิงอาจต้องใช้ความร้อน PTC ที่อุณหภูมิต่ำ เครื่องทำความร้อนใช้เพื่อช่วยทำความร้อนเพื่อให้ระบบสามารถทำความร้อนได้อย่างรวดเร็ว หากเป็นรถยนต์พลังงานแบตเตอรี่บริสุทธิ์ อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อน PTC เพื่อตอบสนองความต้องการความร้อน
ระบบทำความเย็น:หากเป็นระบบกระจายความร้อนจำเป็นต้องใช้ปั๊มน้ำเพื่อขับเคลื่อนของเหลวกระจายความร้อนในส่วนประกอบให้ไหล ระบายความร้อนเฉพาะที่ออกไป และใช้พัดลมระบายความร้อนเพื่อช่วยกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว
ระบบทำความเย็นเครื่องปรับอากาศ:โดยหลักการแล้ว จะใช้คุณสมบัติพิเศษของสารทำความเย็น (สารทำความเย็นทั่วไปได้แก่ R134-tetrafluoroethane, R12 difluorodichloromethane ฯลฯ) เพื่อดูดซับและดูดซับความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการระเหยและการควบแน่นของสารทำความเย็น ปล่อยเพื่อให้เกิดผลการถ่ายเทความร้อน กระบวนการถ่ายเทความร้อนที่ดูเหมือนเรียบง่ายจริงๆ แล้วเกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนเฟสที่ซับซ้อนของสารทำความเย็น เพื่อที่จะเปลี่ยนสถานะของสารทำความเย็นและปล่อยให้มันถ่ายเทความร้อนซ้ำแล้วซ้ำอีก ระบบปรับอากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วนหลัก ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ อีวาโปเรเตอร์ และเอ็กซ์แพนชั่นวาล์ว แผนภาพโครงสร้างของวงจรระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศแสดงไว้ในภาพด้านล่าง สารทำความเย็นจะออกมาจากคอมเพรสเซอร์ ผ่านคอนเดนเซอร์ วาล์วขยายตัว อีแวปโปเรเตอร์ จากนั้นจึงกลับสู่คอมเพรสเซอร์เพื่อสิ้นสุดวงจรการทำความเย็น
