Klimasystem

Automotive klimaanlæg refererer til HVAC (varme, ventilation og aircondition) systemer designet til at regulere temperaturen, fugtigheden og luftkvaliteten inde i køretøjets kabine for passagerernes komfort.

Disse systemer består typisk af forskellige komponenter, herunder en varmepumpe, som spiller en afgørende rolle for at give et behageligt kabinemiljø.

Antal zoner

Moderne bilklimaanlæg har ofte flere zoner, normalt omtalt som “zoner” eller “dobbelte zoner”. Et enkeltzonesystem giver samme temperatur og luftstrøm for hele kabinen, mens et multizonesystem giver mulighed for individuel temperatur- og luftstrømskontrol for forskellige dele af køretøjet, normalt fører- og passagersiden. I nogle avancerede systemer kan der også være yderligere zoner til bagsædepassagerer, hvilket giver større tilpasning og komfort.

Zonelayouterne, der typisk er tilgængelige, er

• 1-zone (hele kabinen som én)
• 2-zone (venstre og højre foran)
• 3-zone (venstre og højre foran + anden række)
• 4-zone (venstre og højre foran + venstre og højre anden række)

Udluftninger

HVAC-ventiler i biler er en vigtig del af køretøjets klimakontrolsystem. De er designet til at distribuere konditioneret luft, uanset om det er opvarmet eller afkølet, til forskellige dele af passagerkabinen for at give et behageligt miljø for passagererne. Her er nogle vigtige punkter om HVAC-ventiler til biler:

Ventiltyper: De fleste moderne biler har et antal ventiler placeret i hele kabinen. Disse kan omfatte instrumentbrætventiler, gulvventiler, bagsædeventiler og afrimningsventiler. Dash-ventiler er normalt placeret på instrumentbrættet og leder luftstrømmen mod førerens og forsædepassagerens ansigt. Gulvventiler er normalt placeret i bunden af ​​instrumentbrættet og leder luftstrømmen mod passagerernes fødder. Bagsædets ventilationsåbninger er normalt placeret på bagsiden af ​​midterkonsollen eller bag på køretøjet, og de sørger for luftstrøm til bagsædepassagererne. Afrimningsventiler er normalt placeret på instrumentbrættet nær forruden og bruges til at afrime eller afdugge forruden.

Luftstrømskontrol: De fleste HVAC-ventiler til biler har justerbare lameller eller retningsbestemte klapper, der gør det muligt for passagererne at kontrollere luftstrømmens retning. Disse kan justeres manuelt for at lede luftstrømmen til de ønskede områder, såsom ansigtet, fødderne eller forruden, baseret på førerens og passagerernes præferencer. Nogle køretøjer kan også have automatisk luftstrømskontrol, hvor retningen og intensiteten af ​​luftstrømmen automatisk justeres baseret på klimastyringsindstillingerne.

Driftstilstande: VVS-ventiler til biler kan fungere i forskellige tilstande afhængigt af klimastyringsindstillingerne. Disse kan omfatte varmetilstand, køletilstand, kun ventilatortilstand eller en kombination af disse tilstande. I opvarmningstilstand ledes varm luft fra motorkølevæsken gennem ventilerne for at opvarme kabinen. I køletilstand ledes luften fra klimaanlægget gennem ventilationsåbningerne for at afkøle kabinen. Ventilatortilstand cirkulerer luft fra kabinen uden at opvarme eller afkøle den, hvilket kan være nyttigt til luftcirkulation eller ventilation.

Styring

Automotive HVAC (opvarmning, ventilation og aircondition) kontrol refererer til det system, der gør det muligt for føreren og passagererne at justere og regulere temperaturen, luftstrømmen og andre klimastyringsindstillinger inde i køretøjet. Her er nogle nøglepunkter om HVAC-kontrol i biler:

Kontrolpanel: De fleste moderne biler har normalt et kontrolpanel på instrumentbrættet eller midterkonsollen, som gør det muligt for føreren og passagererne at justere HVAC-indstillingerne. Kontrolpanelet indeholder normalt forskellige knapper, knapper eller berøringsskærme, der muliggør kontrol af temperatur, blæserhastighed, luftfordeling og andre indstillinger.

Temperaturkontrol: Temperaturkontrollen giver føreren og passagererne mulighed for at justere den ønskede temperatur inde i køretøjet. Den kan justeres ved hjælp af et temperaturhjul, knapper eller en berøringsskærm. Temperaturkontrollen kan også have to-zoner eller multi-zone funktionalitet, hvilket tillader forskellige temperaturindstillinger for føreren og passagererne i forskellige områder af køretøjet.

Blæserhastighedskontrol: Blæserhastighedskontrollen giver føreren og passagererne mulighed for at justere blæsermotorens hastighed, som bestemmer luftstrømmen inde i køretøjet. Det kan normalt justeres ved hjælp af et blæserhastighedsvælger, knapper eller en berøringsskærm. Ventilatorhastigheden kan indstilles på forskellige niveauer, fra lav til høj, for at styre intensiteten af ​​luftstrømmen.

Luftfordelingskontrol: Luftfordelingskontrollen giver føreren og passagererne mulighed for at kontrollere, hvor den konditionerede luft ledes ind i køretøjet. Det kan normalt justeres ved hjælp af knapper, knapper eller en berøringsskærm. Luftfordelingsmuligheder kan omfatte instrumentbrætventiler, gulvventiler, bagsædeventiler og afrimningsventiler, som kan justeres individuelt eller indstilles til automatisk tilstand.

Tilstandsvalg: Funktionsvælgeren giver føreren og passagererne mulighed for at vælge mellem forskellige driftstilstande for HVAC-systemet. Almindelige tilstande kan omfatte varmetilstand, køletilstand, kun ventilatortilstand eller en kombination af disse tilstande. Disse tilstande bestemmer, hvordan HVAC-systemet fungerer, og typen af ​​konditioneret luft, der leveres til kabinen.

Andre betjeningselementer: Nogle køretøjer kan have yderligere betjeningsknapper til funktioner såsom recirkulationstilstand (som styrer, om systemet recirkulerer kabineluft eller suger frisk udendørsluft ind), afrimningstilstand (som dirigerer luft til at afrime eller afduge forruden), og bagrudeafdugning (som aktiverer bagrudeafdugningsmasken for at fjerne dug eller frost).

Automatisk klimakontrol: De fleste moderne køretøjer har også automatisk klimakontrol, som bruger sensorer og algoritmer til automatisk at justere HVAC-indstillinger baseret på ønsket temperatur, udetemperatur, fugtighed og andre faktorer. Automatisk klimastyring kan give en mere bekvem og ensartet kabinekomfortoplevelse, da den automatisk kan justere HVAC-indstillinger for at opretholde den ønskede temperatur uden konstante manuelle justeringer.

Varmepumpe

Nogle elbiler har varmepumpesystemer. Det er ikke en specifik komponent i en bils klimasystem men en samling af forskellige komponenter, der tilsammen gør et varmepumpesystem ansvarligt for at opvarme eller afkøle den luft, der cirkuleres ind i kabinen.

Den bruger termodynamikkens principper til at overføre varme fra et sted til et andet, enten fra det udvendige miljø for at opvarme kabinen i koldt vejr (opvarmningstilstand), eller fra inde i kabinen til det udendørs miljø for at afkøle kabinen i varmt vejr (køling). ). mode).

Varmepumper er mere energieffektive end traditionelle resistive opvarmningsmetoder, da de kan overføre varme i stedet for at generere den, hvilket gør dem til en mere miljøvenlig mulighed.

Varmepumper fungerer ved at bruge et kølemiddel, som er en type væske, der kan ændre tilstand fra væske til gas og omvendt, til at absorbere varme fra et sted og frigive det på et andet.

I opvarmningstilstand absorberer kølemidlet varme fra udeluften, selv ved kolde temperaturer, og komprimerer det derefter for at øge temperaturen, før det frigives i kabinen som varm luft. I køletilstand absorberer varmepumpen varme fra luften i kabinen, komprimerer kølemidlet for at hæve temperaturen og frigiver det derefter til det ydre miljø som varm luft, hvilket effektivt afkøler kabinen.

I elbiler tager nogle producenter spildvarmen fra den elektriske station (inverter og elmotor), og også højspændingsbatteriet kan bruges til at opvarme interiøret. Dette reducerer forbruget af batteristrøm til varmesystemet drastisk og øger dermed rækkevidden.

Komponenter, der bruges til at få varme fra er

• Motor(er)
• Inverter(e)
• DC til DC konverter
• AC til DC konverter
• Batteri

Varmepumper i bilers klimaanlæg er designet til at være effektive under forskellige vejrforhold og giver pålidelig opvarmnings- og køleydelse uanset udetemperaturen. De bruges ofte i el- og hybridbiler på grund af deres energieffektive drift, som er med til at forlænge rækkevidden ved at reducere belastningen på batteriet.

Infrarød opvarmning

EV-producenter som BWM og Lexus har introduceret infrarød opvarmning for at reducere forbrugsbehovet for konventionel HVAC.

På Lexus RZ450 bruger panelerne installeret under ratstammen og venstre side af instrumentpanelet infrarød varme til at varme førerens og forsædepassagerens ben direkte. Ved kun at levere varme, hvor det er nødvendigt, reduceres belastningen af ​​klimaanlægget og hjælper med at bevare køretøjets rækkevidde. Sammenlignet med et standard klimaanlæg er energiforbruget reduceret med omkring otte procent.

Overfladevarme

Sikkerhedsselevarmer

Billeverandøren ZF har lavet en opvarmet sikkerhedssele, der kan reducere energiforbruget.

Strømforbrug og indvirkning på EV-rækkevidden

Strømforbruget i en bils klimaanlæg afhænger af forskellige faktorer, herunder typen af ​​system, vejrforholdene udenfor, ønskede temperaturindstillinger og systemets samlede effektivitet. Generelt er klimasystemet en af ​​de største forbrugere af energi i et køretøj, og strømforbruget kan variere meget.

I elbiler (EV’er) og plug-in hybrid-elbiler (PHEV’er) drives klimasystemet af køretøjets batteri, som leverer elektrisk energi til opvarmning, køling og ventilation. Strømforbruget af klimasystemet i elbiler og PHEV’er kan have en væsentlig indflydelse på køretøjets rækkevidde, da det trækker strøm fra det samme batteri, som driver elmotoren. Klimasystemets strømforbrug i elbiler og PHEV’er afhænger af faktorer som udetemperatur, ønskede temperaturindstillinger, blæserhastighed og systemets samlede effektivitet.

Avancerede klimaanlæg med funktioner som flerzonetemperaturstyring, sædevarme/køling og afrimning kan forbruge mere strøm sammenlignet med basissystemer med enkeltzonestyring og standardfunktioner. Derudover kan det øge strømforbruget at køre klimasystemet ved højere blæserhastigheder eller lavere temperaturer.

Så hvor meget kan det påvirke rækkevidden af ​​en elbil?

Det mest kraftfulde HVAC-system kan trække op til 10KW elektricitet. Denne tid med energiforbrug er typisk kun nødvendig for kort tid ved opvarmning af en kold bil til en behagelig temperatur. Når en bil er opvarmet, varierer forbruget typisk mellem 1-5KW i gennemsnit afhængig af temperaturen.

Så hvor meget påvirker det rækkevidden.