Système climatique

Les systèmes climatiques dans les voitures font référence aux systèmes CVC (chauffage, ventilation et climatisation) conçus pour réguler la température, l'humidité et la qualité de l'air à l'intérieur de l'habitacle du véhicule pour le confort des passagers.

Ces systèmes se composent généralement de divers composants, dont une pompe à chaleur, qui jouent un rôle crucial dans la fourniture d’un environnement de cabine confortable.

Nombre de zones

Les systèmes climatiques automobiles modernes comportent souvent plusieurs zones, généralement appelées « zones » ou « doubles zones ». Un système à zone unique fournit la même température et le même débit d’air pour l’ensemble de l’habitacle, tandis qu’un système multizone permet un contrôle individuel de la température et du débit d’air pour différentes sections du véhicule, généralement les côtés conducteur et passager avant. Dans certains systèmes avancés, il peut également y avoir des zones supplémentaires pour les passagers arrière, offrant ainsi une personnalisation et un confort accrus.

Les configurations de zone typiques disponibles sont

• 1 zone (cabine entière comme une seule)
• 2 zones (avant gauche et droite)
• 3 zones (avant gauche et droit + deuxième rangée)
• 4 zones (avant gauche et droit + deuxième rangée gauche et droite)

Évents

Les bouches d’aération CVC des voitures constituent un élément important du système de climatisation du véhicule. Ils sont conçus pour distribuer de l’air conditionné, qu’il soit chauffé ou refroidi, vers diverses parties de la cabine passagers afin d’offrir un environnement confortable aux occupants. Voici quelques points clés concernant les bouches d’aération pour le CVC dans les voitures :

Types d’aérations : La plupart des voitures modernes disposent d’une variété d’aérations situées dans tout l’habitacle. Ceux-ci peuvent inclure des bouches d’aération sur le tableau de bord, des bouches d’aération au sol, des bouches d’aération sur les sièges arrière et des bouches d’aération de dégivrage. Les bouches d’aération du tableau de bord sont généralement situées sur le tableau de bord et dirigent le flux d’air vers le visage du conducteur et du passager avant. Les bouches d’aération au sol sont généralement situées à la base du tableau de bord et dirigent le flux d’air vers les pieds des passagers. Les bouches d’aération des sièges arrière sont généralement situées à l’arrière de la console centrale ou à l’arrière du véhicule et assurent la circulation de l’air vers les passagers arrière. Les bouches de dégivrage sont généralement situées sur le tableau de bord, près du pare-brise et sont utilisées pour dégivrer ou désembuer le pare-brise.

Contrôle du flux d’air : La plupart des bouches d’aération CVC des voitures sont équipées de persiennes réglables ou de volets directionnels qui permettent aux occupants de contrôler la direction du flux d’air. Ceux-ci peuvent être réglés manuellement pour diriger le flux d’air vers les zones souhaitées, telles que le visage, les pieds ou le pare-brise, en fonction des préférences du conducteur et des passagers. Certains véhicules peuvent également être équipés d’un contrôle automatique du flux d’air, où la direction et l’intensité du flux d’air sont automatiquement ajustées en fonction des paramètres de la climatisation.

Modes de fonctionnement : Les bouches d’aération CVC des voitures peuvent fonctionner dans différents modes en fonction des paramètres de climatisation. Ceux-ci peuvent inclure le mode chauffage, le mode refroidissement, le mode ventilateur uniquement ou une combinaison de ces modes. En mode chauffage, l’air chaud du liquide de refroidissement du moteur est dirigé vers les bouches d’aération pour réchauffer l’habitacle. En mode refroidissement, l’air du système de climatisation est dirigé vers les bouches d’aération pour refroidir l’habitacle. Le mode ventilateur uniquement fait circuler l’air de la cabine sans le chauffer ni le refroidir, ce qui peut être utile à des fins de circulation de l’air ou de ventilation.

Contrôle

Le contrôle CVC (chauffage, ventilation et climatisation) dans les voitures fait référence au système qui permet au conducteur et aux passagers d’ajuster et de réguler la température, le débit d’air et d’autres paramètres de climatisation à l’intérieur du véhicule. Voici quelques points clés concernant le contrôle CVC dans les voitures :

Panneau de commande : La plupart des voitures modernes disposent d’un panneau de commande généralement situé sur le tableau de bord ou la console centrale qui permet au conducteur et aux passagers d’ajuster les paramètres CVC. Le panneau de commande comprend généralement divers boutons ou écrans tactiles qui permettent de contrôler la température, la vitesse du ventilateur, la distribution de l’air et d’autres paramètres.

Contrôle de la température : Le contrôle de la température permet au conducteur et aux passagers de régler la température souhaitée à l’intérieur du véhicule. Il peut être ajusté à l’aide d’un cadran de température, de boutons ou d’un écran tactile. Le contrôle de la température peut également avoir une capacité à deux ou plusieurs zones, permettant différents réglages de température pour le conducteur et les passagers dans différentes zones du véhicule.

Contrôle de la vitesse du ventilateur : Le contrôle de la vitesse du ventilateur permet au conducteur et aux passagers de régler la vitesse du moteur du ventilateur, qui détermine le flux d’air à l’intérieur du véhicule. Il peut généralement être réglé à l’aide d’une molette de vitesse du ventilateur, de boutons ou d’un écran tactile. La vitesse du ventilateur peut être réglée à différents niveaux, de faible à élevé, pour contrôler l’intensité du flux d’air.

Contrôle de distribution d’air : Le contrôle de distribution d’air permet au conducteur et aux passagers de contrôler où l’air conditionné est dirigé à l’intérieur du véhicule. Il peut généralement être ajusté à l’aide de boutons, de boutons ou d’un écran tactile. Les options de distribution d’air peuvent inclure des bouches d’aération sur le tableau de bord, des bouches d’aération au sol, des bouches d’aération sur les sièges arrière et des bouches d’aération de dégivrage, qui peuvent être réglées individuellement ou réglées en mode automatique.

Sélection du mode : La commande de sélection du mode permet au conducteur et aux passagers de choisir entre différents modes de fonctionnement du système CVC. Les modes courants peuvent inclure le mode chauffage, le mode refroidissement, le mode ventilateur uniquement ou une combinaison de ces modes. Ces modes déterminent le fonctionnement du système CVC et le type d’air conditionné fourni à la cabine.

Autres commandes : Certains véhicules peuvent avoir des commandes supplémentaires pour des fonctionnalités telles que le mode de recirculation (qui contrôle si le système fait recirculer l’air de l’habitacle ou aspire de l’air frais extérieur), le mode de dégivrage (qui dirige l’air pour dégivrer ou désembuer le pare-brise), et désembueur de lunette arrière (qui active la grille de désembuage de lunette arrière pour éliminer le brouillard ou le givre).

Contrôle automatique de la climatisation : La plupart des véhicules modernes sont également équipés d’une climatisation automatique, qui utilise des capteurs et des algorithmes pour ajuster automatiquement les paramètres CVC en fonction de la température souhaitée, de la température extérieure, de l’humidité et d’autres facteurs. La climatisation automatique peut offrir une expérience de confort de cabine plus pratique et plus cohérente, car elle peut ajuster automatiquement les paramètres CVC pour maintenir la température souhaitée sans ajustements manuels constants.

Pompe à chaleur

Certains véhicules électriques disposent de systèmes de pompe à chaleur. Il ne s’agit pas d’un composant spécifique du système de climatisation d’une voiture, mais d’un ensemble de divers composants qui, ensemble, constituent un système de pompe à chaleur chargé de chauffer ou de refroidir l’air qui circule dans l’habitacle.

Il utilise les principes de la thermodynamique pour transférer la chaleur d’un endroit à un autre, soit depuis l’environnement extérieur pour chauffer l’habitacle par temps froid (mode chauffage), soit depuis l’intérieur de l’habitacle vers l’environnement extérieur pour refroidir l’habitacle par temps chaud (mode refroidissement). mode).

Les pompes à chaleur sont plus économes en énergie que les méthodes de chauffage résistives traditionnelles, car elles peuvent transférer de la chaleur plutôt que de la générer, ce qui en fait une option plus écologique.

Les pompes à chaleur fonctionnent en utilisant un réfrigérant, qui est un type de fluide qui peut changer d’état de liquide à gaz et vice versa, pour absorber la chaleur d’un endroit et la restituer dans un autre.

En mode chauffage, le réfrigérant absorbe la chaleur de l’air extérieur, même par temps froid, puis la comprime pour augmenter sa température avant de la relâcher dans l’habitacle sous forme d’air chaud. En mode refroidissement, la pompe à chaleur absorbe la chaleur de l’air de l’habitacle, comprime le réfrigérant pour augmenter sa température, puis le libère dans l’environnement extérieur sous forme d’air chaud, refroidissant ainsi efficacement l’habitacle. Dans les véhicules électriques, certains fabricants récupèrent la chaleur perdue de l’entraînement électrique (onduleur et moteur électrique) et la batterie haute tension peut également être utilisée pour chauffer l’intérieur. Cela réduit considérablement la consommation d’énergie de la batterie pour le système de chauffage, augmentant ainsi l’autonomie.

Les composants utilisés pour extraire la chaleur sont

• Moteur(s)
• Onduleur(s)
• Convertisseur DC vers DC
• Convertisseur AC vers DC
• Batterie

Les pompes à chaleur des systèmes de climatisation automobile sont conçues pour être efficaces dans diverses conditions météorologiques, offrant des performances de chauffage et de refroidissement fiables quelle que soit la température extérieure. Ils sont couramment utilisés dans les véhicules électriques et hybrides en raison de leur fonctionnement économe en énergie, qui contribue à prolonger l’autonomie en réduisant la charge sur la batterie.

Chauffage infrarouge

Les fabricants de véhicules électriques comme BWM et Lexus ont introduit le chauffage infrarouge pour réduire la consommation nécessaire au CVC ordinaire.

Sur les panneaux Lexus RZ450 installés sous la colonne de direction et sur le côté gauche du tableau de bord, le chauffage infrarouge réchauffe directement les jambes du conducteur et du passager avant. Fournir de la chaleur uniquement là où elle est nécessaire réduit la charge sur le système de climatisation et contribue à préserver l’autonomie du véhicule. Par rapport à un système de climatisation standard, la consommation d’énergie est réduite d’environ huit pour cent.

Chauffage des surfaces

Chauffage de la ceinture de sécurité

L’équipementier automobile ZF a créé une ceinture de sécurité chauffante qui pourrait réduire la consommation d’énergie.

Consommation d’énergie et impact sur l’autonomie EV

La consommation électrique du système de climatisation d’une voiture dépend de divers facteurs, notamment du type de système, des conditions météorologiques extérieures, des réglages de température souhaités et de l’efficacité globale du système. De manière générale, le système de climatisation est l’un des principaux consommateurs d’énergie d’un véhicule et sa consommation électrique peut varier considérablement.

Dans les véhicules électriques (VE) et les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV), le système de climatisation est alimenté par la batterie du véhicule, qui fournit de l’énergie électrique pour le chauffage, le refroidissement et la ventilation. La consommation électrique du système de climatisation des véhicules électriques et hybrides rechargeables peut avoir un impact significatif sur l’autonomie du véhicule, car il tire son énergie de la même batterie qui alimente le moteur électrique. La consommation électrique du système climatique des véhicules électriques et hybrides rechargeables dépend de facteurs tels que la température extérieure, les réglages de température souhaités, la vitesse du ventilateur et l’efficacité globale du système.

Les systèmes de climatisation avancés dotés de fonctionnalités telles que le contrôle de la température multizone, le chauffage/refroidissement des sièges et le dégivrage peuvent consommer plus d’énergie que les systèmes de base dotés d’un contrôle monozone et de fonctionnalités standard. De plus, faire fonctionner le système de climatisation à des vitesses de ventilateur plus élevées ou à des températures plus basses peut également augmenter la consommation d’énergie.

Alors, dans quelle mesure cela peut-il affecter l’autonomie d’un véhicule électrique ?

Le système CVC le plus puissant peut générer jusqu’à 10 kW de puissance. Cette période de consommation d’énergie est généralement nécessaire uniquement pour un court laps de temps pour chauffer une voiture froide à une température confortable. Lorsqu’une voiture est chauffée, la consommation typique varie entre 1 et 5 kW en moyenne en fonction de la température.

Alors, dans quelle mesure cela affecte-t-il la portée.