Klimasystem

Klimasystemer i biler refererer til HVAC-systemene (oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg) som er designet for å regulere temperatur, fuktighet og luftkvalitet inne i kjøretøyets kabin for passasjerkomfort.

Disse systemene består typisk av ulike komponenter, inkludert en varmepumpe, som spiller en avgjørende rolle for å gi et komfortabelt hyttemiljø.

Antall soner

Moderne bilklimasystemer har ofte flere soner, vanligvis referert til som “soner” eller “dobbelte soner”. Et enkeltsonesystem gir samme temperatur og luftstrøm for hele kabinen, mens et flersonesystem gir mulighet for individuell temperatur- og luftstrømkontroll for ulike deler av kjøretøyet, vanligvis fører- og passasjersiden. I noen avanserte systemer kan det også være ekstra soner for baksetepassasjerer, noe som gir større tilpasning og komfort.

Soneoppsettene som er typisk tilgjengelige er

• 1-sone (hele hytten som en)
• 2-sone (venstre og høyre foran)
• 3-sone (venstre og høyre foran + andre rad)
• 4-sone (venstre og høyre foran + venstre og høyre andre rad)

Ventiler

HVAC-ventiler i biler er en viktig del av kjøretøyets klimakontrollsystem. De er designet for å distribuere kondisjonert luft, enten den er oppvarmet eller avkjølt, til ulike deler av passasjerkabinen for å gi et komfortabelt miljø for passasjerene. Her er noen hovedpunkter om ventilasjonsåpninger for HVAC i biler:

Typer ventiler: De fleste moderne biler har en rekke ventiler plassert i hele passasjerkabinen. Disse kan inkludere dashventiler, gulvventiler, bakseteventiler og avrimingsventiler. Dashventiler er vanligvis plassert på dashbordet og retter luftstrømmen mot ansiktet til føreren og passasjeren foran. Gulvventiler er vanligvis plassert ved bunnen av dashbordet og retter luftstrømmen mot passasjerenes føtter. Bakseteventiler er vanligvis plassert på baksiden av midtkonsollen eller bak på kjøretøyet, og de gir luftstrøm til baksetepassasjerene. Avrimingsventiler er vanligvis plassert på dashbordet nær frontruten og brukes til å avrime eller avdugge frontruten.

Luftstrømskontroll: De fleste HVAC-ventiler i biler har justerbare lameller eller retningsklaffer som lar passasjerene kontrollere luftstrømmens retning. Disse kan justeres manuelt for å rette luftstrømmen mot de ønskede områdene, for eksempel ansiktet, føttene eller frontruten, basert på preferansene til sjåføren og passasjerene. Noen kjøretøy kan også ha automatisk luftstrømkontroll, der luftstrømmens retning og intensitet justeres automatisk basert på klimakontrollinnstillingene.

Operasjonsmoduser: HVAC-ventiler i biler kan fungere i forskjellige moduser avhengig av klimakontrollinnstillingene. Disse kan inkludere varmemodus, kjølemodus, kun viftemodus eller en kombinasjon av disse modusene. I oppvarmingsmodus ledes varm luft fra motorkjølevæsken gjennom ventilene for å varme opp passasjerkabinen. I kjølemodus ledes luft fra klimaanlegget gjennom ventilene for å kjøle ned passasjerkabinen. Kun vifte-modus sirkulerer luft fra kabinen uten å varme eller kjøle den, noe som kan være nyttig for luftsirkulasjon eller ventilasjon.

Kontroll

HVAC-kontroll (oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg) i biler refererer til systemet som lar sjåføren og passasjerene justere og regulere temperaturen, luftstrømmen og andre klimakontrollinnstillinger inne i kjøretøyet. Her er noen hovedpunkter om HVAC-kontroll i biler:

Kontrollpanel: De fleste moderne biler har et kontrollpanel som vanligvis er plassert på dashbordet eller midtkonsollen som lar sjåføren og passasjerene justere HVAC-innstillingene. Kontrollpanelet inkluderer vanligvis forskjellige knotter, knapper eller berøringsskjermer som muliggjør kontroll over temperatur, viftehastighet, luftfordeling og andre innstillinger.

Temperaturkontroll: Temperaturkontrollen lar sjåføren og passasjerene justere ønsket temperatur inne i kjøretøyet. Den kan justeres ved hjelp av et temperaturhjul, knapper eller en berøringsskjerm. Temperaturkontrollen kan også ha to-sone eller multi-sone-funksjon, som tillater forskjellige temperaturinnstillinger for sjåføren og passasjerene i forskjellige områder av kjøretøyet.

Viftehastighetskontroll: Viftehastighetskontrollen lar sjåføren og passasjerene justere hastigheten til viftemotoren, som bestemmer luftstrømmen inne i kjøretøyet. Den kan vanligvis justeres ved hjelp av en viftehastighetsskive, knapper eller en berøringsskjerm. Viftehastigheten kan stilles inn på forskjellige nivåer, fra lav til høy, for å kontrollere luftstrømmens intensitet.

Luftfordelingskontroll: Luftfordelingskontrollen lar sjåføren og passasjerene kontrollere hvor den kondisjonerte luften ledes inn i kjøretøyet. Den kan vanligvis justeres ved hjelp av knapper, knotter eller en berøringsskjerm. Alternativer for luftfordeling kan inkludere ventilasjonsåpninger i dashbordet, gulvventiler, bakseteventiler og avrimingsventiler, som kan justeres individuelt eller settes i automatisk modus.

Modusvalg: Modusvalgkontrollen lar sjåføren og passasjerene velge mellom ulike driftsmoduser for HVAC-systemet. Vanlige moduser kan inkludere varmemodus, kjølemodus, kun viftemodus eller en kombinasjon av disse modusene. Disse modusene bestemmer hvordan HVAC-systemet fungerer og typen kondisjonert luft som leveres til hytta.

Andre kontroller: Noen kjøretøy kan ha tilleggskontroller for funksjoner som resirkuleringsmodus (som kontrollerer om systemet resirkulerer kabinluft eller trekker inn frisk uteluft), avrimingsmodus (som dirigerer luft til å avrime eller avdugge frontruten), og bakruteavdugger (som aktiverer bakruteavduggingsnettet for å fjerne tåke eller frost).

Automatisk klimakontroll: De fleste moderne kjøretøy har også automatisk klimakontroll, som bruker sensorer og algoritmer for automatisk å justere HVAC-innstillingene basert på ønsket temperatur, utetemperatur, fuktighet og andre faktorer. Automatisk klimakontroll kan gi en mer praktisk og konsistent kabinkomfortopplevelse, siden den automatisk kan justere HVAC-innstillingene for å opprettholde ønsket temperatur uten konstante manuelle justeringer.

Varmepumpe

Noen EV har varmepumpesystemer. Det er ikke en spesifikk komponent i en bils klimasystem men en samling av ulike komponenter som sammen gjør et varmepumpesystem ansvarlig for å varme eller kjøle ned luften som sirkuleres inn i kupeen.

Den bruker termodynamikkens prinsipper for å overføre varme fra ett sted til et annet, enten fra det ytre miljøet for å varme opp hytta under kaldt vær (oppvarmingsmodus), eller fra innsiden av hytta til det ytre miljøet for å avkjøle hytta under varmt vær (kjøling). modus).

Varmepumper er mer energieffektive enn tradisjonelle resistive oppvarmingsmetoder, da de kan overføre varme i stedet for å generere den, noe som gjør dem til et mer miljøvennlig alternativ.

Varmepumper fungerer ved å bruke et kjølemiddel, som er en type væske som kan endre tilstand fra væske til gass og omvendt, for å absorbere varme fra ett sted og frigjøre det på et annet.

I varmemodus absorberer kjølemediet varme fra uteluften, selv i kalde temperaturer, og komprimerer det deretter for å øke temperaturen før det slippes ut i kupeen som varm luft. I kjølemodus absorberer varmepumpen varme fra luften i kupeen, komprimerer kjølemediet for å øke temperaturen, og frigjør det deretter til det ytre miljøet som varm luft, og kjøler effektivt kabinen.

I Evs tar noen produsenter spillvarmen fra den elektriske stasjonen (inverter og elektrisk motor), og også høyspentbatteriet kan brukes til å varme opp interiøret. Dette reduserer drastisk forbruket av batteristrøm til varmesystemet, og øker dermed rekkevidden.

Komponenter som brukes til å hente varme fra er

• Motor(er)
• Inverter(er)
• DC til DC omformer
• AC til DC omformer
• Batteri

Varmepumper i bilklimasystemer er utformet for å være effektive i ulike værforhold, og gir pålitelig varme- og kjøleytelse uavhengig av utetemperaturen. De brukes ofte i elektriske og hybridbiler på grunn av deres energieffektive drift, som bidrar til å utvide rekkevidden ved å redusere belastningen på batteriet.

Infrarød oppvarming

EV-produsenter som BWM og Lexus har introdusert infrarød oppvarming for å redusere forbruksbehovet for vanlig HVAC.

På Lexus RZ450-panelene installert under rattstammen og venstre side av instrumentpanelet bruker infrarød oppvarming for å varme opp føreren og forsetepassasjerens ben direkte. Å levere varme kun der det er nødvendig reduserer belastningen på klimaanlegget og bidrar til å bevare kjøretøyets rekkevidde. Sammenlignet med et standard klimakontrollsystem reduseres energiforbruket med rundt åtte prosent.

Overflatevarme

Sikkerhetsbeltevarme

Billeverandøren ZF har laget et oppvarmet bilbelte som kan redusere energiforbruket.

Strømforbruk og innvirkning på EV-rekkevidden

Strømforbruket til en bils klimasystem avhenger av ulike faktorer, inkludert type system, værforholdene ute, ønskede temperaturinnstillinger og systemets generelle effektivitet. Generelt er klimasystemet en av de største energiforbrukerne i et kjøretøy, og strømforbruket kan variere mye.

I elektriske kjøretøy (EV) og plug-in hybrid elektriske kjøretøy (PHEVs), drives klimasystemet av kjøretøyets batteri, som gir elektrisk energi til oppvarming, kjøling og ventilasjon. Strømforbruket til klimasystemet i elbiler og PHEV-biler kan ha en betydelig innvirkning på kjøretøyets rekkevidde, siden det henter strøm fra det samme batteriet som driver den elektriske motoren. Strømforbruket til klimasystemet i elbiler og PHEV-er avhenger av faktorer som utetemperatur, ønskede temperaturinnstillinger, viftehastighet og systemets generelle effektivitet.

Avanserte klimasystemer med funksjoner som flersone temperaturkontroll, setevarme/-kjøling og avriming kan forbruke mer strøm sammenlignet med grunnleggende systemer med enkeltsonekontroll og standardfunksjoner. I tillegg kan det å kjøre klimasystemet ved høyere viftehastigheter eller lavere temperaturer også øke strømforbruket.

Så hvor mye kan det påvirke rekkevidden til en elbil?

Det kraftigste HVAC-systemet kan trekke opptil 10KW strøm. Denne tiden med energiforbruk er typisk kun nødvendig for kort tid ved oppvarming av en kald bil til behagelig temperatur. Når en bil varmes opp varierer forbruket typisk mellom 1-5KW i gjennomsnitt avhengig av temperatur.

Så hvor mye påvirker det rekkevidden.