Klimatsystem

Luftkonditioneringssystem för fordon avser HVAC-system (uppvärmning, ventilation och luftkonditionering) som är utformade för att reglera temperatur, luftfuktighet och luftkvalitet inuti fordonets kabin för passagerarkomfort.

Dessa system består vanligtvis av olika komponenter, inklusive en värmepump, som spelar en avgörande roll för att ge en bekväm kabinmiljö.

Antal zoner

Moderna billuftkonditioneringssystem har ofta flera zoner, vanligtvis kallade “zoner” eller “dubbla zoner”. Ett enkelzonssystem ger samma temperatur och luftflöde för hela kabinen, medan ett flerzonssystem möjliggör individuell temperatur- och luftflödeskontroll för olika delar av fordonet, vanligtvis förar- och passagerarsidan. I vissa avancerade system kan det även finnas ytterligare zoner för baksätespassagerare, vilket ger större anpassning och komfort.

De zonlayouter som vanligtvis är tillgängliga är

• 1-zon (hela hytten som en)
• 2-zon (vänster och höger fram)
• 3-zon (vänster och höger fram + andra raden)
• 4-zon (vänster och höger fram + vänster och höger andra raden)

Ventiler

VVS-ventiler i bilar är en viktig del av fordonets klimatsystem. De är utformade för att distribuera konditionerad luft, vare sig den är uppvärmd eller kyld, till olika delar av passagerarkabinen för att ge en bekväm miljö för passagerarna. Här är några viktiga punkter om ventilationsventiler för bilar:

Typer av ventiler: De flesta moderna bilar har ett antal ventiler placerade i hela kupén. Dessa kan inkludera dash-ventiler, golvventiler, baksätesventiler och avfrostningsventiler. Dashventiler är vanligtvis placerade på instrumentbrädan och riktar luftflödet mot ansiktet på föraren och främre passageraren. Golvventiler är vanligtvis placerade längst ner på instrumentbrädan och riktar luftflödet mot passagerarnas fötter. Baksätesventiler är vanligtvis placerade på baksidan av mittkonsolen eller baksidan av fordonet, och de ger luftflöde till baksätespassagerarna. Avfrostningsventiler är vanligtvis placerade på instrumentbrädan nära vindrutan och används för att avfrosta eller avimma vindrutan.

Luftflödeskontroll: De flesta VVS-ventiler i bilar har justerbara lameller eller riktade klaffar som gör att passagerarna kan styra luftflödets riktning. Dessa kan justeras manuellt för att rikta luftflödet till önskade områden, såsom ansiktet, fötterna eller vindrutan, baserat på förarens och passagerarnas preferenser. Vissa fordon kan också ha automatisk luftflödeskontroll, där luftflödets riktning och intensitet justeras automatiskt baserat på klimatkontrollinställningarna.

Driftslägen: VVS-ventiler för bilar kan fungera i olika lägen beroende på klimatkontrollinställningarna. Dessa kan inkludera värmeläge, kylläge, endast fläktläge eller en kombination av dessa lägen. I uppvärmningsläge leds varm luft från motorns kylvätska genom ventilerna för att värma upp kupén. I kylläge leds luft från luftkonditioneringen genom ventilerna för att kyla kupén. Endast fläktläge cirkulerar luft från kabinen utan att värma eller kyla den, vilket kan vara användbart för luftcirkulation eller ventilation.

Kontroll

Automotive HVAC-kontroll (värme, ventilation och luftkonditionering) hänvisar till systemet som låter föraren och passagerarna justera och reglera temperaturen, luftflödet och andra klimatkontrollinställningar inuti fordonet. Här är några viktiga punkter om VVS-kontroll i bilar:

Kontrollpanel: De flesta moderna bilar har en kontrollpanel vanligtvis placerad på instrumentbrädan eller mittkonsolen som gör att föraren och passagerarna kan justera HVAC-inställningarna. Kontrollpanelen innehåller vanligtvis olika vred, knappar eller pekskärmar som möjliggör kontroll av temperatur, fläkthastighet, luftfördelning och andra inställningar.

Temperaturkontroll: Temperaturkontrollen låter föraren och passagerarna justera önskad temperatur inne i fordonet. Den kan justeras med hjälp av ett temperaturhjul, knappar eller en pekskärm. Temperaturkontrollen kan också ha tvåzons- eller multizonfunktionalitet, vilket tillåter olika temperaturinställningar för föraren och passagerarna i olika delar av fordonet. Fläkthastighetskontroll: Fläkthastighetskontrollen låter föraren och passagerarna justera hastigheten på fläktmotorn, som bestämmer luftflödet inuti fordonet. Det kan vanligtvis justeras med en fläkthastighetsratt, knappar eller en pekskärm. Fläkthastigheten kan ställas in på olika nivåer, från låg till hög, för att styra luftflödets intensitet.

Luftfördelningskontroll: Luftfördelningskontrollen låter föraren och passagerarna styra var den konditionerade luften riktas in i fordonet. Den kan vanligtvis justeras med knappar, rattar eller en pekskärm. Luftfördelningsalternativ kan inkludera instrumentpanelsventiler, golvventiler, baksätesventiler och avfrostningsventiler, som kan justeras individuellt eller ställas in på automatiskt läge.

Mode Select: Lägesvalskontrollen låter föraren och passagerarna välja mellan olika driftslägen för VVS-systemet. Vanliga lägen kan inkludera värmeläge, kylläge, endast fläktläge eller en kombination av dessa lägen. Dessa lägen bestämmer hur HVAC-systemet fungerar och vilken typ av konditionerad luft som levereras till kabinen.

Övriga kontroller: Vissa fordon kan ha ytterligare kontroller för funktioner som återcirkulationsläge (som styr om systemet återcirkulerar kabinluft eller drar in frisk utomhusluft), avfrostningsläge (som styr luft att avfrosta eller avima vindrutan), och bakruteavfuktare (som aktiverar bakrutans avimgningsnät för att ta bort imma eller frost).

Automatisk klimatkontroll: De flesta moderna fordon har också automatisk klimatkontroll, som använder sensorer och algoritmer för att automatiskt justera HVAC-inställningar baserat på önskad temperatur, utomhustemperatur, luftfuktighet och andra faktorer. Automatisk klimatkontroll kan ge en bekvämare och mer konsekvent kabinkomfortupplevelse, eftersom den automatiskt kan justera HVAC-inställningar för att bibehålla önskad temperatur utan konstanta manuella justeringar.

Värmepump

Vissa elbilar har värmepumpsystem. Det är inte en specifik komponent i en bils klimatsystem utan en samling olika komponenter som tillsammans gör att ett värmepumpssystem ansvarar för att värma eller kyla luften som cirkuleras in i kupén.

Den använder termodynamikens principer för att överföra värme från en plats till en annan, antingen från den yttre miljön för att värma upp kabinen under kallt väder (uppvärmningsläge), eller från insidan av kabinen till den yttre miljön för att kyla kabinen under varmt väder (kylning). ). läge).

Värmepumpar är mer energieffektiva än traditionella resistiva uppvärmningsmetoder, eftersom de kan överföra värme istället för att generera den, vilket gör dem till ett mer miljövänligt alternativ.

Värmepumpar fungerar genom att använda ett köldmedium, som är en typ av vätska som kan ändra tillstånd från vätska till gas och vice versa, för att absorbera värme från en plats och släppa ut den på en annan.

I uppvärmningsläge absorberar köldmediet värme från uteluften, även i kalla temperaturer, och komprimerar det sedan för att öka temperaturen innan det släpps ut i kupén som varm luft. I kylläge absorberar värmepumpen värme från luften i kabinen, komprimerar köldmediet för att höja temperaturen och släpper sedan ut det till den yttre miljön som varm luft, vilket effektivt kyler kabinen.

I elbilar tar vissa tillverkare spillvärmen från elstationen (växelriktare och elmotor), och även högspänningsbatteriet kan användas för att värma upp interiören. Detta minskar förbrukningen av batterikraft för värmesystemet drastiskt och ökar därmed räckvidden.

Komponenter som används för att få värme från är

• Motor(er)
• Inverter(ar)
• DC till DC-omvandlare
• AC till DC-omvandlare
• Batteri

Värmepumpar i luftkonditioneringssystem för bilar är designade för att vara effektiva i olika väderförhållanden och ger pålitlig värme- och kylningsprestanda oavsett utomhustemperaturen. De används ofta i el- och hybridfordon på grund av sin energieffektiva drift, vilket bidrar till att utöka räckvidden genom att minska belastningen på batteriet.

Infraröd uppvärmning

EV-tillverkare som BWM och Lexus har introducerat infraröd uppvärmning för att minska förbrukningsbehoven för konventionell HVAC.

På Lexus RZ450 använder panelerna installerade under rattstången och den vänstra sidan av instrumentpanelen infraröd uppvärmning för att värma föraren och framsätespassagerarens ben direkt. Att endast tillhandahålla värme där det behövs minskar belastningen på luftkonditioneringssystemet och hjälper till att bevara fordonets räckvidd. Jämfört med ett vanligt klimatsystem minskar energiförbrukningen med cirka åtta procent.

Ytvärme

Bältesvärme

Billeverantören ZF har skapat ett uppvärmt säkerhetsbälte som kan minska energiförbrukningen.

Strömförbrukning och påverkan på EV-räckvidden

Strömförbrukningen för en bils luftkonditioneringssystem beror på olika faktorer, inklusive typen av system, väderförhållandena utanför, önskade temperaturinställningar och systemets totala effektivitet. I allmänhet är klimatsystemet en av de största förbrukarna av energi i ett fordon och energiförbrukningen kan variera kraftigt.

I elfordon (EV) och laddhybridbilar (PHEVs) drivs klimatsystemet av fordonets batteri, som tillhandahåller elektrisk energi för uppvärmning, kyla och ventilation. Klimatsystemets strömförbrukning i elbilar och PHEV-bilar kan ha en betydande inverkan på fordonets räckvidd, eftersom det drar ström från samma batteri som driver elmotorn. Klimatsystemets energiförbrukning i elbilar och PHEVs beror på faktorer som utetemperatur, önskade temperaturinställningar, fläkthastighet och systemets totala effektivitet.

Avancerade klimatsystem med funktioner som flerzonstemperaturkontroll, sätesvärme/kyla och avfrostning kan förbruka mer el jämfört med bassystem med enkelzonsstyrning och standardfunktioner. Att köra klimatsystemet med högre fläkthastigheter eller lägre temperaturer kan dessutom öka strömförbrukningen.

Så hur mycket kan det påverka räckvidden på en elbil?

Det mest kraftfulla VVS-systemet kan dra upp till 10KW el. Denna tid av energiförbrukning är vanligtvis bara nödvändig för kort tid vid uppvärmning av en kall bil till en behaglig temperatur. När en bil är uppvärmd varierar förbrukningen vanligtvis mellan 1-5KW i genomsnitt beroende på temperaturen.

Så hur mycket påverkar det räckvidden.