Переход от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) к электрической трансмиссии представляет собой фундаментальную модернизацию автомобиля. Эта эволюция распространяется не только на трансмиссию, но и на вспомогательные компоненты, одним из которых является воздушный компрессор автомобиля. Этот компонент имеет решающее значение для контроля климата в кабине и других пневматических функций. Эксплуатационные парадигмы электромобилей и автомобилей с ДВС требуют существенных различий в конструкции, работе и интеграции автомобильного воздушного компрессора.

Основное функциональное расхождение

По своей сути функция автомобильного воздушного компрессора — сжатие хладагента или воздуха — остается неизменной. Однако его роль в более широких системах автомобиля существенно различается в зависимости от типа трансмиссии.

Источник питания и приводной механизм

• Воздушный компрессор автомобиля ДВС:

  • Механический привод: Компрессор физически прикреплен к двигателю болтами и приводится в движение поликлиновым ремнем. Его работа напрямую связана с частотой вращения двигателя.

  • Зависимость от двигателя: Муфта компрессора включается и выключается по требованию, но когда она активна, ее скорость вращения и потребляемая мощность пропорциональны оборотам двигателя. Это может привести к снижению эффективности, особенно на холостом ходу или низких скоростях.

• Воздушный компрессор автомобиля EV:

  • Электрический привод: Компрессор представляет собой независимый высоковольтный компонент, питаемый непосредственно от тягового аккумулятора автомобиля.

  • Независимость системы: Он работает как автономный блок с собственным электродвигателем. Его скорость контролируется электроникой, независимо от какого-либо механического привода, что обеспечивает точную модуляцию.

Влияние на эффективность и энергопотребление

• Воздушный компрессор автомобиля ДВС:

  • Это способствует паразитным потерям двигателя. При включении он создает прямую механическую нагрузку на двигатель, увеличивая расход топлива. Эта нагрузка варьируется в зависимости от потребности компрессора и частоты вращения двигателя.

  • Общая эффективность системы снижается из-за потерь при преобразовании энергии (химическая -> термическая -> механическая -> пневматическая/охлаждающая).

• Воздушный компрессор автомобиля EV:

  • Его потребление энергии осуществляется непосредственно от аккумулятора, что напрямую влияет на запас хода автомобиля.

  • Эффективность выше в цепочке преобразования энергии (химическая -> электрическая -> механическая -> пневматическая/охлаждающая). Кроме того, его способность работать на оптимальных скоростях независимо от скорости автомобиля снижает потери энергии.

Системы проектирования, интеграции и управления

• Воздушный компрессор автомобиля ДВС:

  • Упаковка: Разработан, чтобы выдерживать высокие температуры под капотом и вибрацию двигателя. Его расположение ограничено необходимостью прокладки ремня.

  • Управление: обычно используется система циклического включения сцепления для поддержания температуры в салоне, что может привести к колебаниям температуры.

• Воздушный компрессор автомобиля EV:

  • Упаковка: может располагаться более гибко, часто интегрируется с другой силовой электроникой для оптимизации охлаждения. Он предназначен для более тихой акустической среды.

  • Управление: оснащено сложным электронным управлением. Многие из них представляют собой компрессоры с регулируемой скоростью или спирального типа, которые могут работать непрерывно с различной скоростью для более точного контроля температуры и более высокой эффективности, особенно в конфигурациях с тепловым насосом.

Управление температурным режимом и дополнительные роли

• Воздушный компрессор автомобиля ДВС:

  • Его основная роль почти исключительно заключается в обеспечении комфорта в салоне (кондиционер) и, в некоторых случаях, пневматической подвеске.

  • Отходящее тепло двигателя часто используется для обогрева кабины.

• Воздушный компрессор автомобиля EV:

  • Это важная часть более крупной и сложной системы управления температурным режимом.

  • Помимо комфорта в кабине, автомобильный воздушный компрессор в системе теплового насоса необходим для передачи тепла для эффективного обогрева салона и экономии заряда аккумулятора.

  • В некоторых конструкциях это также может способствовать охлаждению высоковольтного аккумуляторного блока, что делает его неотъемлемой частью производительности и долговечности.

Шум, вибрация и резкость (NVH)

• Воздушный компрессор автомобиля ДВС:

  • Шум его работы часто маскируется звуками двигателя и выхлопа. Включение сцепления может вызвать заметный щелчок и изменение нагрузки на двигатель.

• Воздушный компрессор автомобиля EV:

  • В тихой кабине электромобиля звук автомобильного воздушного компрессора более слышен. Поэтому значительные инженерные усилия направлены на то, чтобы сделать его работу максимально тихой, что часто приводит к использованию более тихих конструкций спирального типа.

Автомобильный воздушный компрессор в электромобиле это не просто адаптация своего аналога с ДВС; это модернизированный компонент, который отражает особые требования к электрической трансмиссии. Переход от блока с механическим приводом, зависящего от двигателя, к модулю с независимым управлением и электрическим приводом приводит к фундаментальным различиям в эффективности, интеграции, управлении и общей роли в архитектуре транспортного средства. Понимание этих различий имеет решающее значение для понимания инженерных соображений, лежащих в основе конструкции современных электромобилей.