ელექტრომობილების ძრავებში თერმული მართვის მიმოხილვა

ავტომობილის ენერგოსისტემის თერმული მართვა იყოფა ტრადიციული საწვავის მქონე ავტომობილის ენერგოსისტემის თერმულ მართვად და ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილის ენერგოსისტემის თერმულ მართვად. ამჟამად ტრადიციული საწვავის მქონე ავტომობილის ენერგოსისტემის თერმული მართვა ძალიან განვითარებულია. ტრადიციული საწვავის მქონე ავტომობილი ძრავით იკვებება, ამიტომ ძრავის თერმული მართვა ტრადიციული საავტომობილო თერმული მართვის ფოკუსია. ძრავის თერმული მართვა ძირითადად ძრავის გაგრილების სისტემას მოიცავს. ავტომობილის სისტემაში სითბოს 30%-ზე მეტი ძრავის გაგრილების წრედით უნდა გამოიყოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული ძრავის გადახურება მაღალი დატვირთვის დროს. ძრავის გამაგრილებელი გამოიყენება სალონის გასათბობად.

ტრადიციული საწვავის მომუშავე ავტომობილების ძრავები და ტრანსმისიები შედგება ტრადიციული საწვავის მომუშავე ავტომობილების ძრავებისა და ტრანსმისიებისგან, ხოლო ახალი ენერგიის მომუშავე ავტომობილები შედგება აკუმულატორების, ძრავებისა და ელექტრონული მართვისგან. ორივეს თერმული მართვის მეთოდებმა დიდი ცვლილებები განიცადა. ახალი ენერგიის მომუშავე ავტომობილების აკუმულატორის ნორმალური სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონია 25~40℃. ამიტომ, აკუმულატორის თერმული მართვა მოითხოვს როგორც მისი სითბოს შენარჩუნებას, ასევე მის გაფანტვას. ამავდროულად, ძრავის ტემპერატურა არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი. თუ ძრავის ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ეს გავლენას მოახდენს ძრავის ექსპლუატაციის ვადაზე. ამიტომ, ძრავამ ასევე უნდა მიიღოს საჭირო ზომები გამოყენების დროს სითბოს გაფანტვის შესახებ. ქვემოთ მოცემულია აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემის და ძრავის ელექტრონული მართვისა და სხვა კომპონენტების თერმული მართვის სისტემის შესავალი.

აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა

აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა ძირითადად იყოფა ჰაერით გაგრილებად, სითხით გაგრილებად, ფაზური ცვლილების მასალის გაგრილებად და თბომილსადენებით გაგრილებად, სხვადასხვა გაგრილების საშუალებაზე დაყრდნობით. სხვადასხვა გაგრილების მეთოდის პრინციპები და სისტემის სტრუქტურა საკმაოდ განსხვავებულია.

1) აკუმულატორის ჰაერით გაგრილება: აკუმულატორის ბლოკი და გარე ჰაერი ჰაერის ნაკადის მეშვეობით ახორციელებენ კონვექციურ სითბოს გაცვლას. ჰაერით გაგრილება ზოგადად იყოფა ბუნებრივ და იძულებით გაგრილებად. ბუნებრივი გაგრილება არის ის, როდესაც გარე ჰაერი აგრილებს აკუმულატორს მანქანის მუშაობის დროს. იძულებითი ჰაერით გაგრილება გულისხმობს აკუმულატორის ბლოკზე იძულებითი გაგრილებისთვის ვენტილატორის დაყენებას. ჰაერით გაგრილების უპირატესობებია დაბალი ღირებულება და მარტივი კომერციული გამოყენება. ნაკლოვანებებია სითბოს დაბალი გაფრქვევის ეფექტურობა, დიდი სივრცის დაკავების კოეფიციენტი და სერიოზული ხმაურის პრობლემები. (PTC ჰაერის გამათბობელი)

2) აკუმულატორის სითხით გაგრილება: აკუმულატორის სითბოს სითხის ნაკადი შთანთქავს. რადგან სითხის სპეციფიკური სითბოტევადობა ჰაერისაზე მეტია, სითხით გაგრილების გაგრილების ეფექტი უკეთესია ჰაერით გაგრილებასთან შედარებით, გაგრილების სიჩქარე ასევე უფრო სწრაფია, ვიდრე ჰაერით გაგრილების, ხოლო ტემპერატურის განაწილება აკუმულატორის სითბოს გაფრქვევის შემდეგ შედარებით ერთგვაროვანია. ამიტომ, სითხით გაგრილება ასევე ფართოდ გამოიყენება კომერციულად. (PTC გამაგრილებლის გამაცხელებელი)

3) ფაზის შეცვლის მასალების გაგრილება: ფაზის შეცვლის მასალები (PhaseChangeMaterial, PCM) მოიცავს პარაფინს, ჰიდრატირებულ მარილებს, ცხიმოვან მჟავებს და ა.შ., რომლებსაც შეუძლიათ ფაზის ცვლილებისას დიდი რაოდენობით ფარული სითბოს შთანთქმა ან გამოყოფა, მაშინ როდესაც მათი ტემპერატურა უცვლელი რჩება. ამიტომ, PCM-ს აქვს დიდი თერმული ენერგიის შენახვის ტევადობა დამატებითი ენერგიის მოხმარების გარეშე და ფართოდ გამოიყენება ელექტრონული პროდუქტების, როგორიცაა მობილური ტელეფონები, აკუმულატორების გაგრილებისთვის. თუმცა, საავტომობილო აკუმულატორების გამოყენება ჯერ კიდევ კვლევის ეტაპზეა. ფაზის შეცვლის მასალებს აქვთ დაბალი თბოგამტარობის პრობლემა, რაც იწვევს აკუმულატორთან შეხებაში მყოფი PCM-ის ზედაპირის დნობას, მაშინ როდესაც სხვა ნაწილები არ დნება, რაც ამცირებს სისტემის სითბოს გადაცემის მაჩვენებელს და არ არის შესაფერისი დიდი ზომის აკუმულატორებისთვის. თუ ეს პრობლემები მოგვარდება, PCM გაგრილება გახდება ყველაზე პოტენციური განვითარების გადაწყვეტა ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებების თერმული მართვისთვის.

4) თბომილით გაგრილება: თბომილი არის მოწყობილობა, რომელიც დაფუძნებულია ფაზური ცვლილების სითბოს გადაცემაზე. თბომილი არის დალუქული კონტეინერი ან დალუქული მილი, რომელიც სავსეა გაჯერებული სამუშაო გარემოთი/სითხით (წყალი, ეთილენგლიკოლი ან აცეტონი და ა.შ.). თბომილის ერთი მონაკვეთი აორთქლების ბოლოა, ხოლო მეორე ბოლო - კონდენსაციის ბოლო. მას შეუძლია არა მხოლოდ აკუმულატორის სითბოს შთანთქმა, არამედ აკუმულატორის გაცხელებაც. ამჟამად ეს არის ყველაზე იდეალური აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა. თუმცა, ის ჯერ კიდევ კვლევის პროცესშია.

5) მაცივარაგენტის პირდაპირი გაგრილება: პირდაპირი გაგრილება არის R134a მაცივარაგენტის და სხვა მაცივარაგენტების პრინციპის გამოყენების გზა სითბოს აორთქლებისა და შთანთქმისთვის, ხოლო კონდიცირების სისტემის აორთქლების სისტემა დამონტაჟებულია აკუმულატორის ყუთში აკუმულატორის სწრაფად გასაგრილებლად. პირდაპირი გაგრილების სისტემას აქვს მაღალი გაგრილების ეფექტურობა და დიდი გაგრილების სიმძლავრე.