Compresor de aire acondicionado para vehículos de nueva energía: El centro de confort impulsado por la innovación.
Descripción general del sistema de aire acondicionado para vehículos de nueva energía
El sistema de climatización de los vehículos de nueva energía desempeña un papel fundamental, ya que influye directamente en la comodidad de conductores y pasajeros. Este sistema se compone principalmente del sistema de refrigeración, el sistema de calefacción, el sistema de suministro de aire, el sistema de control y el sistema de purificación del aire.
El sistema de refrigeración generalmente consta de un compresor eléctrico, un condensador, un sensor de presión, una válvula de expansión electrónica, un evaporador, etc. El compresor eléctrico es el componente principal. Este aspira refrigerante gaseoso a baja temperatura y presión, lo comprime a alta temperatura y presión, y luego lo expulsa. El condensador enfría el refrigerante sobrecalentado a alta temperatura y presión, lo condensa en líquido y libera una gran cantidad de calor. La válvula de expansión electrónica y el evaporador se encargan de regular el flujo y la presión del refrigerante para que este se expanda y absorba calor en la cámara de evaporación, enfriando así el aire impulsado por el ventilador.
Existen varios tipos de sistemas de calefacción. Un tipo es la calefacción mediante un calentador PTC. El calentador PTC generalmente se instala debajo del piso entre el conductor.'El asiento del conductor y el asiento del pasajero delantero, y consta de elementos calefactores PTC eléctricos, ventiladores de refrigeración, conductos de flujo de refrigerante, placas de control y otros componentes. Otro tipo es el sistema de aire acondicionado con bomba de calor, que es una mejora de la base de los vehículos de combustible tradicionales. El compresor es accionado directamente por un motor CC sin escobillas de imán permanente. También hay un calentador de estacionamiento para calefacción. El combustible se bombea al fieltro metálico delante de la cámara de combustión a través de una bomba de aceite dosificadora. Después de que el encendedor se calienta, las pequeñas gotas de aceite salpicadas se vaporizan. El aire se mezcla con la gasolina y se enciende. La energía térmica se transfiere al refrigerante del motor, y luego el refrigerante es circulado por la bomba de agua de circulación eléctrica hacia el radiador en la caja de evaporación para calentar el aire dentro del vehículo.
El principio de funcionamiento del sistema de aire acondicionado de los vehículos de nueva energía es similar al de los vehículos de combustible tradicionales en cierta medida, pero también existen diferencias. Por ejemplo, en cuanto a la refrigeración, ambos sistemas se basan en un compresor y un refrigerante. Sin embargo, en lo que respecta a la calefacción, los vehículos de combustible tradicionales dependen principalmente del efecto térmico del refrigerante del motor, mientras que los vehículos de nueva energía necesitan generar calor mediante elementos calefactores eléctricos o tecnología de bomba de calor.
En resumen, la composición y el principio de funcionamiento del sistema de aire acondicionado de los vehículos de nueva energía son relativamente complejos, pero revisten gran importancia para mejorar la comodidad de los conductores y pasajeros, así como el rendimiento general del vehículo.
Compresor MinKa (042400-0233)
Tipos de compresores
(1) Clasificación por método de conducción
Sistema de aire acondicionado tradicional accionado por motor: Este tipo se utiliza comúnmente en vehículos de combustible tradicional, y algunos vehículos eléctricos híbridos, entre los vehículos de nueva energía, también pueden adoptarlo. Se caracteriza porque el compresor es accionado por la correa de transmisión del motor. Ventajas: tecnología madura, proceso de fabricación relativamente simple, bajo costo. Desventajas: cuando el motor se detiene, el compresor del aire acondicionado también deja de funcionar, lo que afecta el uso del aire acondicionado del vehículo. Además, su eficiencia de funcionamiento se ve muy afectada por la velocidad del motor.
Tipo híbrido accionado por motor de combustión y motor eléctrico: Para los fabricantes de automóviles que necesitan mejorar la eficiencia de los motores de combustión interna existentes y lograr la miniaturización, se ofrecen compresores accionados por correas de transmisión de motor tradicionales. Para vehículos con el motor de combustión como potencia principal y el motor eléctrico como potencia auxiliar (Mild HEV), se ofrecen compresores híbridos que admiten tanto la transmisión por correa como la transmisión por motor eléctrico. Ventajas: se puede seleccionar el método de accionamiento adecuado según las diferentes condiciones de trabajo para mejorar la eficiencia energética. Desventajas: estructura relativamente compleja, alto costo.
Accionamiento mediante motor eléctrico de frecuencia variable: Para vehículos con motor eléctrico como fuente de energía principal (HEV potentes, EV), se ofrecen compresores eléctricos. Se caracterizan por ser accionados directamente por el motor eléctrico, lo que les confiere una alta eficiencia y una rápida respuesta. El compresor ajusta automáticamente su velocidad de rotación según la temperatura interior del vehículo para lograr un control preciso de la temperatura. Al no tener componentes de transmisión del motor, se reduce la pérdida de energía, lo que lo hace más eficiente energéticamente y respetuoso con el medio ambiente.
(2) Clasificación según su principio de funcionamiento: Los compresores de desplazamiento fijo aumentan su volumen de descarga proporcionalmente al incremento de la velocidad del motor. Su principio de funcionamiento consiste en controlar el arranque y la parada del compresor mediante la recopilación de señales de temperatura de la salida del evaporador o de la presión del sistema de aire acondicionado. Cuando la temperatura alcanza el valor establecido o la presión en la tubería es demasiado alta, el compresor se detiene; cuando la temperatura aumenta o la presión disminuye, el compresor se reinicia. Sus ventajas son su estructura simple, su tecnología de fabricación consolidada y su precio relativamente bajo. Sin embargo, no pueden ajustar automáticamente la potencia de salida según la demanda de refrigeración, tienen un impacto significativo en el consumo de combustible del motor y se detienen y arrancan con frecuencia durante su funcionamiento, lo que afecta al confort y a la vida útil del compresor.
Compresores de desplazamiento variable: Estos compresores ajustan automáticamente la potencia de salida según la temperatura programada. El sistema de control del aire acondicionado no recibe señales de temperatura de la salida del evaporador, sino que controla la relación de compresión del compresor en función de la variación de presión en la tubería de aire acondicionado para ajustar automáticamente la temperatura de salida. Durante todo el proceso de enfriamiento, el compresor permanece en funcionamiento. Sus ventajas radican en que ajusta automáticamente la intensidad de enfriamiento según las necesidades reales, mejora la eficiencia energética y reduce el consumo de energía. Sin embargo, su estructura es compleja, su costo es elevado y los requisitos del sistema de control también son mayores.
(3) Clasificación por modo de funcionamiento: Compresores alternativos: El proceso de funcionamiento se divide en cuatro etapas: compresión, escape, expansión y admisión. Cuando el cigüeñal gira, impulsa el pistón para que se mueva hacia adelante y hacia atrás a través de la biela, lo que provoca que el volumen de trabajo formado por la pared interior del cilindro, la culata y la parte superior del pistón experimente cambios periódicos, desempeñando así un papel en la compresión y el transporte del refrigerante en el sistema de refrigeración. Las ventajas son tecnología de fabricación madura, estructura simple, bajos requisitos para materiales y técnicas de procesamiento, menor costo, gran adaptabilidad y gran reparabilidad. Las desventajas son que no puede alcanzar una alta velocidad de rotación, la máquina es grande y pesada, es difícil lograr el aligeramiento, el escape es discontinuo, el flujo de aire es propenso a fluctuaciones y hay una vibración significativa durante el funcionamiento. Actualmente, se aplica principalmente en sistemas de aire acondicionado de gran desplazamiento de autobuses y camiones. Tipo de pistón axial: Los tipos comunes incluyen compresores de tipo placa basculante o de tipo placa inclinada, que son los productos principales en compresores de aire acondicionado automotriz. Los cilindros están dispuestos alrededor del eje central del compresor, y el movimiento del pistón es paralelo al eje principal del compresor. La placa inclinada está fijada al eje principal del compresor, y su borde empuja el pistón para realizar un movimiento axial alternativo. Sus ventajas radican en la facilidad para miniaturizarlo y aligerarlo, la posibilidad de alcanzar altas velocidades de rotación, su estructura compacta, su alta eficiencia y su rendimiento fiable. Tras lograr el control de desplazamiento variable, se utiliza ampliamente en sistemas de aire acondicionado para automóviles.
Compresor rotativo:Tipo de paletas rotativas: El cilindro tiene formas circulares y elípticas. El eje principal del rotor tiene cierta excentricidad o coincidencia con el cilindro. Las paletas dividen el cilindro en varios espacios. Cuando el eje principal impulsa el rotor para girar, el volumen de estos espacios cambia continuamente para realizar la succión, compresión y descarga del refrigerante. Ventajas: tamaño pequeño y peso ligero, fácil de instalar en un compartimento de motor estrecho, bajo nivel de ruido y vibración, alta eficiencia volumétrica. Desventajas: altos requisitos de precisión de procesamiento, alto costo de fabricación.
Tipo de desplazamiento:Como compresor de cuarta generación, sus características estructurales incluyen un par de espirales fijas y giratorias, motor sin escobillas, etc. El principio de funcionamiento se divide en tres procesos: succión, compresión y descarga. En el proceso de succión, el refrigerante gaseoso es aspirado desde la entrada de aire hacia la cámara de compresión, que se expande a medida que gira la espiral giratoria. En el proceso de compresión, el volumen de la cámara de compresión disminuye gradualmente, y el refrigerante gaseoso se comprime y se descarga al centro de la espiral fija. En el proceso de descarga, cuando el refrigerante gaseoso se comprime a alta presión, se descarga desde el puerto de descarga central de la espiral fija presionando la válvula de descarga. Ventajas: alta eficiencia, bajo nivel de ruido, fiabilidad, ahorro de energía, etc. Desventajas: tecnología relativamente compleja, alto costo.
