كيف يعمل نظام تكييف الهواء في السيارات الكهربائية؟

في صيف حار أو شتاء بارد، يُعدّ مكيف الهواء في السيارة ضروريًا لعشاق السيارات، خاصةً عندما تتشكل طبقة من الضباب أو الصقيع على النوافذ. وتلعب قدرة نظام التكييف على إزالة الضباب والصقيع بسرعة دورًا حاسمًا في سلامة القيادة. أما بالنسبة للسيارات الكهربائية، التي تفتقر إلى محرك احتراق داخلي، فهي لا تملك مصدر حرارة للتدفئة، ولا يمتلك ضاغطها قوة المحرك اللازمة للتبريد. فكيف تُوفّر السيارات الكهربائية بالكامل وظائف التكييف والتدفئة؟ دعونا نكتشف ذلك.

1- مكونات نظام تكييف الهواء

تشمل مكونات نظام تبريد مكيف الهواء ما يلي: الضاغط الكهربائي، والمكثف، ومستشعر الضغط، وصمام التمدد الإلكتروني، والمبخر، وأنابيب تكييف الهواء الصلبة، والخراطيم، ودائرة التحكم.

ضاغط:
يستقبل هذا الجهاز غاز التبريد ذي درجة الحرارة والضغط المنخفضين، ثم يضغطه ليتحول إلى غاز تبريد سائل ذي درجة حرارة وضغط مرتفعين. وخلال عملية الضغط، تبقى حالة غاز التبريد ثابتة، بينما ترتفع درجة حرارته وضغطه باستمرار، مما يؤدي إلى تكوين غاز فائق التسخين.

مكثف:
يستخدم المكثف مروحة تبريد مخصصة لتبديد حرارة المبرد ذي درجة الحرارة والضغط العاليين إلى الهواء المحيط، مما يؤدي إلى تبريده. في هذه العملية، يتحول المبرد من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، ويكون في حالة ذات درجة حرارة وضغط عاليين.

صمام التمدد:
يمر سائل التبريد ذو درجة الحرارة والضغط العاليين عبر صمام التمدد لخفض تدفقه وضغطه قبل دخوله المبخر. والهدف من هذه العملية هو تبريد سائل التبريد وخفض ضغطه، وتنظيم تدفقه للتحكم في قدرة التبريد. عند مرور سائل التبريد عبر صمام التمدد، يتحول من سائل ذي درجة حرارة وضغط عاليين إلى سائل ذي درجة حرارة وضغط منخفضين.

المبخر:
يمتص سائل التبريد ذو درجة الحرارة والضغط المنخفضين، الخارج من صمام التمدد، كمية كبيرة من الحرارة من الهواء المحيط في المبخر. وخلال هذه العملية، يتحول سائل التبريد من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ذات درجة الحرارة والضغط المنخفضين. ثم يسحب الضاغط هذا الغاز لضغطه مرة أخرى.

من حيث مبدأ التبريد، فإن نظام تكييف الهواء في المركبات الكهربائية هو نفسه في الأساس نظام تكييف الهواء في المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود. ويكمن الاختلاف الرئيسي في طريقة تشغيل ضاغط التكييف. ففي المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود، يُدار الضاغط بواسطة بكرة سير المحرك، بينما في المركبات الكهربائية، يُتحكم في الضاغط إلكترونيًا لتشغيل المحرك، الذي بدوره يُشغل الضاغط عبر عمود المرفق.

02 نظام تكييف الهواء والتدفئة

يُستمد مصدر التسخين بشكل أساسي من التسخين بمعامل درجة الحرارة الموجب (PTC). تأتي المركبات الكهربائية بالكامل بنوعين رئيسيين: وحدة PTC لتسخين الهواء ووحدة PTC لتسخين الماء. يُعدّ PTC نوعًا من الثرمستورات شبه الموصلة، وتتميز خاصية ازدياد مقاومة مادة PTC مع ارتفاع درجة الحرارة. تحت جهد ثابت، يسخن سخان PTC بسرعة عند درجات الحرارة المنخفضة، ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد المقاومة، وينخفض ​​التيار، وبالتالي تقل الطاقة المستهلكة، مما يحافظ على درجة حرارة ثابتة نسبيًا.

البنية الداخلية لوحدة تسخين الهواء PTC:
يتكون من وحدة تحكم (بما في ذلك وحدة قيادة الجهد المنخفض/الجهد العالي)، وموصلات أسلاك الضغط العالي/المنخفض، وفيلم مقاوم للتسخين PTC، ووسادة سيليكون عازلة موصلة حرارياً، وغلاف خارجي، كما هو موضح في الشكل.

يشير مصطلح وحدة تسخين الهواء بتقنية PTC إلى تركيب عنصر PTC مباشرةً في قلب نظام تدفئة هواء المقصورة. يتم تدوير هواء المقصورة بواسطة المروحة وتسخينه مباشرةً بواسطة سخان PTC. يتم تزويد غشاء التسخين المقاوم داخل وحدة تسخين الهواء بتقنية PTC بالطاقة من خلال جهد عالٍ ويتم التحكم فيه بواسطة وحدة التحكم في المركبة (VCU).

03 التحكم في نظام تكييف الهواء في المركبات الكهربائية

تجمع وحدة التحكم الإلكترونية (VCU) في السيارة الكهربائية إشارات من مفتاح مكيف الهواء، ومفتاح ضغط مكيف الهواء، ودرجة حرارة المبخر، وسرعة المروحة، ودرجة الحرارة المحيطة. بعد المعالجة والحساب، تُولّد إشارات تحكم تُرسل إلى وحدة التحكم في مكيف الهواء عبر ناقل CAN. تتحكم وحدة التحكم في مكيف الهواء في تشغيل/إيقاف دائرة الجهد العالي لضاغط مكيف الهواء، كما هو موضح في الشكل.

بهذا نختتم المقدمة العامة لنظام تكييف الهواء في السيارات الكهربائية. هل وجدتموها مفيدة؟ تابعوا Yiyi New Energy Vehicles للمزيد من المعلومات المتخصصة التي تُنشر أسبوعيًا.

اتصل بنا:
yanjing@1vtruck.com +(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com +(86)13060058315
liyan@1vtruck.com +(86)18200390258