A belső égésű motorról (ICE) az elektromos hajtásláncra való átállás az autó alapvető újratervezését jelenti. Ez a fejlődés a hajtásláncon túl a kiegészítő alkatrészekre is kiterjed, amelyek közül az egyik a jármű légkompresszora. Ez az alkatrész kritikus fontosságú a kabinklíma szabályozásához és más pneumatikus funkciókhoz. Az elektromos járművek és az ICE járművek működési paradigmái jelentős különbségeket tesznek szükségessé a jármű légkompresszorának kialakításában, működésében és integrációjában.

Alapvető funkcionális eltérés

Lényegében a járműlevegő-kompresszor funkciója – a hűtőközeg vagy a levegő sűrítése – változatlan marad. A jármű tágabb rendszereiben betöltött szerepe azonban jelentősen eltér a hajtáslánc típusától függően.

Áramforrás és meghajtó mechanizmus

• ICE jármű légkompresszor:

  • Mechanikus hajtás: A kompresszor fizikailag a motorhoz van rögzítve, és egy szerpentin szíj hajtja. Működése közvetlenül kapcsolódik a motor fordulatszámához.

  • Motorfüggőség: A kompresszor tengelykapcsolója igény szerint be- és kikapcsol, de aktív állapotban fordulatszáma és teljesítményfelvétele arányos a motor fordulatszámával. Ez hatástalanságokhoz vezethet, különösen alapjáraton vagy alacsony fordulatszámon.

• EV jármű légkompresszora:

  • Elektromos hajtás: A kompresszor egy független, nagyfeszültségű alkatrész, amelyet közvetlenül a jármű vontatási akkumulátora táplál.

  • Rendszerfüggetlenség: Önálló egységként működik, saját villanymotorral. Fordulatszámát elektronikusan szabályozzák, függetlenül minden mechanikus hajtástól, ami lehetővé teszi a precíz modulációt.

Hatás a hatékonyságra és az energiafogyasztásra

• ICE jármű légkompresszor:

  • Hozzájárul a motor parazita elvesztéséhez. Bekapcsolt állapotban közvetlen mechanikai terhelést jelent a motorra, növelve az üzemanyag-fogyasztást. Ez a terhelés a kompresszorigénytől és a motor fordulatszámától függően változik.

  • A rendszer általános hatékonysága alacsonyabb az energiaátalakítási veszteségek miatt (kémiai -> termikus -> mechanikai -> pneumatikus/hűtés).

• EV jármű légkompresszora:

  • Energiafogyasztása közvetlenül az akkumulátorból származik, ami közvetlenül befolyásolja a jármű hatótávolságát.

  • A hatásfok magasabb az energiaátalakítási láncban (kémiai -> elektromos -> mechanikus -> pneumatikus/hűtés). Ezenkívül az a képessége, hogy a jármű sebességétől függetlenül optimális sebességgel tudjon futni, csökkenti az energiapazarlást.

Tervezési, integrációs és vezérlőrendszerek

• ICE jármű légkompresszor:

  • Csomagolás: Úgy tervezték, hogy ellenálljon a motorháztető alatti magas hőmérsékletnek és a motor rezgéseinek. Elhelyezkedését korlátozza a hevedervezetés szükségessége.

  • Vezérlés: Tipikusan ciklikus tengelykapcsoló-kapcsoló rendszert használ az utastér hőmérsékletének fenntartásához, ami hőmérséklet-ingadozásokhoz vezethet.

• EV jármű légkompresszora:

  • Csomagolás: Rugalmasabban elhelyezhető, gyakran más teljesítményelektronikával integrálva az optimalizált hűtés érdekében. Csendesebb akusztikus környezetre tervezték.

  • Vezérlés: Kifinomult elektronikus vezérléssel rendelkezik. Sokan változtatható sebességű vagy scroll típusú kompresszorok, amelyek folyamatosan, változó sebességgel működnek a pontosabb hőmérsékletszabályozás és a nagyobb hatékonyság érdekében, különösen hőszivattyús konfigurációkban.

Hőkezelés és további szerepek

• ICE jármű légkompresszor:

  • Elsődleges szerepe szinte kizárólag az utastér kényelmére (A/C) és bizonyos esetekben a légrugózásra vonatkozik.

  • A motor hulladékhőjét gyakran a kabin fűtésére használják fel.

• EV jármű légkompresszora:

  • Kritikus része egy nagyobb és összetettebb hőkezelési rendszernek.

  • Az utastér kényelmén túl a hőszivattyús rendszerben lévő jármű légkompresszor elengedhetetlen a hő átviteléhez, hogy hatékonyan felmelegítse az utasteret, és megőrizze az akkumulátor energiáját.

  • Egyes kiviteleknél a nagyfeszültségű akkumulátor hűtéséhez is hozzájárulhat, így a teljesítmény és a hosszú élettartam szerves részét képezi.

Zaj, vibráció és keménység (NVH)

• ICE jármű légkompresszor:

  • Működési zaját gyakran elfedik a motor és a kipufogó hangjai. A tengelykapcsoló bekapcsolása észrevehető kattanást és a motorterhelés változását idézheti elő.

• EV jármű légkompresszora:

  • Az elektromos autók csendes utasterében a Jármű légkompresszor hangja jobban érezhető. Ezért jelentős mérnöki erőfeszítéseket tesznek annak érdekében, hogy működése a lehető leghalkabb legyen, ami gyakran halkabb tekercses kialakítások használatához vezet.

A Vehicle Air Compressor egy elektromos járműben nem csupán az ICE megfelelőjének adaptációja; ez egy újratervezett alkatrész, amely tükrözi az elektromos hajtáslánc sajátos követelményeit. A mechanikus hajtású, motorfüggő egységről az elektromos hajtású, független vezérlésű modulra való átállás alapvető különbségeket eredményez a hatékonyságban, az integrációban, a vezérlésben és a jármű architektúráján belüli általános szerepben. E különbségek megértése alapvető fontosságú a modern elektromos járművek tervezése mögött meghúzódó mérnöki megfontolások értékeléséhez.