Přechod od spalovacího motoru (ICE) k elektrickému pohonu představuje zásadní přepracování automobilu. Tato evoluce sahá od hnacího ústrojí až po pomocné komponenty, z nichž jednou je vzduchový kompresor vozidla. Tato součást je kritická pro ovládání klimatizace kabiny a další pneumatické funkce. Provozní paradigmata vozidel EV a ICE vyžadují výrazné rozdíly v konstrukci, provozu a integraci vzduchového kompresoru vozidla.

Základní funkční divergence

V jádru zůstává funkce vzduchového kompresoru vozidla – stlačit chladivo nebo vzduch – konzistentní. Jeho role v rámci širších systémů vozidla se však výrazně liší v závislosti na typu hnacího ústrojí.

Zdroj energie a hnací mechanismus

• Vzduchový kompresor ICE:

  • Mechanický pohon: Kompresor je fyzicky přišroubován k motoru a poháněn hadovitým řemenem. Jeho činnost je přímo spojena s otáčkami motoru.

  • Závislost motoru: Spojka kompresoru se zapíná a vypíná na požádání, ale když je aktivní, její otáčky a spotřeba energie jsou úměrné otáčkám motoru. To může vést k neefektivitě, zejména při volnoběhu nebo nízkých otáčkách.

• Vzduchový kompresor pro elektromobily:

  • Elektrický pohon: Kompresor je nezávislá vysokonapěťová součástka napájená přímo z trakční baterie vozidla.

  • Nezávislost na systému: Funguje jako samostatná jednotka s vlastním elektromotorem. Jeho rychlost je řízena elektronicky, nezávisle na jakémkoli mechanickém pohonu, což umožňuje přesnou modulaci.

Dopad na účinnost a spotřebu energie

• Vzduchový kompresor ICE:

  • Přispívá k parazitní ztrátě motoru. Při zapnutí přímo mechanicky zatěžuje motor a zvyšuje spotřebu paliva. Toto zatížení se mění podle požadavků kompresoru a otáček motoru.

  • Celková účinnost systému je nižší kvůli ztrátám při přeměně energie (chemické -> tepelné -> mechanické -> pneumatické/chlazení).

• Vzduchový kompresor pro elektromobily:

  • Jeho spotřeba energie je čerpána přímo z baterie, což má přímý dopad na dojezd vozidla.

  • Účinnost je vyšší v řetězci přeměny energie (chemická -> elektrická -> mechanická -> pneumatická/chlazení). Navíc jeho schopnost jet optimální rychlostí bez ohledu na rychlost vozidla snižuje plýtvání energií.

Návrh, integrace a řídicí systémy

• Vzduchový kompresor ICE:

  • Obal: Navrženo tak, aby odolalo vysokým teplotám pod kapotou a vibracím motoru. Jeho umístění je omezeno potřebou vedení pásu.

  • Ovládání: Obvykle používá systém cyklického zapínání spojky k udržení teploty v kabině, což může vést ke kolísání teploty.

• Vzduchový kompresor pro elektromobily:

  • Obal: Může být umístěn flexibilněji, často integrovaný s další výkonovou elektronikou pro optimalizované chlazení. Je určen pro tišší akustické prostředí.

  • Ovládání: Zahrnuje sofistikované elektronické ovládání. Mnohé z nich jsou kompresory s proměnnou rychlostí nebo spirálového typu, které mohou běžet nepřetržitě při různých rychlostech pro přesnější regulaci teploty a vyšší účinnost, zejména v konfiguracích tepelných čerpadel.

Tepelný management a další role

• Vzduchový kompresor ICE:

  • Jeho primární role je téměř výhradně pro komfort kabiny (A/C) a v některých případech vzduchové odpružení.

  • Odpadní teplo z motoru se často využívá k vytápění kabiny.

• Vzduchový kompresor pro elektromobily:

  • Je kritickou součástí většího a komplexnějšího systému řízení teploty.

  • Kromě komfortu v kabině je vzduchový kompresor vozidla v systému tepelného čerpadla nezbytný pro přenos tepla, aby se kabina účinně vyhřívala a šetřila se energie baterie.

  • V některých provedeních může také přispívat k chlazení vysokonapěťové baterie, takže je nedílnou součástí výkonu i životnosti.

Hluk, vibrace a tvrdost (NVH)

• Vzduchový kompresor ICE:

  • Jeho provozní hluk je často maskován zvuky motoru a výfuku. Sepnutí spojky může způsobit znatelné cvaknutí a změnu zatížení motoru.

• Vzduchový kompresor pro elektromobily:

  • V tiché kabině elektromobilu je zvuk vzduchového kompresoru vozidla znatelnější. Proto je značné technické úsilí věnováno tomu, aby jeho provoz byl co nejtišší, což často vede k použití tišších konstrukcí rolovacího typu.

The Vzduchový kompresor vozidla v elektrickém vozidle není pouze adaptací jeho protějšku ICE; jedná se o přepracovanou komponentu, která odráží zřetelné požadavky elektrického hnacího ústrojí. Přechod od mechanicky poháněné jednotky závislé na motoru k elektricky poháněnému, nezávisle řízenému modulu má za následek zásadní rozdíly v účinnosti, integraci, ovládání a celkové úloze v rámci architektury vozidla. Pochopení těchto rozdílů je zásadní pro pochopení technických aspektů moderního designu elektrických vozidel.