Việc chuyển đổi từ Động cơ đốt trong (ICE) sang hệ thống truyền động điện thể hiện sự thiết kế lại cơ bản của ô tô. Sự phát triển này mở rộng ra ngoài hệ thống truyền động đến các bộ phận phụ trợ, một trong số đó là Máy nén khí trên xe. Thành phần này rất quan trọng đối với việc kiểm soát khí hậu trong cabin và các chức năng khí nén khác. Mô hình hoạt động của xe EV và xe ICE đòi hỏi phải có sự khác biệt đáng kể trong thiết kế, vận hành và tích hợp Máy nén khí trên xe.

Sự khác biệt chức năng cốt lõi

Về cốt lõi, chức năng của Máy nén khí trên xe — nén chất làm lạnh hoặc không khí — vẫn nhất quán. Tuy nhiên, vai trò của nó trong các hệ thống rộng hơn của xe có sự khác biệt đáng kể tùy theo loại hệ thống truyền động.

Nguồn điện và cơ chế truyền động

• Máy nén khí xe ICE:

  • Truyền động cơ học: Máy nén được bắt vít vào động cơ và được dẫn động bằng dây đai ngoằn ngoèo. Hoạt động của nó được kết hợp trực tiếp với tốc độ động cơ.

  • Phụ thuộc vào động cơ: Bộ ly hợp máy nén đóng và ngắt theo yêu cầu, nhưng khi hoạt động, tốc độ quay và mức tiêu thụ công suất của nó tỷ lệ thuận với RPM của động cơ. Điều này có thể dẫn đến hoạt động kém hiệu quả, đặc biệt ở tốc độ không tải hoặc tốc độ thấp.

• Máy nén khí xe EV:

  • Truyền động điện: Máy nén là một bộ phận độc lập, điện áp cao được cấp nguồn trực tiếp bằng ắc quy kéo của xe.

  • Độc lập hệ thống: Nó hoạt động như một thiết bị độc lập, có động cơ điện riêng. Tốc độ của nó được điều khiển bằng điện tử, độc lập với bất kỳ bộ truyền động cơ học nào, cho phép điều chế chính xác.

Tác động đến hiệu quả và tiêu thụ năng lượng

• Máy nén khí xe ICE:

  • Nó góp phần làm mất động cơ ký sinh. Khi hoạt động, nó sẽ đặt tải trọng cơ học trực tiếp lên động cơ, làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu. Tải trọng này thay đổi theo nhu cầu máy nén và tốc độ động cơ.

  • Hiệu suất tổng thể của hệ thống thấp hơn do tổn thất chuyển đổi năng lượng (hóa học -> nhiệt -> cơ học -> khí nén/làm mát).

• Máy nén khí xe EV:

  • Mức tiêu thụ năng lượng của nó được lấy trực tiếp từ pin, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi lái xe của xe.

  • Hiệu suất cao hơn trong chuỗi chuyển đổi năng lượng (hóa học -> điện -> cơ khí -> khí nén/làm mát). Hơn nữa, khả năng chạy ở tốc độ tối ưu bất kể tốc độ của xe giúp giảm lãng phí năng lượng.

Hệ thống thiết kế, tích hợp và điều khiển

• Máy nén khí xe ICE:

  • Bao bì: Được thiết kế để chịu được nhiệt độ cao dưới mui xe và độ rung từ động cơ. Vị trí của nó bị hạn chế bởi nhu cầu định tuyến vành đai.

  • Kiểm soát: Thường sử dụng hệ thống khớp ly hợp theo chu kỳ để duy trì nhiệt độ trong cabin, điều này có thể dẫn đến biến động nhiệt độ.

• Máy nén khí xe EV:

  • Bao bì: Có thể được bố trí linh hoạt hơn, thường được tích hợp với các thiết bị điện tử công suất khác để làm mát tối ưu. Nó được thiết kế cho một môi trường âm thanh yên tĩnh hơn.

  • Điều khiển: Có tính năng điều khiển điện tử phức tạp. Nhiều loại máy nén dạng cuộn hoặc tốc độ thay đổi có thể chạy liên tục ở các tốc độ khác nhau để kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn và hiệu quả cao hơn, đặc biệt là trong cấu hình bơm nhiệt.

Quản lý nhiệt và các vai trò bổ sung

• Máy nén khí xe ICE:

  • Vai trò chính của nó hầu như chỉ dành cho sự thoải mái trong cabin (A/C) và trong một số trường hợp là hệ thống treo khí.

  • Nhiệt thải từ động cơ thường được tận dụng để sưởi ấm cabin.

• Máy nén khí xe EV:

  • Nó là một phần quan trọng của hệ thống quản lý nhiệt lớn hơn và phức tạp hơn.

  • Ngoài sự thoải mái trong cabin, Máy nén khí trên xe trong hệ thống bơm nhiệt còn cần thiết để truyền nhiệt nhằm làm ấm cabin một cách hiệu quả, tiết kiệm pin.

  • Trong một số thiết kế, nó cũng có thể góp phần làm mát bộ pin điện áp cao, giúp nó trở thành một phần không thể thiếu đối với cả hiệu suất và tuổi thọ.

Tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt (NVH)

• Máy nén khí xe ICE:

  • Tiếng ồn khi vận hành của nó thường bị che lấp bởi tiếng động cơ và ống xả. Sự ăn khớp của ly hợp có thể tạo ra tiếng tách đáng chú ý và sự thay đổi tải trọng động cơ.

• Máy nén khí xe EV:

  • Trong cabin yên tĩnh của xe điện, âm thanh của Máy nén khí trên xe dễ cảm nhận hơn. Do đó, nỗ lực kỹ thuật đáng kể được dành riêng để làm cho hoạt động của nó yên tĩnh nhất có thể, thường dẫn đến việc sử dụng các thiết kế kiểu cuộn yên tĩnh hơn.

các Máy nén khí xe trong một chiếc xe điện không chỉ đơn thuần là một bản chuyển thể của phiên bản ICE của nó; nó là một bộ phận được thiết kế lại nhằm phản ánh các yêu cầu riêng biệt của hệ thống truyền động điện. Việc chuyển đổi từ một bộ phận phụ thuộc vào động cơ được điều khiển bằng cơ khí sang mô-đun được điều khiển bằng điện, được điều khiển độc lập sẽ dẫn đến những khác biệt cơ bản về hiệu suất, khả năng tích hợp, khả năng điều khiển và vai trò tổng thể trong kiến ​​trúc của xe. Hiểu được những điểm khác biệt này là rất quan trọng để đánh giá cao những cân nhắc kỹ thuật đằng sau thiết kế xe điện hiện đại.