وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) به یک نیروی برجسته در چشم انداز خودرو تبدیل شده اند. این نیروگاه‌های بی‌صدا جایگزین تمیزتر و کارآمدتری برای خودروهای بنزینی سنتی هستند. یکی از تفاوت های کلیدی بین این دو فناوری در سیستم های خنک کننده آنها نهفته است.
از آنجایی که خودروهای برقی فاقد موتورهای احتراق داخلی هستند که منبع اصلی گرما در خودروهای بنزینی است، این سوال مطرح می شود: آیا خودروهای برقی رادیاتور دارند؟
پس دست و پنجه نرم کنید و اسرار خنک نگه داشتن این شگفتی های الکتریکی را کشف کنید!
سیستم های خنک کننده و رادیاتورهای سنتی
موتورهای احتراق داخلی، اسب‌های کار اتومبیل‌های بنزینی سنتی، مانند ورزشکاران خستگی‌ناپذیر هستند – آنها مقدار زیادی گرما را در حین کار تولید می‌کنند.
این گرما محصول فرعی فرآیند احتراق است که در آن بنزین و هوا در داخل سیلندرهای موتور مشتعل شده و خودرو را به جلو می راند.
با این حال، گرمای بیش از حد می تواند برای عملکرد و طول عمر موتور مضر باشد. تصور کنید یک ماراتن را بدون خنک شدن انجام دهید – این همان چیزی است که یک موتور بدون سیستم خنک کننده مناسب تجربه می کند.
اینجا جایی است که رادیاتور وارد می شود – به عنوان قهرمان داستان عمل می کند و اطمینان می دهد که موتور در محدوده دمایی مطلوب خود باقی می ماند. رادیاتور در اصل یک مبدل حرارتی است که در جلوی ماشین قرار دارد.
این شامل شبکه ای از باله ها و لوله های فلزی نازک است که با مایع خنک کننده پر شده است، مایع خاصی که گرما را جذب می کند. همانطور که مایع خنک کننده داغ در داخل بلوک موتور گردش می کند، گرمای موتور را جذب می کند.
سپس مایع خنک‌کننده از طریق لوله‌های رادیاتور عبور می‌کند، جایی که جریان هوا از طریق جلوپنجره خودرو به دفع گرما به محیط اطراف کمک می‌کند. یک فن نصب شده در پشت رادیاتور کمک می کند تا هوا را از طریق سیستم به طور موثرتر بکشد، به خصوص زمانی که خودرو در حال حرکت است یا به آرامی حرکت می کند.
سیستم های خنک کننده سنتی، اگرچه موثر هستند، اما محدودیت هایی دارند. آنها می توانند به طراحی موتور پیچیدگی اضافه کنند و به تعمیر و نگهداری منظم مانند بررسی و تعویض مایع خنک کننده نیاز دارند. علاوه بر این، نشتی در سیستم خنک کننده می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد شود و به طور بالقوه باعث آسیب جدی به موتور شود.
سیستم های خنک کننده سنتی، اگرچه موثر هستند، اما محدودیت هایی دارند.
آیا خودروهای برقی رادیاتور دارند؟
تفاوت اساسی بین خودروهای برقی و بنزینی در منبع قدرت آنها نهفته است. موتورهای بنزینی به فرآیندی به نام احتراق داخلی متکی هستند که در آن سوخت و هوا در داخل سیلندرها مشتعل می شود. این فرآیند احتراق مقدار زیادی گرما را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کند.
سپس موتور باید انرژی بیشتری را برای مدیریت این گرما صرف کند، که اغلب به یک سیستم خنک کننده پیچیده با رادیاتور برای جلوگیری از گرمای بیش از حد نیاز دارد.
از سوی دیگر، خودروهای الکتریکی بر اساس اصولی کاملا متفاوت عمل می کنند. آنها از موتورهای الکتریکی استفاده می کنند که با باتری های ولتاژ بالا تغذیه می شوند. موتورهای الکتریکی با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی برای چرخاندن چرخ ها عمل می کنند.
در حالی که مقداری گرما به طور اجتناب ناپذیری در طی این فرآیند تولید می شود، مقدار آن در مقایسه با گرمای شدید تولید شده توسط موتورهای احتراقی به طور قابل توجهی کمتر است. گرمای کاهش یافته نیاز به سیستم رادیاتور حجیم مانند آنچه در خودروهای بنزینی سنتی وجود دارد را از بین می برد.
با این حال، وسایل نقلیه الکتریکی هنوز به نوعی مدیریت حرارتی برای اطمینان از عملکرد مطلوب و سلامت باتری نیاز دارند.
در حالی که آنها به سیستم های خنک کننده قوی اتومبیل های بنزینی نیاز ندارند، وسایل نقلیه الکتریکی اغلب از روش های جایگزین مانند خنک کننده مایع یا خنک کننده هوا برای حفظ دمای مناسب باتری استفاده می کنند.
راه حل های خنک کننده جایگزین برای خودروهای الکتریکی: خنک نگه داشتن چیزها
در حالی که وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) نیاز به رادیاتور سنتی را از بین می برند، مدیریت حرارتی برای عملکرد بهینه و سلامت باتری بسیار مهم است.
برخلاف موتورهای بنزینی که در حین احتراق گرمای زیادی تولید می کنند، موتورهای الکتریکی بسیار خنک تر عمل می کنند. با این حال، وسایل نقلیه الکتریکی هنوز به سیستم های خنک کننده موثر برای چندین جزء کلیدی نیاز دارند.
مطلب مرتبط:
مدیریت حرارتی باتری
بسته باتری قلب یک ماشین الکتریکی است و حفظ محدوده دمایی مطلوب آن بسیار مهم است. دو روش اصلی برای خنک کردن باتری استفاده می شود.
خنک کننده مایع: این روش رایج تر و کارآمدتر است. شبکه ای از کانال های خنک کننده در سراسر بسته باتری اجرا می شود.
یک پمپ مایع خنک کننده را به گردش در می آورد که گرما را از سلول های باتری جذب می کند و آن را به رادیاتوری که در جلوی خودرو قرار دارد منتقل می کند. جریان هوا در رادیاتور به دفع گرما کمک می کند.
خنک‌کننده هوا: این روش معمولاً در خودروهای الکتریکی کوچک‌تر یا آن‌هایی که باتری‌های قدرتمندتری دارند استفاده می‌شود. فن هایی که به صورت استراتژیک در اطراف بسته باتری قرار گرفته اند، هوا را برای خنک کردن سلول های باتری به گردش در می آورند.
در حالی که خنک‌کننده هوا ساده‌تر و سبک‌تر است، اما کارایی کمتری نسبت به خنک‌کننده مایع دارد و ممکن است در حفظ دمای بهینه باتری در آب‌وهوای گرم یا در دوره‌های تقاضای بالا با مشکل مواجه شود.
نیازهای خنک کننده اضافی
علاوه بر بسته باتری، سایر اجزای یک خودروی الکتریکی نیز می توانند گرما تولید کنند و نیاز به خنک کننده داشته باشند.
الکترونیک قدرت
ماژول الکترونیک قدرت، که الکتریسیته از بسته باتری را به شکل قابل استفاده توسط موتور الکتریکی تبدیل می کند، همچنین می تواند گرمای قابل توجهی تولید کند.
اغلب، این ماژول ها با استفاده از یک حلقه خنک کننده مایع جداگانه یا هیت سینک های استراتژیک قرار داده شده که گرما را در هوای اطراف پخش می کنند، خنک می شوند.
موتور الکتریکی
در حالی که موتورهای الکتریکی گرمای کمتری نسبت به موتورهای بنزینی تولید می‌کنند، اما همچنان به مقداری خنک‌کننده نیاز دارند، مخصوصاً تحت بار سنگین یا در هنگام رانندگی با سرعت بالا. برخی از موتورهای الکتریکی از یک روکش پر از مایع خنک کننده استفاده می کنند که در اطراف محفظه موتور گردش می کند تا دما را تنظیم کند.
با اجرای این راه حل های خنک کننده جایگزین، سازندگان خودروهای الکتریکی اطمینان حاصل می کنند که تمام اجزای حیاتی در محدوده دمایی بهینه خود کار می کنند.
این نه تنها عملکرد و کارایی را بهینه می کند، بلکه طول عمر بسته باتری را نیز افزایش می دهد، عنصری حیاتی در هر وسیله نقلیه الکتریکی.