En verano o invierno, el aire acondicionado del coche es esencial para los amantes de los automóviles, sobre todo cuando las ventanillas se empañan o se congelan. La capacidad del sistema de aire acondicionado para desempañar y descongelar rápidamente es fundamental para la seguridad al volante. Los vehículos eléctricos, al carecer de motor de combustión, no disponen de una fuente de calor para la calefacción, y el compresor no cuenta con la fuerza motriz del motor para la refrigeración. Entonces, ¿cómo ofrecen los vehículos eléctricos las funciones de refrigeración y calefacción? Descubrámoslo.
01 Componentes del sistema de refrigeración del aire acondicionado
Los componentes del sistema de refrigeración del aire acondicionado incluyen: compresor eléctrico, condensador, sensor de presión, válvula de expansión electrónica, evaporador, tuberías rígidas de aire acondicionado, mangueras y circuito de control.
Compresor:
El proceso consiste en tomar refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presión y comprimirlo hasta convertirlo en gas refrigerante líquido a alta temperatura y alta presión. Durante la compresión, el estado del refrigerante permanece inalterado, pero la temperatura y la presión aumentan continuamente, formando un gas sobrecalentado.
Condensador:
El condensador utiliza un ventilador de refrigeración específico para disipar el calor del refrigerante a alta temperatura y presión hacia el aire circundante, enfriándolo. En este proceso, el refrigerante pasa de estado gaseoso a líquido, alcanzando así altas temperaturas y presiones.
Válvula de expansión:
El refrigerante líquido a alta temperatura y alta presión pasa a través de la válvula de expansión para regular su flujo y reducir la presión antes de entrar al evaporador. El objetivo de este proceso es enfriar y despresurizar el refrigerante, regulando así su caudal para controlar la capacidad de enfriamiento. Al pasar por la válvula de expansión, el refrigerante cambia de estado líquido a alta temperatura y alta presión a estado líquido a baja temperatura y baja presión.
Evaporador:
El refrigerante líquido a baja temperatura y baja presión que sale de la válvula de expansión absorbe una gran cantidad de calor del aire circundante en el evaporador. Durante este proceso, el refrigerante pasa de estado líquido a gaseoso a baja temperatura y baja presión. Este gas es aspirado por el compresor para su posterior compresión.
Desde el punto de vista del principio de refrigeración, el sistema de aire acondicionado de los vehículos eléctricos es básicamente el mismo que el de los vehículos tradicionales de gasolina. La diferencia radica principalmente en el método de accionamiento del compresor. En los vehículos tradicionales de gasolina, el compresor es accionado por la polea del motor, mientras que en los vehículos eléctricos, el compresor es controlado electrónicamente para accionar el motor, que a su vez lo acciona mediante el cigüeñal.
02 Sistema de calefacción y aire acondicionado
La fuente de calor se obtiene principalmente mediante calentamiento PTC (coeficiente de temperatura positivo). Los vehículos eléctricos puros suelen tener dos tipos: un módulo PTC para calefacción de aire y otro para calefacción de agua. El PTC es un tipo de termistor semiconductor, cuya característica principal es que la resistencia del material PTC aumenta con la temperatura. A voltaje constante, el calentador PTC se calienta rápidamente a bajas temperaturas, y a medida que la temperatura aumenta, la resistencia se incrementa, la corriente disminuye y la energía consumida por el PTC se reduce, manteniendo así una temperatura relativamente constante.
Estructura interna del módulo PTC de calefacción de aire:
Consta de un controlador (que incluye un módulo de accionamiento de baja/alta tensión), conectores de arnés de cables de alta/baja presión, una película resistiva de calentamiento PTC, una almohadilla de silicona aislante térmicamente conductora y una carcasa exterior, como se muestra en la figura.
El módulo PTC de calefacción de aire consiste en la instalación directa del PTC en el núcleo del sistema de aire caliente del habitáculo. El aire del habitáculo circula mediante el ventilador y se calienta directamente mediante el calentador PTC. La película calefactora dentro del módulo PTC de calefacción de aire se alimenta con alto voltaje y es controlada por la VCU (Unidad de Control del Vehículo).
03 Control del sistema de aire acondicionado del vehículo eléctrico
La unidad de control del vehículo eléctrico (VCU) recopila señales del interruptor del aire acondicionado, del presostato del aire acondicionado, de la temperatura del evaporador, de la velocidad del ventilador y de la temperatura ambiente. Tras su procesamiento y cálculo, genera señales de control que se transmiten al controlador del aire acondicionado a través del bus CAN. El controlador del aire acondicionado gestiona el encendido y apagado del circuito de alta tensión del compresor, como se muestra en la figura.
Con esto concluye la introducción general al sistema de aire acondicionado de los vehículos eléctricos. ¿Te resultó útil? Sigue a Yiyi New Energy Vehicles para acceder a más información profesional compartida cada semana.
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Fecha de publicación: 13 de septiembre de 2023
