Меню Рубрики

Установка электрокомпрессора на автомобиль

Компрессоры кондиционера для электромобилей: особенности конструкции и нюансы обслуживания

Не секрет, что количество гибридных машин и автомобилей на электрической тяге неуклонно растет. Несмотря на то, что в ближайшие годы им не удастся вытеснить классические транспортные средства, лучше быть готовым к ремонту «экологичных» машин, когда они все-таки начнут ломаться. Естественно, новые технологи имеют свою специфику. К примеру, в гибридных и электрических автомобилях система кондиционирования охлаждает не только салон, но и тяговую аккумуляторную батарею. Поэтому на СТО придется применять иной подход при работе с такими авто, в частности, использовать в них другие компрессоры. Специалисты компании Denso решили рассказать в чем главные принципиальные отличия компрессоров для «зеленых» машин.

При отказе системы кондиционирования в автомобиле с ДВС водитель и пассажиры могут оказаться в некомфортных условиях, но сам автомобиль от такой поломки своих основных свойств не потеряет. Однако, в случае с электрокарами дела обстоят совсем по-другому. Как рассказывает специалист Denso, при выходе кондиционера из строя продолжать поездку опасно из-за риска перегрева батареи. Обычные компрессоры приводятся в действие ременным приводом двигателя, но электромобили таким приводом не оснащаются, а значит, необходимо использовать компрессор другого типа, в частности, с электроприводом.

Конструкция электрического компрессора кондиционера

Электрический компрессор включает в себя несколько компонентов, каждый из которых, в свою очередь, также состоит из отдельных составляющих.

Компрессор спирального типа всасывает, сжимает и нагнетает хладагент в систему кондиционирования. Приводит его в действие бесщеточный электродвигатель постоянного тока с ротором в виде постоянного магнита и обмоткой статора. Питает все это инвертор, который преобразует постоянный ток от высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для питания электродвигателя. Электронный блок управления системы кондиционирования подает управляющие сигналы на инвертор через блок высоковольтной батареи для управления частотой вращения электрического компрессора.

Кроме того, в системе присутствует маслоотделитель, так как компрессорное масло, попавшее в циркулирующий хладагент, может снизить эффективность системы кондиционирования.

Рабочее напряжение электродвигателя составляет 200В и выше. Так как во время работы электродвигатель выделяет тепло, он также охлаждается хладагентом. Для электрической изоляции электродвигателя и корпуса компрессора используемое компрессорное масло должно обладать высокими электроизоляционными свойствами.

Компания Denso занимается серийным производством электрических компрессоров с 2003 года. Именно она первой в мире интегрировала инвертор в конструкцию компрессора. В последнем поколении электрических компрессоров инвертор встроен в электродвигатель, что уменьшает вес и размеры компонента, а значит, экономит подкапотное пространство.

Преимущества электрического компрессора

К преимуществам смело можно отнести контролируемую частоту вращения для увеличения энергоэффективности. Как отмечают специалисты Denso, если контролировать частоту вращения электрического компрессора, то можно контролировать потребление энергии. Чем меньше энергии идет на привод компрессора, тем больше энергии можно использовать для тягового двигателя. Запас хода автомобиля увеличивается при использовании электрического компрессора, обеспечивающего высокую производительность на низкой частоте вращения.

Меньшее потребление энергии и увеличенный запас хода автомобиля с литий-ионной батареей благодаря компактным размерам.

Также, благодаря электрическому компрессору, система кондиционирования функционирует даже при отключенном двигателе благодаря встроенному в электрический компрессор независимому электродвигателю. Это является существенным преимуществом по сравнению с автомобилями с традиционным ДВС, так как в салоне поддерживается комфортный микроклимат.

Особенности замены электрического компрессора

Компрессор питается от высоковольтной аккумуляторной батареи. При рабочем напряжении 200–400В и выше замена компрессора становится нетривиальной процедурой. Прежде всего, перед началом нужно отсоединить аккумуляторную батарею, соблюдая необходимые меры безопасности.

Важно учитывать тип масла, которое используется в электрическом компрессоре, поскольку оно отличается от того, что применяется в компрессорах с механическим приводом. Известны случаи, когда механики СТО, не зная о различных типах масла, допускали их смешивание, что приводило к поломке компрессора. Использование неподходящего масла может стать причиной короткого замыкания и повреждения электродвигателя компрессора.

Для проверки герметичности корпуса компрессора используется специальный ультрафиолетовый краситель, который обязательно должен соответствовать спецификации SAE. Любой другой ультрафиолетовый краситель может ухудшить электроизоляционные свойства компрессорного масла.

Читайте также:  Установка 857 в автомобиль

Не стоит забывать и об установке для заправки системы кондиционирования. Как правило, в большинстве СТО используется установка для заправки системы кондиционирования, которая может работать с маслом только одного типа. Это нужно учитывать при обслуживании гибридных и электрических автомобилей. На рынке существует несколько способов решения этой проблемы, например, установки со встроенной программой промывки, которая позволяет легко «переключать» тип масла. Тем не менее, для дополнительной безопасности рекомендуется использовать разное оборудование для обслуживания гибридных и электрических автомобилей.

источник

Установка электрокомпрессора на автомобиль

Электрический нагнетатель. Российская разработка

На дорогах нашей страны с каждым годом автомобилей становится все больше, поколения сменяются поколениями, модели моделями. В данном разнообразии очень легко запутаться, а вот выделиться из общего потока, наоборот, становится все сложнее. В данной статье я хочу рассказать свои мысли на тему изменения характера автомобиля.

Итак, за весь свой водительский стаж (около 8 лет) я поездил на многих автомобилях и пришел к выводу, что отсутствие тяги на низких и средних оборотах – проблема практически всех современных малолитражных двигателей, в среднем до 3000 оборотов они не «едут» совсем – ускорения нет никакого, что несомненно неудобно и в городе, и на трассе.

По-видимому, такие настройки динамики вводятся автопроизводителями в угоду снижению токсичности выхлопа, расхода топлива и повышению надежности двигателей (искусственно заниженная мощность на низких оборотах продлевает жизнь всем трущимся деталям в двигателе).

Данная проблема кардинально решается несколькими методами:
— замена мотора на более объемный;
— установка небольшой турбины с ранним выходом на наддув (довольно популярный метод, дает эффект более объемного двигателя с 1500-2000 оборотов);
— установка объемного компрессора с приводом от коленчатого вала двигателя (дает эффект более объемного двигателя практически с холостых оборотов, но занимает очень много места в подкапотном пространстве, метод практически не пользуется популярностью).

В один прекрасный день мне в голову пришла идея – а что, если взять холодную часть турбины (центробежный компрессор) и вращать его крыльчатку не отработанными выхлопными газами и не при помощи ремня от коленчатого вала ДВС, а мощным электродвигателем, обороты которого можно менять при помощи электроники, и выставлять такие, какие точно нужны для поддержания необходимого уровня наддува, а, соответственно, и мощности и крутящего момента автомобиля на любых (!) оборотах.

Данная идея относительно не нова – первые упоминания о таких системах относятся к 2009 году – год разработки вспомогательного электрического наддува автоконцерном Audi. В их системе электродвигатель вращает крыльчатку небольшого компрессора на оборотах до 3000 до включения основного турбокомпрессора, тем самым нивелируя эффект «турболага» – плохой отзывчивости мощного турбированного двигателя на низких оборотах. Система была продемонстрирована на модели Audi RS5 в 2012 году, но на конвейер так и не попала. Аналогичные системы планируются к разработке и другими автопроизводителями – ориентировочно такие системы увидят свет на серийных автомобилях в 2017-2019 годах.

А что если не ограничиться 3000 оборотами и крутить электродвигатель и дальше, до 4000 — 5000 оборотов? Таким образом можно перекрыть практически весь диапазон оборотов, использующийся при вождении автомобиля в 90% случаев.

Да, на это потребуется довольно большая мощность. По моим расчетам, при частоте вращения коленчатого вала 4000 оборотов для двигателя объемом 1600 куб. см и необходимого наддува в 0,4 бара (максимальный уровень наддува, поддерживаемый большинством штатных ЭБУ автомобилей без перепрошивки и внедрения в электронику авто) – отбираемая мощность на привод крыльчатки компрессора составит около 4,5 кВт (с учетом среднестатистического КПД центробежного компрессора в 50%).

В свободной продаже сейчас есть довольно мощные и в то же время небольшие по габаритам авто/авиамодельные бесколлекторные электродвигатели, развивающие мощность в максимуме до 17 кВт и имеющие напряжение питания 50-70 вольт.

В качестве встроенного устройства интеллектуального управления (контроллера наддува) будет выступать миниатюрный итальянский контроллер Arduino Nano (ATmega328):

Читайте также:  Холодильная установка на автомобиль термокинг

Недолго думая, я приобрел диагностический адаптер – ELM 327 bluetooth mini:

На его основе был сделан считыватель данных об оборотах и положении дроссельной заслонки двигателя. На фото по порядку: диагностический адаптер, arduino uno, простой бесколлекторный мотор и регулятор к нему.

Далее был написан скетч для «ардуино» (программа для контроллера). Моторчик при заведенном двигателе стал вращаться со скоростью, пропорциональной оборотам двигателя:

Теперь осталось дело за «малым» – собрать прототип устройства, которое будет нагнетать воздух в двигатель, исходя из данных о текущем положении дроссельной заслонки и оборотах двигателя.

На сбор прототипа и реализацию данного проекта нужны средства, собрать можно «всем миром» при помощи краудфандинговой компании на ресурсе Boomstarter. На данном ресурсе можно проспонсировать проект, получив за это определенные интересные вознаграждения. Также там можно более подробно узнать о работах в данном направлении, посмотреть подробное описание и поясняющие видеоролики, а также задать свои вопросы или прислать пожелания автору.

источник

Электро турбина на авто. Возможно ли это? Можно ли сделать своими руками. Только реальная правда.

Сегодня хочу поднять интересную тему, в принципе это логическое продолжение статьи, форсирование двигателя. Если немного забежать вперед по теме — то получается, что сейчас все турбированные двигатели используют механические компрессоры воздуха, у такого подхода есть много плюсов и много минусов. Но недавно многие компании стали задумываться над электро турбинами, которые не будут использовать отработанные газы авто, а также не будут иметь механических подключений и приводов, а нагнетать воздух будет электродвигатель, который будет «питаться» от бортовой системы …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Задумка неплохая! Ведь можно избежать многих минусов механических систем, особенно турбин которые работают от отработанных газов, такие как:

Если подвести черту, можно понять что механические системы, далеки от идеала. Конечно компрессоры которые работают от приводов, будут надежнее. Однако и у них есть минусы, это тот же привод который использует для работы обычный ремень, который со временем изнашивается.

В общем, подумали разработчики и поняли, что механику можно заменить на электрику! Или нельзя?

Принцип строения

Нужно отметить, что сейчас некоторые немецкие производители имеют в строении своих моторов такие нагнетатели. И ставятся они как вы поняли, в системе забора воздуха. Первыми применили такие нагнетатели компании Mercedes, BMW и AUDI.

Принцип здесь прост – ставится мощный «вентилятор», который создает давление примерно от 0,5 атмосферы (а возможно и более). Запитан от электро системы автомобиля, он нагнетает в двигатель дополнительный кислород необходимый для увеличения мощности. С настройками подачи топлива, можно добиться существенного прироста – около 20 – 30 %.

Электро турбину стоит настраивать и на определенные обороты, например на холостых она должна работать медленнее, а на высоких оборотах соответственно быстрее. Получается чуть ли не идеальная система! Но в чем же подвох, где минусы? И знаете, они есть.

Минусы электрического варианта

Многие мои читатели думают — что сделать такую систему очень просто, нужно взять какой-нибудь кулер и вставить его в патрубок забора воздуха и вот оно счастье! Такие «чудо-кулеры» продаются, как правило в китайских интернет магазинах, про такие типы поговорим ниже.

Однако ребята тут не все так просто. В нормальном (на холостых) режиме, атмосферный двигатель 1,6 литра потребляет примерно 300 – 400 литров воздуха за час работы. А на больших оборотах скажем в 4000 – 5000 умножаем эту цифру на 4 – 5, то есть 1200 – 1600 литров. Просто представите этот объем! Если вычислить минутное потребление 300/60 = 5 литров в минуту, или 20 при больших оборотах.

Так вот – электро турбина должна увеличивать эту цифру, а не тормозить ее! Если вы поставите слабый двигатель, он не будет нагнетать нужное давление, а создаст эффект «воздушной пробки», то есть он своими лопастями будет тормозить приток воздуха в двигатель – мешать нормальному проходу.

Читайте также:  Установка багажника на крышу автомобиля логан

А теперь представьте, какой нужен электрический вариант двигателя для нагнетания такого объема! Повторюсь для повышения производительности нужно хотя бы 6 – 7 литров воздуха на холостых, и 25 на высоких и это для 1,6 литрового варианта, для больших объемов нужно больше.

Если провести аналогию с немецкими производителями, то там применяется как минимум бесколлекторный 0,5 КВт электромотор, который вращается с бешенными оборотами, может достигать до 20 000 и его способности к давлению составляют от 1 до 5 атмосфер.

Для более мощных автомобилей, применяются более мощные двигатели до 0,7 КВт.

Как становится понятно штатный генератор может и не потянуть такое потребление электричества, поэтому его заменяют на более мощный, либо ставят дополнительный.

А как известно высокое потребление энергии просто тормозит генераторы, а значит и увеличивает торможение двигателя, что скажется на его отдаче, понижается КПД.

Однако, проведенные эксперименты выявили рост производительности, примерно на 20 – 30% это существенно. Но из-за сложности и дороговизны устройств, применение на автомобилях пока не имеет массового производства.

Например, механические компрессоры намного дешевле и производительнее. Иногда разница в цене может достигать 5 – 7 раз.

Пару слов о китайских электро турбинах

Буквально 2 года назад, «автоинтернет» просто взорвался от электрических турбин из Китая. Предлагалась небольшая «штуковина», которая устанавливалась в разрыв шланга воздухозабора, которая якобы нагнетала воздух с давлением в двигатель, обещанное увеличение мощности аж до – 15%! Сам двигатель представлял из себя непонятный кулер, ни потребление электричества, ни обороты, ни прокачиваемый воздух – показателей не было. Если разобрать его даже визуально, то становится понятно — что это кулер на подобии продвинутых компьютерных, ну что он может увеличить? НИЧЕГО! Так что просто не покупаем – это РАЗВОД.

Сейчас конечно на тех же китайских сайтах начинают появляться другие электро турбины, многие сделаны даже в форме улитки – аля механический компрессор. Но опять же нет ни показателей давления, ни потребления, ни перекачки воздуха. Думайте, прежде чем покупать. Смотрим познавательный ролик.

Можно ли сделать электро вариант своими руками

Гипотетически можно, причем многие такое устанавливают на свой автомобиль. Лично я также задумывался над установкой на свой авто, но цена меня остановила.

Вам нужно решить рад пунктов:

1) Однозначно установка мощного генератора, что на иномарку уже дорого.

2) Мощный и компактный электромотор, желательно бесколлекторный именно он отдает большие обороты при оптимальном потреблении энергии. Лично я видел такие для компактных моделей, однако мощностью от 0,5 Квт стоит также не дешево.

3) Крыльчатка и корпус. Также нужно сделать самому либо купить, для максимального нагнетания воздуха. Также непростая задача.

4) Ну и конечно стабилизатор или инверторы, для питания электромотора.

Задачи не простые, на некоторые иномарки нет мощных генераторов, так что сделать очень сложно!

Но многие умельцы, в гараж устанавливают на свои автомобили, прирост мощности действительно можно достичь до 20 – 30 %.

Причем многие ставят дополнительный датчик потребления воздуха в патрубок перед турбиной, он «видит» прокачиваемый объем и автоматически регулирует большую подачу топлива (подает значения в ЭБУ), для обогащения топливной смеси. Так что прошивка может и не понадобиться.

Если подвести итог, получается – электро турбина на авто, это возможно, даже скажу больше ее можно сделать своими руками, однако не все так просто и часто «игра не стоит свеч». Ведь вам нужно переделать не только электро систему автомобиля, но и систему подачи топлива, возможно нужна прошивка ЭБУ.

Думаю было интересно, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(13 голосов, средний: 4,54 из 5)

Похожие новости

Шелкография на стекле автомобиля. Зачем это нужно? И можно ли сд.

Тюнинг – обвес RENEGADE, небольшой обзор RANGE ROVER SPORT. Толь.

Койловеры что это такое? Делаем спортивную подвеску – своими рук.

источник