Autoteollisuuden tekniikan kehittyessä ajoneuvojen lämmitysjärjestelmistä on tullut kriittinen keskustelupiste - etenkin sähköajoneuvojen (EV) nousun myötä. Vaikka sekä sähköiset että perinteiset moottorikäyttöiset autot pyrkivät pitämään matkustajat lämpiminä, niiden lämmitysmekanismit eroavat pohjimmiltaan tehokkuuden, energianlähteen ja ympäristövaikutusten suhteen.
1. Energialähde ja työperiaate
Moottorivetoinen autonlämmittimet (Polttomoottorin ajoneuvot):
Bensiini- tai diesel -ajoneuvoissa matkustamon lämmitys riippuu moottorin tuottamasta jätealueesta. Kun moottori toimii, se tuottaa merkittävää lämpöenergiaa, joka absorboi moottorilohkon läpi kiertävän jäähdytysnesteen. Osa tästä lämmitetystä jäähdytysnesteestä ohjataan ajoneuvon lämmittimen ytimeen, pieneen jäähdyttimen kaltaiseen komponenttiin. Sitten tuuletin puhaltaa ilmaa lämpimän lämmittimen ytimen yli siirtäen lämpöä ohjaamoon.
Tämä järjestelmä on erittäin tehokas, kun moottori on saavuttanut käyttölämpötilan, koska se toistaa energian, joka muuten hukkaantuisi. Kylmässä ilmastossa kuljettajat voivat kuitenkin kokea viivästyneen lämmityksen moottorin lämmittelyvaiheen aikana (tyypillisesti 3–5 minuuttia).
Sähkölämmittimet (EV: t ja hybridit):
Sähköajoneuvoista puuttuu polttomoottori, joten ne eivät voi luottaa tuhlauslämpöön. Sen sijaan he käyttävät yhtä kahdesta ensisijaisesta lämmitysmenetelmästä:
Positiiviset lämpötilakerroin (PTC) -lämmittimet: Nämä resistiiviset lämmittimet muuttavat sähköenergiaa suoraan lämmöksi. Ne tarjoavat melkein tarkkaan lämpöä, mutta kuluttavat huomattavaa akkuvirtaa, vähentäen ajoaluetta jopa 30% äärimmäisen kylmänä.
Lämpöpumput: Edistyneet EV: t, kuten Tesla -malli Y ja Hyundai Ioniq 5, käyttävät lämpöpumppuja, jotka toimivat siirtämällä ympäristön lämpöä ajoneuvon ulkopuolelta matkustamossa. Lämpöpumput ovat 2–3 kertaa enemmän energiatehokkaampia kuin PTC-lämmittimet, mutta vaativat monimutkaisia ​​kylmäainejärjestelmiä.
2. Tehokkuus ja aluevaikutus
Moottorivetoiset järjestelmät:
Perinteisille ajoneuvoille lämmityksellä on vähän vaikutusta polttoainetalouteen, koska se käyttää jätealuetta. Käyttäytyminen matkustamon lämmön ylläpitämiseksi kylmällä säällä lisää kuitenkin polttoaineen kulutusta ja päästöjä.
Sähköjärjestelmät:
Sähkölämmittimet, etenkin PTC -yksiköt, asettavat akun korkean kysynnän. -10 ° C: ssa (14 ° F) PTC -lämmittimen avulla voi vähentää EV: n etäisyyttä vähintään 100 km. Lämpöpumput lieventävät tätä ongelmaa leikkaamalla energian käyttöä 50–70%, mutta niiden tehokkuus vähenee erittäin alhaisissa lämpötiloissa (alle -15 ° C/5 ° F).
3. Ympäristönäkökohdat
Moottorivetoiset lämmittimet: Vaikka nämä järjestelmät ovat tehokkaita lämmön uudelleenlähettämisessä, ne riippuvat fossiilisista polttoaineista, jotka vaikuttavat yhteistyöhön.
Sähkölämmittimet: Uusiutuvan energian käyttämä EV: t tarjoavat puhtaamman ratkaisun. Alueilla, joilla sähköverkot luottavat hiilen tai kaasun, ympäristöhyödyt vähenevät. Lämpöpumput parantavat edelleen kestävyyttä vähentämällä energian kokonaiskulutusta.
4. Käyttäjäkokemus
Lämmityksen nopeus: Sähköiset PTC-lämmittimet lämmittävät ohjaamoa nopeammin kuin moottorivetoiset järjestelmät, jotka vaativat moottorin lämmittämisaikaa.
Johdonmukaisuus: Moottorivetoiset järjestelmät ylläpitävät vakaa lämmöntuotanto niin kauan kuin moottori toimii, kun taas EV: t voivat vähentää lämmityksen voimakkuutta akun keston säilyttämiseksi.
Melu: Moottorivetoiset lämmittimet toimivat hiljaa, kun moottori on lämmin, kun taas EV: n lämpöpumput voivat tuottaa heikon.
5. Kustannukset ja ylläpito
Moottorivetoiset järjestelmät: alhaiset etukäteen kustannukset, mutta sidottu moottorin ylläpitoon (esim. Jäähdytysnesteen vuodot, termostaatin viat).
Sähköjärjestelmät: PTC-lämmittimet ovat yksinkertaisia ​​ja luotettavia, mutta energiaa nälkäisiä. Lämpöpumppuilla on korkeammat etukustannukset, mutta pienempiä pitkäaikaisia ​​energiakustannuksia.
Auton lämmityksen tulevaisuus
Kun autovalmistajat priorisoivat tehokkuuden, lämpöpumput ovat tulossa vakiona EV: ssä. Samaan aikaan akkujen hukemälämpöjen ja vyöhykkeiden ilmastohallinnan kaltaisten innovaatioiden tarkoituksena on minimoida energian menetys. Polttomoottoreissa tiukemmat päästömääräykset voivat lopettaa pitkittyneen joutokäynnin, työntämällä kuljettajia kohti apulaitteen lämmittimiä tai hybridiliuoksia.