Jak działa układ klimatyzacji w samochodzie elektrycznym? Jak jest zbudowana klimatyzacja w samochodzie elektrycznym? Jak serwisuje się klimatyzację w aucie elektrycznym i dlaczego naprawa klimatyzacji w samochodzie elektrycznym jest o wiele droższa, niż w samochodzie benzynowym lub dieslu? Rozłożę temat na czynniki pierwsze, w typowym, motorewiowym stylu.

Jaka jest zasada działania klimatyzacji w samochodzie elektrycznym?

Każdy układ klimatyzacji działa dokładnie w ten sam sposób. Nie ma znaczenia, czy jest to klimatyzacja w biurze, klimatyzacja w domu (z zewnętrznym wymiennikiem ciepła), czy klimatyzator przenośny. Zasada jest zawsze ta sama.

W zamkniętym układzie znajduje się czynnik chłodniczy (mieszanina gazów). W klimatyzacji samochodowej stosuje się od 400 do 600 g czynnika. Dodatkowo w układzie jest też ok. 20 -40 ml oleju mineralnego, który służy do smarowania kompresora/sprężarki. Czynnik krąży w obiegu zamkniętym. Kompresor spręża czynnik i wprawia go w ruch → czynnik trafia do skraplacza, chłodnicy klimatyzacji, gdzie ulega schłodzeniu, co jest czasami wspomagane przez wentylator → czynnik trafia do zaworu rozprężnego → potem do parownika, zamontowanego pod deską rozdzielczą, gdzie czynnik odbiera ciepło w powietrza → czynnik trafia z powrotem do kompresora i zabawa zaczyna się od nowa. Jest też filtr klimatyzacji, który odbiera wilgoć z czynnika.

Najważniejsza różnica pomiędzy klimatyzacją w samochodzie spalinowym/dieslu, a klimatyzacją domową i w samochodzie elektrycznym polega na sposobie napędzania kompresora.

W samochodzie spalinowym i dieslu kompresor/sprężarka jest napędzany przez pasek klinowy od silnika samochodu. Oczywiście, kompresor nie pracuje przez cały czas, bo wtedy niepotrzebnie marnowano by ok. 1 l paliwa na 100 km. Stosuje się sprzęgło kompresora/ sprężarki, które załącza napęd na sprężarkę, w razie potrzeby.

W samochodzie elektrycznym i w klimatyzacji domowej do napędu kompresora służy silnik elektryczny. Takie samo rozwiązanie stosuje się też w autach hybrydowych PHEV oraz innych rodzajach hybryd. To nie jedyna różnica.

Jakie są różnice pomiędzy klimatyzacją w samochodzie elektrycznym BEV a klimatyzacją w samochodzie spalinowym?

Po pierwsze – napęd, w samochodzie elektrycznym do napędzania klimatyzacji stosowany jest kompresor High Voltage, którego falownik, poprzez PDU (Power Distribution Unit) pobiera prąd z baterii (400 – 800V), przekształca go na prąd zmienny i zasila nim silnik, napędzający kompresor. O budowie kompresora high voltage napiszę w dalszej części tego artykułu.

Po drugie – role.

Klimatyzacja w samochodzie elektrycznym może być połączona z układem chłodzenia baterii trakcyjnej, zintegrowanego układu napędowego i innych podzespołów elektryczno-elektronicznych (elektroniki mocy itd.), które grzeją się w trakcie pracy. Jak wielokrotnie wspominałem, budowa układu chłodzenia w samochodzie elektrycznym jest skomplikowana. Jest tam wiele pętli, kilka pomp elektrycznych, zawory sterowane elektrycznie itd.

W tym przypadku awaria układu klimatyzacji może mieć znacznie większe następstwa, niż tylko brak chłodzenia w kabinie. Może doprowadzić do uszkodzenia zespołu napędowego, baterii i innych podzespołów, a koszty naprawy będą liczone w dziesiątkach tysięcy złotych. W przypadku baterii mogą przekroczyć 100 tysięcy.

W niektórych autach elektrycznych klimatyzacja służy też do ogrzewania wnętrza kabiny, jako pompa ciepła.

Jak działa pompa ciepła w samochodzie elektrycznym?

W tym przypadku klimatyzacja samochodowa pełni rolę systemu ogrzewania kabiny. Pompa ciepła działa odwrotnie niż standardowa klimatyzacja.  

Ciepło jest pobierane z otoczenia (jeśli temperatura zewnętrzna na to pozwala), ale częściej z baterii i układu napędowego, które grzeją się w trakcie pracy.

W trakcie pracy pompy ciepła zmienia się kierunek przepływu czynnika chłodniczego, za pomocą zaworu rewersyjnego i odpowiednio sterowanych zaworów rozprężnych.

Po uruchomieniu pompy ciepła kompresor HV może zmieniać kierunek obrotów, ale nie musi. Może pracować w zasadzie w tym samym kierunku obrotów zarówno podczas chłodzenia, jak i ogrzewania. Elektronika steruje jego prędkością, a zawory zmieniają konfigurację obiegu czynnika.

Na przykładzie działania pompy ciepła w aucie EV widzimy, że układ ten jest efektywny w zasadzie tylko i wyłącznie wtedy, gdy samochód jedzie, a ciepło do pobrania jest wytwarzane przez pracującą baterię, zintegrowany układ napędowy i elektronikę mocy. Co się stanie, jeśli np. droga będzie zablokowana, a auto stanie i wyczerpie się bateria? Postaram się to wyjaśnić w innym artykule/filmie.

Budowa kompresora HV w samochodzie elektrycznym

Kompresor High Voltage w aucie elektrycznym składa się z:

• Układu sprężającego czynnik chłodniczy – dwóch spirali, jednej ruchomej (orbitalnej), drugiej nieruchomej;
• Inwertera/falownika;
• Silnika elektrycznego;
• Obudowy;
• Przyłączy czynnika chłodniczego, wejściowych i wyjściowych;
• Złącz – wysokiego napięcia, sterujących (z magistralą CAN).

Typowe awarie układu klimatyzacji w samochodzie elektrycznym

W samochodzie elektrycznym zdarzają się typowe awarie klimatyzacji, tożsame dla wszystkich układów klimatyzacji w samochodach. Czyli wycieki czynnika chłodniczego (utrata szczelności), awarie panelu sterującego, awarie kompresora, brak działania, przerywane działanie, zbyt słabe chłodzenie.

Najdroższe są awarie kompresora HV, gdzie koszt naprawy zawiera się w przedziale od 3 do 12 tysięcy złotych. Niestety, trudno jest znaleźć firmę, która regeneruje procesor. Jak to zwykle bywa w samochodzie elektrycznym, naprawa najczęściej polega na montowaniu nowych części.

Najgorsze jest to, że jak wspomniałem wcześniej, układ klimatyzacji może być powiązany z układem chłodzenia ważnych podzespołów a także ogrzewania.

Brak ogrzewania dokuczy w szczególności zimą.

Awaria układu klimatyzacji w EV może doprowadzić do problemów z chłodzeniem baterii, zintegrowanego układu napędowego i innych podzespołów, a następstwa tego mogą być katastrofalne.

Dlatego w przypadku problemów z klimatyzacją w EV warto jak najszybciej odwiedzić warsztat samochodowy. Uwaga – klimatyzacji w EV nie naprawi pierwszy lepszy warsztat samochodowy. Musi to być warsztat, gdzie mechanicy mają uprawnienia do pracy z 1kV (SEP), dostęp do instrukcji serwisowych producenta auta, odpowiednie narzędzia, sprzęt ochronny, specjalistyczny sprzęt diagnostyczny i stanowiska przystosowane do napraw EV (podnośnik bezpieczny dla podłogi auta EV).

AUTOR MICHAŁ LISIAK, NIEZALEŻNY DZIENNIKARZ MOTORYZACYJNY, WŁAŚCICIEL MOTOREWIA.PL

MENU
– > POWRÓT NA STRONĘ GŁÓWNĄ

– > MOTOREWIA NA YOUTUBE
– > MAGAZYN MOTORYZACYJNY
– > TECHNIKA MOTORYZACYJNA I DIAGNOSTYKA
– > SAMODZIELNE NAPRAWY SAMOCHODÓW– ZAOCZNE TECHNIKUM DRUCIARSTWA SAMOCHODOWEGO
– > ELEKTROMOBILNOŚĆ I SAMOCHODY ELEKTRYCZNE, WADY ELEKTROMOBILNOŚCI
– > DETAILING
– > FELIETONY MOTORYZACYJNE, CIEKAWOSTKI MOTORYZACYJNE, HUMOR MOTORYZACYJNY
– > DOKUMENTY, UBEZPIECZENIA
– > MOTOCYKLE
– > MILITARIA – MOTORYZACJA I WOJSKO
– > MOTORYZACJA I POLITYKA
– > TESTY SAMOCHODÓW
– > AKCESORIA DLA KIEROWCÓW
– > SAMOCHODY ŚWIATA
– > PODRÓŻE i SLOW DRIVING
– > MOTOREWIA NA FACEBOOK
– > MOTOREWIA NA TWITTER

– > POWRÓT NA STRONĘ GŁÓWNĄ

Michał Lisiak

Jestem niezależnym dziennikarzem motoryzacyjnym z 16 – letnim stażem. Kocham motoryzację. Pasjonuje mnie technika samochodowa i nie tylko ona. Opisuję świat ze swojej perspektywy słowami Lorda Czarnej Żmii, mojego ulubieńca. Kocham Polskę, a poza motoryzacją pasjonuje mnie Indonezja, moją miłością jest Dżakarta, cieszy mnie kuchnia azjatycka i muzyka elektroniczna. Jestem wolnościowcem i do szału doprowadzają mnie lewicowe pomysły. Z nieskrywaną radością piszę i mówię o wadach aut elektrycznych. Jestem wielką gwiazdą hucznych przyjęć, w trakcie których opowiadam soczyste anegdoty o pożarach samochodów elektrycznych i straszę wszystkich cenami baterii i napraw. Świetnie gotuję. Współpracuję z kilkoma portalami i firmami motoryzacyjnymi.
Prowadzę też konto na YouTube, które zdobywa coraz większą popularność. Jestem dziwakiem, który lubi przebywać w towarzystwie starych części samochodowych. Mam małą rodzinę, w skład której wchodzi moja matka, druga połowa i kot. Ukochana ma jedną wadę – lubi duriany.
Brzydzę się „dziennikarstwem motoryzacyjnym”, które polega na skracaniu gotowych newsów, przychodzących z działów PR importerów samochodów.
Na mojej stronie i koncie na YouTube piszę i mówię to, co naprawdę myślę o motoryzacji.