Как работает печка в тесле
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Потенциальные покупатели электрокаров нередко относятся к новомодным транспортным средствам скептически: совершенно неясно, что в них может сломаться и как это что-то чинить. Однако практика показывает: электрические транспортные средства превосходят по надёжности машины с ДВС. Вот реальный пример длительной эксплуатации Tesla Model S в Германии.
Маттиас Вагнер из Шварцвальда стал обладателем Tesla Model S в далёком 2015 году. С тех пор он проехал на своей машине более 400 000 км. Это позволило не только понять, насколько надёжен американский электрокар, но и оценить общее удобство эксплуатации модели.
Работая частным водителем на протяжении многих лет, Маттиас ежегодно в среднем проезжал по 60 000 км. Предыдущий Audi A8 преставился уже после 180 000 км пробега из-за двигателя, что стало неприятным сюрпризом. Сперва Вагнер реанимировал старенький Mercedes 190E своего тестя. На машине 1988 года выпуска удалось накатать ещё 30 000 км к уже имеющимся 250 000. После этого Маттиас решился взять Tesla Model S 85D. На тот момент электрокар предлагался за внушительные 110 000 евро. По счастливой случайности в продажу поступил демо-образец с пробегом 4 000 км – всего за 79 600 евро. Машина служит Вагнеру по сей день.
Список всех поломок и ремонтов Tesla Model S 85D может шокировать любого автовладельца. Он невероятно короткий. Настолько, что в него невозможно поверить.
80 000 километров: заменены тормозная жидкость, охлаждающая жидкость аккумуляторной батареи, проведена чистка. Работы включены в стоимость покупки;
81 290 000 км: полностью заменены передние тормоза, заменён суппорт на стояночном тормозе Brembo сзади, заменён подшипник на задней оси;
310 000 километров: отремонтированы все дверные ручки, заменена система стеклоочистителей;
340 000 километров: повреждение аккумулятора (дефект элемента). Проблема решена заменой модуля;
400 000 км: заменён передний ступичный подшипник;
410 000 км: возникла необходимость замены задних тормозов.
Свой электрокар Вагнер называет чисто американской машиной. Во многих аспектах она до безобразия примитивна. В ней есть множество конструктивных недочётов. Однако возвращаться к обычным автомобилям немец уже не планирует.
Последнее видео на YouTube от пользователя InternetDude показывает магию происходящую внутри сидений и руля Tesla, оборудованного дополнительной опцией Subzero Weather Package за $1000.
Все электромобили в базовой комплектации выпускаются с обогревом передних сидений. Дополнительный пакет Cold Weather добавляет обогрев задних сидений, руля и области примыкания лобового стекла, чтобы избавляться от снега и льда на стеклоочистителях. Наконечники омывателя тоже оснащаются подогревом.
Есть три отдельных нагревателя заднего сидения, по одному для каждого. Они управляются отдельно. Можно выставить три уровня нагрева, точно так же, как на передних сидениях.
Используя портативную инфракрасную камеру, InternetDude смог показать устройство нагревательных элементов. Максимальная температура сидений составляет приблизительно 25 градусов по Цельсию. Видео показывает, что все пять сидений поддерживают одинаковую температуру с минимальной разницей.
Видео
Подогрев руля
Руль нагревается быстрее, чем сидения и быстро достигает температуры выше 20 градусов по Цельсию. Он отлично согревает руки в морозное утро.
Подогрев сидений
К сожалению, нельзя включить подогрев сидений с помощью приложения Tesla для смартфона, но эта функция может появиться в будущих версиях прошивки.
Обогрев лобового стекла
Интернет-опросы среди членов сообщества Tesla показывают, что около 25% автомобилей Tesla заказывают с дополнительной опцией Cold Weather Package. В холодном климате данная опция является наиболее оптимальным вариантом, позволяющим сократить потребление энергии, и увеличить пробег на одном заряде.
У любого современного автомобиля уже в базовой комплектации есть так называемая салонная печка. Именно благодаря этому устройству эксплуатация машины возможна даже в лютые холода. В автомобилях с ДВС печка имеет простую и понятную каждому конструкция. У электрокаров она устроена несколько иначе. Поясняем, почему.
Для начала вспомним, за счёт чего в машине нагревается салон. На автомобилях с ДВС система обогрева устроена невероятно просто – она работает за счёт системы охлаждения бензинового или дизельного двигателя. Горячая охлаждающая жидкость, проходящая через рубашку блока цилиндров мотора, движется по патрубкам в радиаторы — основной (системы охлаждения двигателя) и радиатор отопителя (который находится в салоне автомобиля). Через последний небольшим вентилятором прогоняется поступающий в салон автомобиля воздух. Подогретые горячим радиатором воздушные потоки распределяются по воздуховодам и создают внутри автомобиля комфортную температуру.
Почти никакого дополнительного расхода энергии такое устройство не требует. Всё, что нужно, - запитать электричеством вентиляторы обдува. В некоторых случаях – помочь машине прогреть салон за счёт электрических подогревателей, работающих в момент, когда мотор ещё слишком холоден. Перерасход бензина или дизеля получается ничтожным. Необходимая для продувки воздуха через радиатор электроэнергия получается автономно – от связки генератор/аккумулятор.
В случае с электрокарами всё обстоит куда сложнее. Никакого двигателя внутреннего сгорания в них попросту нет, а значит, получить источник почти халявного тепла не так-то просто. Электромотор при работе выделяет ничтожное количество тепла – взять с него почти нечего. Конечно, можно нашпиговать автомобиль электрическими спиралями. Вот только питаться они будут от всё той же тяговой батареи, сокращая величину и без того небольшого выбега на одной зарядке. К примеру, на популярном американском электрокаре Tesla Модель S на отопление салона при холодной трансмиссии путём нагрева резистивных нагревателей идёт до 6 кВт. Чудовищная цифра!
Впрочем, и у электрокаров есть свои фишки. На той же самой Tesla после нагрева трансмиссии отопление салона происходит посредством циркуляции охлаждающей жидкости. По аналогии с обычными автомобилями, забирается вторичное тепло, полученное от двигателя и преобразователя. Уже это даёт гигантскую разницу в потребляемой системой мощности – для поддержания температуры в салоне требуется 1-2 кВт электроэнергии.
Разумеется, и такая система вряд ли тянет на звание инновационной, совершенной и эффективной. Она в любом случае проигрывает системе отопления любого обычного автомобиля, работающего на бензине или дизеле, поскольку потребляет изрядный процент заряда батареи.
Вот почему в более совершенных электрокарах используется иная схема отопления, которую уже можно отнести к разряду инновационных. Работает она по принципу теплового насоса. Энергия для обогрева салона берётся не только от батареи или двигателя, но и извне. Вернее, из воздуха. Даже холодный забортный воздух, как известно, обладает некоторым запасом энергии, которую можно применить на благо.
Как работает печка в электромобиле? В зависимости от модели используется принцип кондиционера, но на прогрев, применение специальной спирали, обдув по принципу фена или применение инфракрасного излучения. При этом в классическом понимании печки нет. Ниже подробно рассмотрим, как обогревается электромобиль зимой, на каком принципе работает система, и как она построена.
Есть ли печка в электромобиле
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать, как устроена печка в электромобиле и обычном двигателе с ДВС. В машинах с простым мотором в отоплении принимает участие система охлаждения. Нагретая охлаждающая жидкость проходит через блок цилиндров, перемещается по основному радиатору и радиатору отопителя. Последний установлен в салоне машины, а возле него стоит вентилятор, который распределяет теплый воздух. Иногда для повышения эффективности применяются электрические подогреватели, которые работают на этапе прогрева силового агрегата. При этом потребление дизельного / бензинового топлива минимально, а энергия для вентилятора берется от работающего двигателя.
Как обогревается салон зимой
С учетом сказанного возникает вопрос, как работает отопитель салона в электромобиле, если в нем нет классической системы охлаждения. Здесь каждый производитель внедряет разные системы, которые отличаются по принципу действию и особенностям. Чаще всего применяются следующие системы:
- Резистивные нагреватели до 6 кВт, которые берут на себя функцию нагрева при холодной трансмиссии.
- Применение тепла от двигателя и преобразователя, полученное от его нагрева, и последующая передача тепла в салон (по похожему принципу работает печка). При этом используется минимум энергии аккумулятора.
- Специальные спирали, которые обдуваются вентилятором.
- Инфракрасные лучи и т. д.
Как видно, рассмотренную выше систему трудно назвать чем-то новым и совершенным. Даже при самом продуманном решении она проигрывает классическому отоплению, которое работает в обычном автомобиле. При этом главное слабое место находится именно в аккумуляторе, который быстрее разряжается из-за необходимости затрачивания энергии.
В более современных электромобилях работает более продуманная система обогрева салона электромобиле зимой, которая создает меньшую нагрузку на сеть. Ее принцип чем-то похож на тепловой насос, когда энергия для печки в электромобиле берется не только от батареи, но и от мотора или даже извне. Иными словами, применяется даже энергия холодного воздуха, которая не расходуется зря.
Как устроено отопление
Теперь подробнее рассмотрим, как обогревается салон электромобиля зимой. Ее принцип очень прост. Сначала газообразный теплоноситель сжимается с помощью компрессора высокого давления, и происходит повышение температуры. После этого жидкость направляется радиатор отопителя, после чего тепло отдается в салон машины. На следующем этапе теплоноситель направляется через расширительный клапан, где его температура снова снижается.
После этого происходит разделение теплоносителя на газовую и жидкую форму. Первая часть становится холодной, после чего она идет в теплообменник и обдувается заборным воздухом. При этом происходит абсорбция части тепла воздуха из вне. На следующим шаге происходит новое сжатие теплоносителя компрессором с передачей тепла в салон. При этом получается замкнутый цикл.
Зная, как устроено отопление в электромобиле, можно делать выводы о его эффективности. По сути, это классический кондиционер, но с обратным принципом работы (на нагрев). Для работы печки необходимо немного энергии. Такая особенность позволяет лишь немного снизить первоначальный запас хода при включенной печке. Интересно, что тепловой насос имеется во многих моделях, к примеру, Тесла Model Y.
Рассматривая вопрос, как, и каким образом работает система отопления в электромобиле, нельзя не отметить и другие подходы, применяемые производителями. К примеру, представители концерна БМВ уверены, что решение проблемы лежит в применении инфракрасного отопления. Такая печка работает только на нагрев предметов и человека, поэтому не расходует энергию на нагрев воздуха. Благодаря этой особенности, на отопление уходит не менее минуты, а энергии нужно минимум. В качестве препятствия может выступать только предмет, с которым сталкивается электромагнитная волна.
В сравнении с классическим воздушным отоплением ИК печка работает с большей эффективностью и отличается экономичностью. Конечно, ее не планируют использовать в качестве основного источника, но как дополнительный элемент обогрева она вполне подойдет.
Теперь вы знаете, как отапливаются электромобили, и по какому принципу работает печка в таком транспорте. Каждый производитель старается продумать свою систему, которая будет создавать минимальную нагрузку на аккумуляторную батарею и не повлияет на общий запас хода транспортного средства. При этом избежать траты энергии все равно не получается. Да и это не единственная проблема для электрокаров зимой.
В комментариях расскажите, о каких системах работы печки в электромобиле вы еще знаете, и как работает эта система у вас.
Читайте также: