Электрификация агрегатов двигателя в автомобиле – плюсы и минусы?

Насос охлаждающей жидкости (водяной насос), насос гидроусилителя руля и компрессор кондиционера — эти узлы электрифицированы во многих моделях автомобилей с бензиновым, дизельным и гибридным приводом. Является ли хорошим решением электрический насос охлаждающей жидкости, электрический насос усилителя рулевого управления и электрический компрессор кондиционера? Каковы плюсы и минусы таких решений?

Насос охлаждающей жидкости - с приводом от ремня ГРМ или электрический насос охлаждающей жидкости?

Для каждого двигателя внутреннего сгорания требуется подходящая система жидкостного охлаждения. Только в мопедах и мотоциклах со слабыми двигателями еще применяется воздушное охлаждение. А может даже и в бензиновых газонокосилках. Каждый более мощный двигатель уже нуждается в жидкостном охлаждении.

В стандартном двигателе используются лопастные насосы охлаждающей жидкости с приводом от зубчатого ремня.

Вращение насоса зависит от скорости вращения двигателя. При выключении двигателя насос охлаждающей жидкости (водяной насос) перестает работать.


В 2004 году дебютировали электрические насосы охлаждающей жидкости. Впервые они были использованы в автомобилях BMW. Со временем их популярность росла, их стали использовать и в гибридных автомобилях.
При этом производители использовали и другое решение, повышающее КПД насоса и позволяющее контролировать его производительность. Это был насос охлаждающей жидкости с лопатками изменяемой геометрии. Однако в итоге электрический водяной насос оказался гораздо лучшим решением.

Каковы преимущества электрического насоса охлаждающей жидкости?

• Возможность установки в любом месте моторного отсека без необходимости крепления к двигателю;
  
• Возможность адаптации его работы к условиям, увеличивая или уменьшая скорость вращения насоса (а значит и давление охлаждающей жидкости) контроллером двигателя;
  
• Возможность работы после выключения двигателя для его остывания;
  
• Лучшее, ровное охлаждение цилиндров;
  
• Меньшая нагрузка на цепь ГРМ, а значит теоретически в какой-то степени меньший расход топлива;
  
• Возможность обнаружения отказа системой диагностики;
  
• Нет необходимости заменять его каждый раз при замене ремня ГРМ.
  

Компрессор кондиционера с приводом от электродвигателя

В стандартном автомобиле с двигателем внутреннего сгорания компрессор кондиционера приводится в действие поликлиновым ремнем.

К счастью, он не нагружает двигатель постоянно, что сказалось бы на расходе топлива. Используется специальное сцепление. После запуска кондиционера включается привод на компрессор.

Тот, у кого есть автомобиль с кондиционером, знает, что после его запуска расход топлива увеличивается до 1,5 л/100 км.

Для разгрузки двигателей гибридных автомобилей, мягких гибридов 48V, а также для возможности использования кондиционера в электромобилях применен привод, обеспечиваемый электродвигателем.

Таким образом можно снизить нагрузку на приводной агрегат (теоретически, ведь электричество нужно для питания электродвигателя компрессора, а двигатель приводит в действие генератор переменного тока или генератор). Кроме того, вам не нужно использовать муфту на компрессоре кондиционера, которая бывает ненадежной и может сломаться.

Компрессор кондиционера с электроприводом может частично питаться от энергии, рекуперируемой при торможении. К сожалению, в данном случае недостатком является еще и высокая цена компонента.

В старых гидроусилителях насос гидроусилителя всегда приводился в действие. Он приводился в движение поликлиновым ремнем. Это вызвало ненужную нагрузку на двигатель, а также ненужный износ всей системы и самого насоса.

В насосе с электрическим приводом электродвигатель запускается только тогда, когда водитель делает поворот.