Différences entre les compresseurs pour véhicules à énergies nouvelles et pour véhicules à carburants traditionnels

Différence entre les deux types de compresseurs

Les véhicules à moteur thermique utilisent généralement un compresseur mécanique. Ce compresseur est entraîné par le moteur. Il y est relié par une courroie, et c'est le moteur qui actionne le compresseur. Ce type de compresseur présente l'avantage d'une structure simple, de faibles coûts de production et d'entretien, et d'une grande capacité de refroidissement. Son inconvénient est qu'il consomme de l'énergie du moteur, ce qui réduit la puissance de ce dernier.

Le compresseur à plateau oscillant utilisé dans les véhicules à carburant traditionnel se compose de plusieurs éléments, notamment un plateau d'aspiration, une poulie, un embrayage électromagnétique, un couvercle avant, un arbre de transmission, un roulement, un plateau oscillant, un plateau d'entraînement à coin, un piston, un corps de cylindre, un corps de soupape, une plaque de soupape, une soupape de commande, un couvercle arrière et des boulons de fixation. Le bruit de fonctionnement du compresseur comprend principalement trois types : bruit mécanique, bruit aérodynamique et bruit électromagnétique.

Les véhicules à énergies nouvelles utilisent généralement un compresseur électrique. Le principe de fonctionnement de ce compresseur est le suivant : la batterie alimente l’onduleur du compresseur. Ce dernier convertit le courant continu en courant alternatif et le distribue à un moteur synchrone triphasé à aimant permanent. Ce moteur entraîne le compresseur à spirale, qui comprime le fluide frigorigène gazeux basse pression en un gaz haute pression.

Les véhicules à énergies nouvelles utilisent un compresseur à spirale. Ce compresseur supprime la roue motrice avant, ajoute un moteur d'entraînement et un module de commande séparé, et utilise un gaz réfrigérant pour comprimer le fluide frigorigène. Les composants principaux du compresseur à spirale comprennent deux spirales imbriquées, ce qui lui confère un rendement élevé, un faible niveau sonore, une grande fiabilité et des économies d'énergie. Il est largement utilisé dans les véhicules électriques à énergies nouvelles.

La différence entre le compresseur pour véhicules thermiques et celui pour véhicules électriques réside dans leur source d'énergie. Le compresseur pour véhicules thermiques est généralement entraîné par le moteur, tandis que celui pour véhicules électriques est alimenté par des batteries. De ce fait, le compresseur pour véhicules électriques ne produit pas d'émissions puisqu'il ne nécessite pas de combustion. De plus, son niveau sonore est nettement inférieur à celui du compresseur pour véhicules thermiques.

Lorsque la température intérieure du véhicule dépasse la température de consigne, le compresseur de climatisation continue de fonctionner. Pour les véhicules à énergies nouvelles, le compresseur électrique, capable de fonctionner à haute pression, peut moduler la course de compression effective grâce à un tiroir de distribution et ajuster en continu la puissance de refroidissement de 10 % à 100 %. Il peut ainsi adapter sa vitesse en fonction des besoins de température et réaliser des économies d'énergie, contrairement aux compresseurs des véhicules traditionnels. Un compresseur à cylindrée variable permet également d'ajuster le débit et de réduire la consommation énergétique globale du véhicule.

La puissance du compresseur des véhicules à moteur thermique provient principalement du moteur. Ce dernier entraîne le compresseur par l'intermédiaire d'une courroie. Lorsque la climatisation n'est pas en marche, la poulie du compresseur tourne au ralenti. Dès que la climatisation est activée, l'embrayage électromagnétique est actionné, reliant ainsi la poulie du compresseur au piston interne et permettant au moteur de fournir l'énergie nécessaire.

Cette méthode augmente la charge du moteur et la consommation de carburant lorsque la climatisation d'un véhicule thermique est mise en marche. L'entraînement du compresseur nécessite la liaison de sa poulie au vilebrequin du moteur à combustion interne par une courroie. Une force de plusieurs centaines de kilogrammes est nécessaire pour faire circuler le fluide frigorigène dans la canalisation, et cette énergie est convertie en carburant.

À bas et moyen régime, la puissance du moteur est faible. Lorsque la climatisation est en marche, une partie de cette puissance est utilisée pour entraîner le compresseur, ce qui réduit la puissance et affecte l'efficacité de l'accélération.

Avantages et inconvénients du compresseur pour les véhicules à carburant traditionnel

Nouveau compresseur, batteries

Le compresseur des véhicules à énergies nouvelles est généralement alimenté par des batteries. Par exemple, le compresseur électrique d'un véhicule à énergies nouvelles est alimenté par la batterie via un onduleur. Ce dernier convertit le courant continu en courant alternatif et alimente un moteur synchrone triphasé à aimants permanents. Ce moteur entraîne le compresseur à spirale, assurant ainsi son fonctionnement.

Contrairement aux véhicules à carburant traditionnel, le compresseur des véhicules à énergies nouvelles ne dépend pas de la puissance du moteur et n'affecte donc pas cette dernière.

Le principe de fonctionnement du compresseur électrique pour véhicules à énergies nouvelles est le suivant : la batterie alimente l'onduleur du compresseur, l'onduleur convertit le courant continu en courant alternatif et fournit ce courant alternatif au moteur synchrone triphasé à aimant permanent, et le moteur synchrone triphasé à aimant permanent entraîne le compresseur à spirale pour le faire fonctionner.

Les principaux composants du compresseur à spirale comprennent une spirale fixe et une spirale orbitale. Ces deux spirales, dotées de profils d'équations fonctionnelles, sont imbriquées et installées avec un angle de 180°.° échelonnement. Lorsque le moteur d'entraînement tourne pour faire tourner la spirale orbitale, le gaz réfrigérant est aspiré dans la partie extérieure de la spirale fixe à travers l'élément filtrant.

Lorsque l'arbre d'entraînement tourne, la spirale mobile se déplace le long d'une rainure à l'intérieur de la spirale fixe, formant ainsi six chambres dont le volume diminue progressivement de l'extérieur vers l'intérieur. Le gaz réfrigérant est progressivement comprimé dans ces six chambres de compression en forme de croissant, puis évacué en continu par l'orifice central de la spirale fixe à travers la plaque de soupape.

Les principaux composants du compresseur à spirale utilisé dans les véhicules à énergies nouvelles comprennent deux spirales imbriquées : une spirale fixe (fixée sur le châssis) et une spirale orbitale (entraînée directement par le moteur pour tourner autour de la spirale fixe avec un faible rayon de braquage). Comme elles ont le même profil, elles sont combinées avec un angle de 180°.° différence de phase.

De plus, le moteur d'entraînement est un moteur synchrone triphasé à aimant permanent, qui présente l'avantage d'être compact, léger et à haut rendement. Un module de commande (onduleur) est également nécessaire pour convertir le courant continu en courant alternatif afin d'assurer un fonctionnement stable du moteur tout en générant un couple suffisant pour entraîner le compresseur.

Le compresseur des véhicules à énergies nouvelles présente de nombreux avantages. Premièrement, il est plus efficace et plus respectueux de l'environnement, car il est entraîné par l'énergie électrique et non par le mouvement mécanique d'un moteur, et ne produit donc aucune émission. Deuxièmement, il est beaucoup moins bruyant que celui des compresseurs des véhicules à moteur thermique. Par exemple, la conduite d'un véhicule à énergies nouvelles offre un habitacle plus silencieux, améliorant ainsi le confort des passagers.

De plus, le compresseur des véhicules à énergies nouvelles répond mieux à leurs besoins de dissipation thermique. Lorsque la dissipation de chaleur est nécessaire pour les batteries, les moteurs, les onduleurs principaux, le système de gestion de la batterie (BMS) et d'autres composants, le compresseur de climatisation peut y contribuer. Par ailleurs, certains véhicules à énergies nouvelles sont équipés d'une climatisation à pompe à chaleur associée à un système auxiliaire PTC, ce qui améliore l'efficacité du chauffage, réduit la consommation d'énergie et a un impact minime sur l'autonomie du véhicule.

Il existe des différences évidentes entre le compresseur pour véhicules à carburant traditionnel et le compresseur pour véhicules à énergies nouvelles en termes de source d'énergie, de principe de fonctionnement, de composants structurels, d'avantages et d'inconvénients.

Le compresseur des véhicules à moteur thermique classique utilise la puissance du moteur, ce qui augmente la consommation de carburant et la charge du moteur, et génère un niveau sonore relativement élevé. Le compresseur des véhicules à énergies nouvelles, quant à lui, est alimenté par des batteries ; il est donc plus efficace, plus écologique et plus silencieux. Il répond mieux aux besoins de dissipation thermique et de chauffage de ces véhicules, améliorant ainsi leurs performances globales et l’expérience de conduite.