Chłodzenie do pojazdów użytkowych

Ścisłe normy emisji spalin i poszukiwanie środków mających na celu zmniejszenie zużycia są głównymi czynnikami napędzającymi rozwój w sektorze ciężarówek. W związku z tym coraz ważniejsze staje się przyjęcie zintegrowanego podejścia do analizy i optymalizacji funkcji chłodzenia (zarządzanie termiczne).

Systemy, moduły i komponenty chłodzenia silnika

Chłodnice powietrza doładowującego

Dzięki ponownemu zaprojektowaniu geometrii i udoskonalonym procesom produkcyjnym udało nam się utrzymać wagę nowej chłodzonej powietrza chłodnicy powietrza doładowującego EURO 6 na stałym poziomie, pomimo większych powierzchni chłodzących i znacząco zwiększonej odporności i trwałości elementów. Jednocześnie zwiększono gęstość mocy. Chłodnice powietrza doładowującego redukują również głębokość instalacji modułu chłodzenia o dalsze 14 mm, tym samym optymalizując przepływ powietrza przez system. W rezultacie wymogi wentylatora w zakresie mocy mogą zostać zredukowane bez ograniczania wydajności chłodzenia. Ponadto nowy projekt musi brać pod uwagę coraz większe obciążenia termiczne i obciążenia ciśnieniem, którym poddawane są chłodnice powietrza doładowującego.

Pośrednie systemy chłodzenia powietrza doładowującego wykorzystują niezwykle kompaktowe chłodnice, chłodzone za pomocą chłodziwa z oddzielnego obwodu chłodzenia niskiej temperatury. Ponieważ radiator LT posiada dużą powierzchnię przednią i jest obmiatany przez przepływ zimnego powietrza chłodzącego, można osiągnąć bardzo niskie temperatury powietrza doładowującego. Dzięki doskonałej efektywności (w porównaniu z chłodnicą powietrza doładowującego/powietrza), mogą one być projektowane w bardzo kompaktowych wymiarach i montowane w silniku. W przejściowych warunkach jazdy, zapewniają one o wiele bardziej stabilną temperaturę powietrza wlotowego i tym samym pomagają redukować zużycie paliwa.

Moduły chłodzące

Moduły chłodzące zawierają liczne elementy chłodzenia silnika, jak również kondensator, stanowiący część obwodu klimatyzacji. Moduł chłodzący składa się zasadniczo z radiatora i chłodnicy powietrza doładowującego. W pośrednich (chłodzący-chłodzony) systemach chłodzenia powietrza doładowującego, chłodnica powietrza doładowującego jest zastępowana przez radiator niskiej temperatury zlokalizowany pomiędzy kondensatorem i radiatorem. W celu uzyskania maksymalnej efektywności, wszystkie elementy są optymalnie dopasowane. Moduły są montowane zgodnie z koncepcją projektu pojazdu, tym samym redukując koszty rozwoju, produkcji i logistyki.

Radiatory niskotemperaturowe

W systemie pośredniego chłodzenia powietrza doładowującego, ciepło z chłodnicy powietrza doładowującego zamiast zostać uwolnione bezpośrednio do otaczającego powietrza najpierw przechodzi przez oddzielny obwód chłodzenia niską temperaturą (obwód chłodzenia LT) przed wyrzuceniem do otaczającego powietrza za pośrednictwem radiatora niskiej temperatury po stronie wyjściowej (radiator LT). Radiator LT systemu pośredniego chłodzenia powietrza doładowującego jest mocowany w module chłodzenia silnika i może mieć bardziej kompaktową konstrukcję niż bezpośrednia chłodnica powietrza doładowującego, bez szkody dla wydajności. Dzieje się tak, ponieważ ciepło jest przekazywane z powietrza do chłodziwa. Radiator LT może też być opcjonalnie wykorzystywany do zapewniania optymalnego zarządzania termicznego dla wrażliwego na temperaturę akumulatora litowo-jonowego, jego elementów elektronicznych, a wkrótce także kondensatora obwodu chłodniczego.

Olejowe systemy chłodzenia i ogrzewania

Wraz z postępującym zwiększaniem się poziomów specyficznej i absolutnej mocy wyjściowej, silniki pracują coraz bliżej limitów temperatury swoich materiałów. W konsekwencji, w przyszłości moduły ogrzewania i chłodzenia staną się jeszcze ważniejsze.

Wymienniki ciepła dla modułów ogrzewania i chłodzenia typowo mają konstrukcję warstwową i zapewniają najbardziej jak to możliwe zrównoważony cykl termiczny olejów transmisyjnych w silniku i układzie transmisyjnym. Umożliwia to szybkie ogrzewanie się środa smarującego, co znacząco redukuje zużycie paliwa podczas rozruchu zimnego silnika. Przy wysokich temperaturach oleju, wymienniki ciepła zapobiegają przegrzaniu i przedwczesnemu starzeniu się oleju, umożliwiając wydłużenie przerw pomiędzy wymianami oleju.

Obecne moduły ogrzewające i chłodzące MAHLE są również w stanie obsługiwać prowadzenie kanałów, regulację temperatury oraz filtrowanie środka chłodzącego. Zoptymalizowane prowadzenie kanałów i dystrybucja przepływu środka chłodzącego zapewnia doprowadzanie środka chłodzącego do wymienników ciepła silnika oraz układu transmisji, jak również w razie potrzeby do paliwa.

Wymienniki ciepła (radiator)

Najważniejszą częścią modułu chłodzenia jest radiator, składający się z rdzenia i plastikowych zbiorników, które będą wymagały elementów łączących i mocujących. Rdzeń radiatora jest zwykle wykonany z aluminium, zaś zbiorniki chłodziwa z aluminium - tak jak rdzeń - lub z poliamidu wzmacnianego włóknem szklanym.

Termostaty i zawory kontrolne

Zróżnicowane zadania związane z chłodzeniem silnika mogą zostać zrealizowane tylko poprzez inteligentne kontrolowanie przepływu energii. Rozmaite systemy i elementy silnika mogą zostać wyposażone w chłodzenie, zależnie od potrzeb. W nowoczesnych systemach ma to miejsce w przypadku różnych poziomów temperatury i oddzielnych obwodach chłodzących. Inteligentne systemy sterujące MAHLE, takie jak sterowane mapą termostaty obsługujące silnik, zapewniają uruchamianą zapotrzebowaniem i precyzyjną regulację temperatury i tym samym promują bardziej efektywne działanie, zredukowane zużycie paliwa i elementów oraz niższe emisje.

Wentylatory i silniki wentylatorowe Visco®

Skuteczne rozpraszanie ciepła z pojazdu wymaga nie tylko wysokowydajnych radiatorów, lecz również wentylatorów i napędów wentylatorów w celu jak najskuteczniejszego dostarczania powietrza chłodzącego. Aerodynamiczne dopasowanie modułu chłodzącego i wentylatora zapewnia skuteczne chłodzenie silnika przy optymalnym koszcie.

Elektronicznie kontrolowane wentylatory Visco® są wykorzystywane w szerokiej gamie pojazdów — od ciężkich samochodów ciężarowych do vanów i SUV-ów z potężnymi silnikami. Wykrywają wszystkie odpowiednie wartości temperatury dla chłodzenia i klimatyzacji i ustawiają dokładną wymaganą prędkość wentylatora. Ta zdolność do zapewniania precyzji i kontroli na żądanie przy jednoczesnym zagwarantowaniu szybkich czasów reakcji i niskich prędkości silnika na biegu jałowym, kiedy silnik jest dezaktywowany, ma pozytywny wpływ na ekonomiczne wykorzystanie paliwa, komfort jazdy oraz emisję hałasu.

Dzięki zasadzie eliminującego zużycie przenoszenia momentu obrotowego, napędy wentylatorów nie wymagają konserwacji. Sprzężenie zwrotne obr./min. w połączeniu z konstrukcją odporną na uszkodzenia zapewnia niezawodną pracę pojazdu. Nasze dopracowane projekty wentylatorów gwarantują doskonałą skuteczność przy niskich poziomach hałasu. Pomagają również utrzymać niską temperaturę poddawanych wysokim obciążeniom termicznym wentylatorów Visco®, zwiększając tym samym ich trwałość.

Visco® fan drive

Recyrkulacja spalin (EGR)

Jednym ze sposobów na spełnienie nowych limitów emisji NOx (tlenku azotu) jest wykorzystanie recyrkulacji ochłodzonych spalin (EGR). Wymaga to oddzielenia części głównego przepływu spalin pomiędzy wyjściem silnika a turbiną, schłodzenie go w specjalnym wymienniku ciepła, a następnie wprowadzenie z powrotem do wlotu powietrza po wyjściowej stronie chłodnicy powietrza doładowującego. Temperatura spalania w silniku zostaje dzięki temu obniżona, tym samym redukując ilość wytwarzanych tlenków azotu (NOx). Nasze chłodnice EGR oferują wyjątkową wytrzymałość termomechaniczną, mniejszą tendencję do tworzenia sadzy i wyjątkową wydajność. Dzięki wykorzystaniu wysokowydajnych rur ze skrzydełkami, można osiągnąć wyjątkowo stabilne temperatury EGR - i tym samym poprawioną kontrolę EGR.

Silniki do elektrycznych pomp cieczy

W oparciu o modułową konstrukcję, MAHLE oferuje pompę 12 V o mocy do 450 watów i pompę 48 V o mocy do 1 kW.

Dzięki indywidualnie regulowanemu przepływowi chłodziwa przy niskich stratach mechanicznych, nasi klienci osiągają znaczne zmniejszenie zużycia paliwa i obniżenie emisji dwutlenku węgla do 5% (CO2).

Bezszczotkowy silnik elektryczny oraz koncepcja łożyska zapewniają bezobsługową pracę z wysoką niezawodnością. Poza tym bezpośrednio chłodzona elektronika pozwala na maksymalne wykorzystanie mocy.