Активное охлаждение двигателя Valeo

Компания Valeo разработала систему активного охлаждения, известную как THEMIS. Эта система использует электронный контроль для управления и оптимизации температуры двигателя. Основные компоненты системы — электронный клапан, электронно-управляемый вентилятор и электрический водяной насос. Температура двигателя контролируется эффективным распределением хладагента и воздуха внутри и вокруг двигателя. Преимущества этой системы:

• уменьшенное потребление топлива
• снижение вредных выбросов
• меньший износ узлов двигателя

Рис. Pumptronic — электрический водяной насос (источник: Veleo)

Больший комфорт кабины достигнут благодаря дополнительной подаче тепла на низких оборотах двигателя, причем тепло в кабине при холодной погоде сохраняется и после того, как двигатель выключен.

Рис. Fantronic — электрически управляемый вентилятор (источник: Valeo)

Разработка компанией Valeo системы теплового контроля THEMIS, полностью управляемой электроникой, началась в 1995 г. с целью обеспечить соответствие двигателя требованиям по уровню эмиссии Евро IV и Евро V и требованиям Усредненной корпоративной экономии топлива (Corporate Average Fuel Economy — CAFE) для Северной Америки. Компания Valeo спроектировала и изготовила опытные прототипы нескольких вариантов THEMIS. Они были всесторонне проверены на различных европейских и американских автомобилях на двигателях от L4 с объемом 1,4 л до V6 с объемом 3,8 л.

Рис. Электронно-управляемый клапан (источник: Valeo)

Архитектура системы включает в себя:

• электронный водяной насос Pumptronic. В этой системе используется бесколлекторный электромотор, «мокрый» ротор и магниты из редкоземельных элементов. В результате общая эффективность мотора выросла более чем на 55%;
• систему вентиляции Funtronic с непрерывно регулируемой скоростью. В системе используется интегрированный привод с изменяемой шириной импульса, который охлаждается лопастями собственного вентилятора;
• многоканальный электронный клапан пропорциональною peгулирования;
• температурный датчик двигателя;
• блок электронного управления;
• оптимизированные теплообменники (охлаждаемые радиаторы и нагреватели).

В дополнение к улучшенной топливной эффективности, меньшим уровням выбросов, повышенному комфорту кабины и большей надежности двигателя оказалось возможным реализовать режим автопредупреждения о неисправностях, опции самодиагностики и диагностики при сервисном обслуживании. Потребление топлива и эмиссия были проверены на соответствие европейским и американским испытательным циклам в лабораторных условиях. Испытание и полевых условиям было выполнено при самых низких температурах в Северной Европе и при самых высоких температурах в Южной Европе.

Чтобы обеспечить быстрый нагрев двигателя, хладагент не циркулирует в течение периода прогрева. Это ограничивает тепловые потери. Во время испытательных циклов выброс НС уменьшался на 10% и выброс СО — на 0-20%. Содержание а выхлопе NOx оставалось неизменным. На низких и средних нагрузках возможна повышенная температура хладагента (110/115 «С против 95 «С). Это приводит к более аффективное сгоранию, экономии топлива на 2—5% и пропорциональному сокращению эмиссии СО2 Очевидны также следующие плюсы системы:

• прокачка потока хладагента в холодную погоду обеспечивает подачу тепла в кабину в течение до 30 минут лаже после того, как двигатель остановлен;
• когда нагрева кабины не требуется, хладагент в нагреватель не подастся, что оптимизирует систему управления климатом;
• снижено изменение тепловых зазоров и местное кипение в головке цилиндра. При высокой нагрузке но двигатель ECU понижает температуру хладагента до 90 «С дли максимально эффективной работы;
• не наблюдается никаких тепловых ударов или пиков нагрева при остановке двигателя. Электрический водяной насос увеличивает поток хладагента, чтобы гарантировать при необходимости устойчивое снижение температуры;
• может быть нейтрализована потенциальная неприятность. В случае быстрого повышения температуры контроллер увеличивает поток хладагента и/или запускает систему вентиляции.

Система THEMIS Valeo непрерывно регулирует и контролирует работу различных компонентов. Если один компонент работает неправильно, система может компенсировать дефект, нагружая в большей степени другой компонент. Этот способ известен как автопредупреждение неисправностей, водителя о неисправности предупреждает индикатор. В целом эта система активного охлаждения уменьшает также мощность, потребляемую водяным насосом.