Les avantages d'une gestion efficace de la chaleur
Les moteurs de voiture et les systèmes auxiliaires génèrent une incroyable quantité de chaleur qui doit être éliminée pour assurer un fonctionnement correct. La climatisation et le contrôle de la température sont un élément important de tout système de gestion thermique des véhicules. Une gestion thermique intelligente peut réduire le besoin de refroidissement tout en maintenant un fonctionnement parfait du moteur, deux éléments qui permettent de réduire les émissions associées. De nombreuses innovations de dans le cadre du projet TIFFE («Thermal systems integration for fuel economy»), financé par l'UE, réduisent considérablement le coût du système de gestion thermique et permettent de réaliser des économies de carburant supplémentaires de 15 %. Les scientifiques se sont concentrés sur quatre éléments clés. Des circuits de climatisation distincts ont été prévus pour le transfert de refroidissement et le rejet de la chaleur. Cela devrait permettre de maintenir le confort thermique même lorsque le moteur est coupé, réduisant le besoin de redémarrages du moteur des véhicules hybrides ou des véhicules avec arrêt et démarrage. Un système de rejet de chaleur à double niveau permet une évacuation séparée de la chaleur haute température et basse température. Le premier est en grande partie constitué de chaleur résiduelle du moteur et le deuxième fonctionne pour refroidir localement les systèmes de véhicules auxiliaires. Une évacuation de la chaleur à double température permet d'améliorer l'efficacité du moteur et de la combustion ainsi que des systèmes auxiliaires. Un échangeur thermique au design innovant et de nouveaux liquides de refroidissement basés sur des nanofluides avec un avant plus aérodynamique complètent le système thermique intégré du véhicule. Les chercheurs ont développé un outil d'impact environnemental simple Excel pour évaluer la consommation de carburant ajoutée réaliste due au refroidissement et au chauffage du compartiment du passager. Ils ont comparé différents systèmes de climatisation sur une année en utilisant des données météorologiques détaillées et des résultats de simulation dans un algorithme d'interpolation basé sur un scénario de conduite hebdomadaire spécifié par l'utilisateur. Le système TIFFE a dépassé les systèmes de référence. La technologie a été présentée et validée dans deux prototypes, une voiture de tourisme diesel avec fonction démarrage-arrêt et un véhicule utilitaire léger diesel. Une gestion de l'énergie thermique embarquée deviendra rapidement un facteur critique dans la réduction des émissions de dioxyde de carbone. TIFFE a offre une solution intégrée avec des résultats prouvés.
Mots‑clés
Gestion thermique, consommation de carburant, climatisation, systèmes auxiliaires, chaleur résiduelle du moteur, échangeur thermique, liquides de refroidissement, nanofluides, algorithme d'interpolation, prototypes
