내연기관(ICE)에서 전기 파워트레인으로의 전환은 자동차의 근본적인 재설계를 의미합니다. 이러한 진화는 구동계를 넘어 차량 공기 압축기인 보조 구성 요소까지 확장됩니다. 이 구성 요소는 실내 온도 조절 및 기타 공압 기능에 매우 중요합니다. EV와 ICE 차량의 작동 패러다임은 차량 공기 압축기의 설계, 작동 및 통합에 있어 상당한 차이를 필요로 합니다.

핵심 기능적 차이

냉매나 공기를 압축하는 차량 공기 압축기의 핵심 기능은 일관되게 유지됩니다. 그러나 차량의 광범위한 시스템 내에서의 역할은 파워트레인 유형에 따라 크게 다릅니다.

전원 및 구동 메커니즘

• ICE 차량 공기 압축기:

  • 기계식 구동: 압축기는 엔진에 물리적으로 볼트로 고정되어 있으며 구불구불한 벨트로 구동됩니다. 그 작동은 엔진 속도와 직접적으로 연관됩니다.

  • 엔진 종속성: 압축기 클러치는 필요에 따라 작동 및 분리되지만 활성화되면 회전 속도와 동력 소모는 엔진 RPM에 비례합니다. 이는 특히 유휴 또는 저속에서 비효율성을 초래할 수 있습니다.

• EV 차량 공기 압축기:

  • 전기 구동: 압축기는 차량의 견인 배터리에서 직접 구동되는 독립적인 고전압 구성 요소입니다.

  • 시스템 독립성: 자체 전기 모터를 갖춘 독립형 장치로 작동합니다. 속도는 기계식 드라이브와 관계없이 전자적으로 제어되므로 정밀한 변조가 가능합니다.

효율성 및 에너지 소비에 미치는 영향

• ICE 차량 공기 압축기:

  • 이는 기생 엔진 손실의 원인이 됩니다. 작동되면 엔진에 직접적인 기계적 부하가 가해져 연료 소비가 증가합니다. 이 부하는 압축기 수요와 엔진 속도에 따라 달라집니다.

  • 에너지 변환 손실(화학 -> 열 -> 기계 -> 공압/냉각)로 인해 전체 시스템 효율이 낮아집니다.

• EV 차량 공기 압축기:

  • 에너지 소비는 배터리에서 직접 발생하며 이는 차량의 주행 거리에 직접적인 영향을 미칩니다.

  • 에너지 변환 체인(화학 -> 전기 -> 기계 -> 공압/냉각)에서 효율성이 더 높습니다. 또한, 차량 속도에 상관없이 최적의 속도로 주행할 수 있어 에너지 낭비를 줄여줍니다.

설계, 통합 및 제어 시스템

• ICE 차량 공기 압축기:

  • 포장: 높은 엔진룸 온도와 엔진 진동을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 그 위치는 벨트 라우팅의 필요성으로 인해 제한됩니다.

  • 제어: 일반적으로 순환 클러치 결합 시스템을 사용하여 실내 온도를 유지하므로 온도 변동이 발생할 수 있습니다.

• EV 차량 공기 압축기:

  • 포장: 보다 유연하게 배치할 수 있으며 종종 최적화된 냉각을 위해 다른 전력 전자 장치와 통합됩니다. 보다 조용한 음향 환경을 위해 설계되었습니다.

  • 제어: 정교한 전자 제어 기능을 갖추고 있습니다. 특히 열 펌프 구성에서 더욱 정밀한 온도 제어와 높은 효율성을 위해 다양한 속도로 지속적으로 작동할 수 있는 가변 속도 또는 스크롤형 압축기가 많습니다.

열 관리 및 추가 역할

• ICE 차량 공기 압축기:

  • 주요 역할은 거의 독점적으로 실내 편의(A/C)이며 경우에 따라 에어 서스펜션입니다.

  • 엔진의 폐열은 객실 난방에 활용되는 경우가 많습니다.

• EV 차량 공기 압축기:

  • 이는 더 크고 복잡한 열 관리 시스템의 중요한 부분입니다.

  • 객실의 편안함 외에도 열 펌프 시스템의 차량 공기 압축기는 열을 전달하여 객실을 효율적으로 따뜻하게 하고 배터리 전력을 절약하는 데 필수적입니다.

  • 일부 설계에서는 고전압 배터리 팩을 냉각하는 데 도움을 주어 성능과 수명 모두에 필수적인 요소가 될 수도 있습니다.

소음, 진동 및 가혹함(NVH)

• ICE 차량 공기 압축기:

  • 작동 소음은 엔진 및 배기음에 의해 가려지는 경우가 많습니다. 클러치가 맞물리면 눈에 띄는 딸깍 소리가 나고 엔진 부하가 변경될 수 있습니다.

• EV 차량 공기 압축기:

  • EV의 조용한 실내에서는 차량 공기 압축기의 소리가 더 잘 들립니다. 따라서 작동을 가능한 한 조용하게 만들기 위해 상당한 엔지니어링 노력을 기울이고 있으며 종종 더 조용한 스크롤 유형 설계를 사용하게 됩니다.

그만큼 차량 공기 압축기 전기 자동차의 경우 단순히 ICE를 적용한 것이 아닙니다. 이는 전기 파워트레인의 고유한 요구 사항을 반영하여 재설계된 구성 요소입니다. 기계적으로 구동되는 엔진 의존형 장치에서 전기적으로 구동되고 독립적으로 제어되는 모듈로 전환하면 차량 아키텍처 내에서 효율성, 통합, 제어 및 전반적인 역할에 근본적인 차이가 발생합니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 현대 전기 자동차 설계 뒤에 숨은 엔지니어링 고려 사항을 이해하는 데 중요합니다.