自動車用エアコンのサイジング：能力を市場に適合させる方法

冷房に関する不満の多くは、生産前の誰も文書化していないサイジングの決定段階で始まります。同じ部品を使っていても、穏やかな気候で動作する自動車用エアコンが、暑い気候では故障することがあります。理由は簡単です。発生する熱負荷は、多くの仕様書が想定するよりも速く増加します。

このガイドでは、輸入業者や販売業者が数値に基づいて冷媒回路をどのようにサイジングするかを説明します。車室内の熱負荷の計算方法を理解できます。また、コンプレッサー、コンデンサー、エバポレーターをシステム全体として適合させる方法も示します。最後に、暑い気候の市場向けに仕様をどのように能力低下補正するかを学びます。その結果、希望ではなく購入仕様書に記載できる目標が得られます。

自動車用エアコンのサイジングがプログラム全体を決定する理由

サイジングはプログラム全体のコストを決定し、クレーム率も決定します。容量過多の冷媒回路はコスト、重量、ベルト負荷を増加させます。容量不足の冷媒回路は保証請求を増加させます。

完全なカーエアコンシステムガイドでは、サイジングは部品選択の前に行われます。したがって、部品を選ぶ前に目標を定める必要があります。車両と市場から始め、その後各構成部品に逆算していきます。この順序は、どの単一仕様よりも重要です。

さらに、サイジングは点ではなく範囲です。車両はアイドリング時、高速走行時、強い直射日光下で動作します。実際には、最悪のケースが要件を決定します。

部品番号ではなく、車室内の熱負荷から始める

車室内の熱負荷は4つの源から生じます。ガラス越しの太陽熱、乗員、高温の外気、エンジンルームからの熱です。これらが合わさって冷房負荷を決定します。

4つの値を合計し、安全率を適用します。その結果、感覚ではなくキロワットで表される数値が得られます。その数値が冷房能力の目標です。

コンプレッサーの回転速度が状況を再び変化させます。アイドリング時には冷媒流量が低下し、熱負荷は高いままです。そのため、アイドリング性能が購入者の満足度を決定することがよくあります。

コンプレッサーを負荷と駆動系に適合させる

コンプレッサーの適合とは、3つの確認を意味します。排気量、プーリー比、冷媒がすべて目標負荷に適合しなければなりません。さらに、駆動側がトルクに耐える必要があります。

10S11C ACコンプレッサー

は多くの小型商用車プラットフォームに適しています。実績のある排気量範囲と安定したクラッチインターフェースを提供します。より過酷なデューティサイクルには、より大きな圧縮容積がより安全な選択です。

コンプレッサーを最大出力だけで選んではいけません。アイドリング時と巡航速度での流量を確認してください。主要な数値ではなく、性能曲線が部品の挙動を示します。

コンデンサーとエバポレーターを一緒にサイジングする

コンデンサーは空気に熱を放出し、そのサイズは負荷と外気温に依存します。

コンデンサーモデル24-10001

は、部品番号が表面積とポートレイアウトにどのように対応するかを示しています。

エバポレーターは車室内の熱を吸収するため、フィンを通過する空気流が限界を決めます。

カーエアコン用エバポレーター

は、密なフィンで面積を増やすと空気流が低下します。したがって、これら2つの部品はペアとしてサイジングする必要があります。大きなコンデンサーと詰まったエバポレーターの組み合わせは材料を無駄にします。大きなエバポレーターと小さなコンデンサーの組み合わせは、吐出圧力を上昇させるだけです。

高温気候の市場では能力低下補正された仕様が必要

外気温は、2つの方法で同時に能力を低下させます。負荷を上昇させ、コンデンサーの効率を低下させます。その結果、25°Cで定格されたシステムは、45°Cで出力の大部分を失います。

したがって、高温気候の市場向けに仕様を能力低下補正する必要があります。いくつかの外気温点での冷房出力を要求してください。その後、その性能曲線を現地の夏季条件と比較してください。

コンプレッサーの適合も高温下では変化します。吐出圧力の上昇がクラッチとベルトに負荷をかけます。一方、コンデンサーの面積や空気流を追加しない限り、冷媒流量は低下します。

さらに、埃や長時間のアイドリングは実使用での車室内熱負荷を上昇させます。高温地域でのフリートデューティサイクルは、低いエンジン回転速度で長時間費やされることがよくあります。そのため、アイドリング性能は独自の試験点を必要とします。

サプライヤーに送付できるサイジングワークシート

簡単なワークシートで、ほとんどのやり取りを省略できます。車両、市場、最悪の外気温を記載してください。その後、車室容積、ガラス面積、想定乗員数を追加します。

次に、デューティサイクルを明記します。長時間のアイドリングや渋滞は、高速走行よりも要件を大きく変化させます。キロワットでの冷房能力目標と、吹き出し口での空気流目標を追加してください。

最後に、必要な証拠を要求します。空気流曲線、吹き出し温度曲線、コンプレッサー流量曲線を要求してください。これら3つのファイルを送付できるサプライヤーは、自動車用エアコンをシステムとして理解しています。送付できないサプライヤーは、部品番号だけを送って何も提供しません。

サイジング目標の試験と検証

検証は、量産前にその数値を確認します。ベンチ試験は、固定された外気条件で冷房出力を測定します。その後、車両試験で実際の冷媒回路での挙動を確認します。

主要な試験点には、アイドリング冷房、高速冷房、熱浸状態からの冷却時間が含まれます。吹き出し口での空気流測定を追加してください。空気流が弱い状態で吹き出し温度が強くても、顧客の要求を満たしません。

耐久性試験が続きます。振動、熱サイクル、クラッチ接続回数が、弱い接合部を明らかにします。したがって、これらの記録を注文ファイルに含めてください。

よくある質問

冷房能力にどの程度の安全率を追加すべきですか？

10～20%の安全率で、生産公差と実際の変動をカバーできます。それ以下では、わずかな生産の変動が実際の自動車用エアコン出力を低下させます。それ以上は快適性を追加せずにコストとベルト負荷を増加させます。

より大きなコンプレッサーでアイドリング冷房の弱さを解決できますか？

それだけでは不十分です。アイドリング冷房は、コンデンサーの空気流とファン制御にも依存します。最初に空気流経路を修正し、その後コンプレッサーの適合を見直してください。

単一の能力数値と曲線のどちらを要求すべきですか？

常に曲線を要求してください。1つの数値は、アイドリング時や高温外気での挙動を隠してしまいます。性能曲線は、仕様があなたの市場に適しているかどうかを示します。

同じ部品を穏やかな気候と高温気候の市場で使用できますか？

場合によっては可能ですが、常にではありません。高温気候のバリアントは通常、より大きなコンデンサー面積またはより多くの空気流を必要とします。両方の市場に対して1つの部品番号を承認する前に、能力低下補正された出力を確認してください。 最後の考察

自動車用エアコンのサイジングは、好みではなくデータに基づく作業です。車室内の熱負荷を計算し、冷房能力目標を設定してください。その後、コンプレッサーの適合を完了し、コンデンサーとエバポレーターをペアとしてサイジングし、高温気候の市場向けに仕様を能力低下補正します。これらの数値を注文に記載し、車両リストを私たちに送付してください。これにより、あいまいな概要を、正当化できる仕様に変えることができます。全体像については、当社の

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