自動車用エアコンコンプレッサー。
自動車用エアコンのコンプレッサーは、自動車用エアコンの冷凍システムの心臓部であり、冷媒蒸気の圧縮と輸送の役割を担っています。
コンプレッサーは、非可変容量型と可変容量型の2種類に分けられます。
エアコンのコンプレッサーは、内部の動作方式の違いにより、一般的に往復式と回転式に分けられます。
作動原理の違いにより、エアコンのコンプレッサーは定容量型コンプレッサーと可変容量型コンプレッサーに分類できる。
定容量型圧縮機
定容量コンプレッサーの排気量はエンジン回転数の増加に比例するため、冷凍ニーズに応じて出力を自動的に変更することはできず、エンジンの燃料消費への影響は比較的大きい。制御は一般的に蒸発器出口の温度信号を収集することによって行われ、温度が設定温度に達するとコンプレッサーの電磁クラッチが解除され、コンプレッサーは停止する。温度が上昇すると、電磁クラッチが作動し、コンプレッサーが再び作動を開始する。定容量コンプレッサーは、空調システムの圧力によっても制御される。配管内の圧力が高すぎると、コンプレッサーは停止する。
可変容量型エアコンコンプレッサー
可変容量コンプレッサーは、設定温度に応じて出力電力を自動的に調整できます。空調制御システムは、蒸発器出口の温度信号を収集するのではなく、空調配管内の圧力変化信号に応じてコンプレッサーの圧縮比を制御することで、出口温度を自動的に調整します。冷凍プロセス全体を通して、コンプレッサーは常に作動しており、冷凍強度の調整は、コンプレッサー内部に設置された圧力調整器の制御に完全に依存しています。空調配管の高圧端の圧力が高すぎると、圧力調整弁がコンプレッサーのピストンストロークを短縮して圧縮比を下げ、冷凍強度を低下させます。高圧端の圧力が一定程度低下し、低圧端の圧力が一定程度上昇すると、圧力調整弁がピストンストロークを増加させて冷却強度を向上させます。
作動方式の違いにより、圧縮機は一般的に往復式と回転式に分類され、一般的な往復式圧縮機にはクランクシャフト連結ロッド式と軸方向ピストン式があり、一般的な回転式圧縮機には回転ベーン式とスクロール式がある。
クランクシャフトおよびコネクティングロッドコンプレッサー
このコンプレッサーの動作プロセスは、圧縮、排気、膨張、吸入の4つに分けられます。クランクシャフトが回転すると、ピストンはコネクティングロッドによって往復運動し、シリンダーの内壁、シリンダーヘッド、ピストンの上面で構成される作動容積が周期的に変化し、冷凍システム内で冷媒の圧縮と輸送の役割を果たします。クランクシャフトコネクティングロッドコンプレッサーは、広く使用され、製造技術が成熟しており、構造がシンプルで、加工材料と加工技術に対する要求が低く、コストも比較的低い第一世代のコンプレッサーです。適応性が高く、幅広い圧力と冷却能力の要求に対応でき、メンテナンス性も良好です。
しかしながら、クランクシャフトコネクティングロッド式コンプレッサーには、高速回転ができない、機械が大きくて重く、軽量化が容易ではない、排気が断続的である、空気の流れが変動しやすい、運転時に大きな振動が発生するなど、明らかな欠点もいくつかある。
上記のようなクランクシャフトリンク式コンプレッサーの特性から、この構造を採用した小型コンプレッサーは少なく、主にバスやトラックの大型空調システムに用いられている。
軸ピストンコンプレッサー
軸ピストンコンプレッサーは、コンプレッサーの第2世代とも呼ばれ、一般的なスイングプレートまたは傾斜プレートコンプレッサーは、自動車用エアコンコンプレッサーの主流製品です。傾斜プレートコンプレッサーの主な構成要素は、主軸と傾斜プレートです。各シリンダーはコンプレッサースピンドルの中心円に配置され、ピストンの移動方向はコンプレッサースピンドルと平行です。ほとんどの傾斜プレートコンプレッサーは、軸6シリンダーコンプレッサーのように、2ヘッドピストンで構成されており、コンプレッサーの前部に3つのシリンダー、後部に残りの3つのシリンダーがあります。2ヘッドピストンは対向するシリンダー内をスライドし、一方のピストンが前部シリンダー内の冷媒蒸気を圧縮し、もう一方のピストンが後部シリンダー内の冷媒蒸気を吸い込みます。各シリンダーには高圧弁と低圧弁が装備されており、高圧管を使用して前部と後部の高圧室を接続します。傾斜板は圧縮機のスピンドルに固定され、傾斜板の端部はピストンの中央にある溝に嵌合し、ピストン溝と傾斜板の端部は鋼球ベアリングによって支持されています。スピンドルが回転すると、傾斜板も回転し、傾斜板の端部がピストンを押して軸方向に往復運動させます。傾斜板が1回転すると、前後の2つのピストンがそれぞれ圧縮、排気、膨張、吸入のサイクルを完了し、これは2気筒に相当します。軸方向6気筒圧縮機の場合、3気筒と3つのダブルヘッドピストンがシリンダー部に均等に配置され、スピンドルが1回転すると、6気筒の役割を果たします。
傾斜板式圧縮機は、小型化と軽量化が比較的容易で、高速運転も可能です。そのコンパクトな構造、高効率、そして信頼性の高い性能により、可変容量制御を実現することで、自動車用エアコンに広く採用されています。
ロータリーベーンコンプレッサー
ロータリーベーンコンプレッサーの円筒形状は、円形と楕円形があります。円形円筒の場合、ローターの主軸は円筒の中心に対して偏心しており、ローターは円筒内面の吸気口と排気口に近接しています。楕円形円筒の場合、ローターの主軸は楕円の中心と一致します。ローターのブレードは円筒を複数の空間に分割し、スピンドルがローターを1回転させると、これらの空間の体積が絶えず変化し、冷媒蒸気の体積と温度もこれらの空間内で変化します。ロータリーベーンコンプレッサーには吸気弁がありません。ブレードが冷媒の吸気と圧縮の役割を果たすことができるためです。ブレードが2枚の場合、スピンドルの1回転ごとに2回の排気プロセスが発生します。ブレードの数が多いほど、コンプレッサーの排気変動は小さくなります。
ロータリーベーンコンプレッサーは、第3世代コンプレッサーとして、容積と重量が小さく、狭いエンジンルームにも容易に設置できることに加え、騒音や振動が少なく、容積効率が高いという利点から、自動車用エアコンシステムにも採用されています。しかしながら、ロータリーベーンコンプレッサーは高い加工精度と製造コストが要求されます。
スクロールコンプレッサー
このコンプレッサーは第4世代コンプレッサーと呼べる。スクロールコンプレッサーの構造は主に2種類に分けられる。動的タービンと動的タービン、および二重回転型である。動的タービンが最も広く使用されており、その作動部は主に動的タービンと静的タービンで構成されている。動的タービンと静的タービンの構造は非常に似ており、どちらも端板と端板から突き出たインボリュート渦歯で構成され、偏心構成とそれらの違いは180°である。静的タービンは静止しているが、動的タービンは特殊な回転防止機構の制約下で偏心回転する並進クランクシャフトによって駆動される。回転はなく、回転のみである。スクロールコンプレッサーには多くの利点がある。例えば、コンプレッサーは小型軽量であり、可動タービンを駆動する偏心シャフトは高速回転できる。吸入弁と排気弁がないため、スクロールコンプレッサーは信頼性が高く、可変速動作と可変容量技術を容易に実現できる。複数の圧縮室が同時に作動する場合、隣接する圧縮室間のガス圧差が小さく、ガス漏れが少なく、体積効率が高くなります。スクロールコンプレッサーは、コンパクトな構造、高効率・省エネルギー、低振動・低騒音、信頼性といった利点から、小型冷凍分野でますます広く使用されるようになり、コンプレッサー技術開発の主要な方向性の1つとなっています。
車のコンプレッサーが冷えない場合の修理方法
車のコンプレッサーが冷えないという問題は、以下の手順で修理できます。
冷凍システムを点検する：まず、冷凍システムに漏れや詰まりがないか点検してください。詰まりは、冷媒を補充して漏れ箇所を特定し、フィルターエレメントを清掃または交換することで解消できます。
コンプレッサーの点検：冷凍システムが正常に作動しているにもかかわらず、冷凍効果が低い場合は、コンプレッサーの動作を確認する必要があります。コンプレッサーに不具合が見つかった場合は、修理または交換が必要です。
ファンを確認してください：冷凍システムとコンプレッサーが正常に動作しているにもかかわらず、冷凍効果が低い場合は、ファンが正常に動作しているかどうかを確認する必要があります。ファンに不具合がある場合は、修理または交換してください。
定期メンテナンス：カーエアコンの正常な動作を維持するためには、蒸発器の清掃、フィルターの交換など、カーエアコンシステムを定期的に清掃およびメンテナンスすることをお勧めします。
コンプレッサーベルトを確認してください。ベルトが緩すぎる場合は調整してください。エアコンシステムのホース接続部に油染みがないか確認してください。漏れが見つかった場合は、速やかにメンテナンス部門に連絡して修理してもらってください。
コンデンサーを清掃する：コンデンサー表面を定期的に清掃することで、エアコンの冷却効果を大幅に向上させることができます。
冷媒レベルを確認する：乾燥機の入口パイプと出口パイプの温度差を触って確認するか、マニホールド圧力計を使用して冷媒レベルを検出します。
エアコンの制御モジュールを確認してください。エアコンの制御モジュールに不具合があると、エアコンが冷えない場合があります。動作状態を確認し、修理または交換が必要かどうかを判断してください。
コンプレッサーがひどく損傷している場合は、コンプレッサーを直接交換する必要があるかもしれません。メンテナンス中に、コンプレッサーの電磁クラッチが損傷している場合は、電磁クラッチのみを交換するか、新しいコンプレッサーに交換することができます。また、定期的なメンテナンスと点検は、車のエアコンが冷えないという問題を予防・解決するための重要な対策です。
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