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カーエアコンの温度制御
ガイヤ２０００ＣＣ（２００２年９月購入、オートエアコン）に乗っています、 エアコンの温度制御、例えば外気３０℃、室温設定２８℃の場合は、２８℃に成れば、エアコンのコンプレッサーは停止するのでしょうか、 （エアコンは外気３５℃で室温２６℃程度に下げる能力はあると思います、条件にもよるが） あるいは連続運転し、再熱で温度を維持しているのでしょうか。 省エネ的にはどの様な制御方式に成っていますか。 宜しく 専門家の ご教示を希望します。
- mermaid2004
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可変容量コンプレッサーには大きく分けて４種類の方式があります。 1）ピストンのストロークを変える方式。これを採用しているコンプレッサーは斜板式と呼ばれる方式で、シャフトについた斜板と呼ばれる円盤（シャフトに対してある角度を持って取り付けられている。独楽の円盤が斜めについているような物）の傾きを変える方式です。斜板式ではシャフトの周りに放射状にピストンが取り付けられていて、斜板の回転によってピストンがシャフトと平行に移動しますが、斜板の角度が変わるとこのピストンのストロークが変わる事を利用したものです、ただ単に斜板の角度を変えただけではピストンの上死点の位置が変わってしまい、圧縮比自体も変化してしまいますので、角度を変えても上死点が変わらないようにするための、リンク機構が斜板の支持部分に備えられています。 ２）同じく斜板式で用いられる方法ですが、こちらは両斜板と呼ばれる方式で、斜板の裏側と表側の両面にピストンを備えた方式のコンプレッサーに用いられます。この方式では斜板の角度をけることは不可能（斜板の支持位置を変えてしまうと、裏表のピストンで圧縮比を同じに保つことはできないため）です。この方式では斜板の裏または表のいずれかのピストンの圧縮をとめしまう方法がとられます。具体的にはどちらか片方の面のバルブを開放したままにしてしまうことで、実効容積を半分に落とします。 ３）ベーンローターリー式に採用される例です。ベーンロータリーでは吸入がわのタイミングはローターハウジングに空けあれれた、ポートの形状によって決まります。この形状を特殊な形状とし、回転数が上がった場合の吸入効率を意識的下げ、ある程度以上回転数が上がると吸入効率低下のため実容積が下がったのと同じ事になり、吐出一定以上に上がらなくなる方式です。 ４）同じくベーンロータリー式で採用されている例で、吐出側のポートに吸入がわへのバイパスポートを設け、圧縮初期部分で吸入側へ戻してしまう方式です。圧縮行程の実容積が減ることになり、実容積が小さくなります。 この方式はいずれも、確かに高回転時の不必要なパワーロスを防ぐことはできますが、摩擦などの機械的な損失については運転状況に関わらず一定であるため、たとえば能力を５０％に制限したとしても、コンプレッサーの消費する動力は５０％にはならないという欠点があります。
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- ponponponponpon3
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なかなか活字にするのは難しいと思っていたら、良い説明がありましたのでご覧ください。 http://www.denso-tokyo.com/idea/carairconditioner/pdf/ac-11.pdf エアコンの構成についても詳しく説明されています。 ↓元サイトです。
お礼
早速ありがとう御座います。 圧縮機も色々と変遷があったようですね、最近はスクロール式の様ですね、家庭用も殆どスクロール式です、弁が無く構造が簡単で故障が少なく、効率も良い。 ありがとう御座いました。
- sailor
- ベストアンサー率46% (1954/4186)
自動車用のエアコンの温度制御は車内の室温によるコンプレッサーのオンオフによって行われているのではありません。コンプレッサーのオン・オフの制御はエヴァポレーター（エアコン内部の冷却器）の温度によるものだけです。通常エヴァポレーターの温度が１℃前後になるとコンプレッサーをオフにします。これは室温制御のためと言うよりエヴァポレーターの氷結防止の目的です。また、自動車用のエアコンではサーモスタットなどによるコンプレッサーのオン・オフを行う方式以外にＳＴＶ（サクション・スロットル・バルブ）またはＥＰＲ（エキスパンション・プレッシャー・レギュレーター）と言う装置を使い、冷媒の蒸発圧力を制御して、エヴァポレーターの温度を制御（冷媒の温度は蒸発圧力で決まる特性を利用）し、コンプレッサーは常に運転したままのものもあります。この方式の利点はコンプレッサーのオン・オフによる制御の物では、コンプレッサーのオン・オフに伴い噴出し温度が上下する現象を伴いますが、冷房時にこのような温度変化が少ないことです。もちろんエンジンに対する負荷は大きくなるので、比較的高級車に多く見られる方法です。 実際の室温制御は風量およびエアーミックス（冷気と温風をミックスする）によって行われます。エヴァポレーター通過後の空気の温度をできるだけ一定に保ち、室温が設定温度に近づくにつれ、風量を落としていきます。風量を最小限まで絞っても、まだ設定温度以下になろうとする場合はエヴァポレーター通過後の空気をヒーターに導き加熱します。通常冷房時にはヒーターが動作することはほとんどなく、風量を絞ったことでエヴァポレーターの温度が下がりコンプレッサーが切れる（またはＳＴＶやＥＰＲが動作する）場合がほとんどです。 家庭用のエアコンなどでは室温が設定温度になるとコンプレッサーをオフにしますが、車用のものではこのような制御にはなっていません。これは、車のように断熱が難しく、日射の影響が大きく車内の部分により大きく温度が異なるような環境では、家庭用のエアコンのような制御が難しいからです。 省エネについては、コンデンサーやエヴァポレーターなどの熱交換器の効率を高くする。コンプレッサーの圧縮効率をあげ、機械損失を減らす。システム全体を軽量化するなどの対策がとられています。ただ、自動車用のエアコンは冷房の対象になる室内の環境が移動により激変することや、エアコンの運転は本来一定の回転（コンプレッサーなどの効率がもっとも高くなる回転数）でなされる方が好ましいのですが、エンジンを動力とし、走行に伴って回転数が常に変化する環境では非常に難しい問題です。ＳＴＶやＥＰＲもこのような状況のために取り付けられている装置ですし、温度制御の方法についても同じです。また、冷媒（エアコンのガス）についても家庭用のエアコンと自動車用のエアコンでは異なります。本来より沸点の低い家庭用のエアコンに使用されている物の方が効率がいいのですが、沸点が高い＝同じ温度であれば圧力が高いを意味しますので、エンジンと言う振動を伴う装置にコンプレッサーを取り付けるため、ゴム製のホースを使わざるを得ないことや事故などで破裂した際の危険性も考慮せざるを得ないことやコンプレッサーオン・オフでの走行時のトルク変動の大きさなどの状況があるのでより効率の高い冷媒の使用も難しいのです。
お礼
早速大変詳しい解説感謝します。 １）蒸発器出口での温度を検出し、圧縮機はＯＮ，ＯＦＦ（温度が設定値に近づき、風量低下などで負荷が少ない時に冷媒の温度低下で停止） ２）ＳＴＶ ＯＲ ＥＰＲでの冷媒流量の制御 ３） １）、 ２）＋ エアーミックスで温度調整 回転数が不安定で、色々と複雑そうですね。 ありがとう御座いました、概ね 理解できました。
- s76r44
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>可変容量モデルを初めて知りました。、ピストンのストローク変更？ それ程の高級車でなく、やはりＯＮ．ＯＦＦか ワタシがはじめて知ったこのモデルは 平成元年くらいに登場したアコードインスパイアーです これはレシプロコンプではなく 傾斜させた円盤のようなものを回転させて圧縮させるタイプのモデルです この円盤の傾斜角度をロッドで制御してコンプの容量（能力）を可変してました
お礼
早速ありがとう御座います。 コンプレッサーの容量制御が出来れば、最も安定で省エネです。「傾斜させた円盤」説明は難しいですが、イメージは充分理解出来ます。 ありがとうございました
- s76r44
- ベストアンサー率11% (8/72)
この車種については詳しく知らないので、一般論でお答えします ほとんどのタイプのものは 単なるコンプレッサーのON/OFFでしかありません 目標温度になると停止させます ほかには可変容量コンプレッサーを搭載したモデルでは 負荷に応じてコンプレッサーの能力を可変します 目標値近くなるとコンプレッサーの能力を低下させます 基本的にはコンプレッサーはONのままです 家庭用エアコンで言えば インバーター式かそうでないかということになります 実際に行われている制御では、 現在温度と目標温度に多少差をつけて考える場合があります センサーの位置と体感する温度の差を埋めるため などです これらはメーカーや車種により考え方や環境が違うので一概には言えませんが・・。 あとは冷媒流量の制御です 熱交換器の温度を監視し、これによって 現在の負荷量を判断します 低負荷の場合冷媒流量を 膨張弁により加減します エアコンの能力は循環冷媒量に比例しますので・・。 ＞再熱で温度を維持しているのでしょうか。 これはまず無いでしょう 燃費や運転フィーリングを犠牲にする事になり 無駄な事になるからです
お礼
早速ありがとう御座います、 ＯＮ，ＯＦＦ？、車には全くＯＮ時、ＯＦＦ時の変化が（ショック、加速性能など）感じません。 可変容量モデルを初めて知りました。、ピストンのストローク変更？ それ程の高級車でなく、やはりＯＮ．ＯＦＦか ありがとう御座います
- hiroko771
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エアコン用の「温度センサー」が有るから、その値になったら止まる。 （ヒーターの場合は、送風の勢いが弱まる） 設定温度から、プラマイ何度かは解らないけど、スイッチそのままにしておけば （クーラーの場合）コンプレッサーは勝手に動き出すよ。 （動き出すまでは余計な燃料は喰わない） あと「送風」が「1」以上ならファンは回ってるけど 前にも書いたけど、コンプレッサーを回さない限り余計な燃料は喰わない。 オートエアコンは車に限らず、皆仕組は同じ。
お礼
早速詳しい説明ありがとう御座います １）レシプロ式でピストンのストローク変更 ２）レシプロ式で５０％アンロード方式 ３）吸入側を絞る方式 ４）圧縮機をバイパスする方式 色々と能力制御があるようですね ありがとう御座いました
補足
皆さんありがとう御座いました、全員に２０点としたいですが、そうは行きませんね。これで締め切ります。