暖房、換気、空調（HVAC）は、屋内および自動車の周囲の快適さのための技術です。 HVACは小屋の中の気持が良い気候の管理でhotness/coolnessのある程度の制御によって促進する。
車の中にエアコンを持つことが大きな特徴の一つと考えられていた時代がありましたが、今日ではエアコンはエントリーレベルの自動車でも標準装備となっています。 さらに多くの快適さと贅沢のための欲求は、自動車内の気候制御システムの開発につながっています。 自動気候制御の第一の目的は機内乗客の慰めのためのある特定の区域の温度を管理することである。
HVACは1960年代初頭に自動車に最初に導入され、今日のハイエンド車のほとんどで利用可能です。 それはフロントエンドの機械/電子スイッチかノブから成っている複雑なシステムである。 システムのバックエンドは、一つ以上の送風機モータ、アクチュエータ（新鮮な空気循環制御、空気流量制御および温度制御のための）、および空気がキャビンに転送される多くのダクトと結合された冷凍ユニットからなる。
HVACユニットの動作の背後にある基本原則は、伝導と対流です。 圧力差により、車両内の低温領域から高温領域に熱が伝達されます。 この熱伝達のプロセスは冷凍と呼ばれます。 図1は、完全な冷凍プロセスのサイクル図を示しています。
空調システムは、五つの主要なコンポーネントで構成されています。
- 蒸発器
- 圧縮機
- コンデンサー
- 受信機/乾燥機
- 拡張装置
調節の蒸化器。 高圧と低圧の間の分割点は、圧縮機と膨張弁を通って切断される。
次のセクションでは、HVACシステムの各部分について詳しく説明します(図2を参照)。
蒸発器
蒸発器は、冷凍サイクルにおける熱交換装置です。 膨張値から出て蒸発器に入る液体冷媒は、より低い温度およびより低い圧力である。
エバポレータコイル冷媒を通過すると、コイルを介して吹き込まれた空気からの熱を吸収し、低温、低圧蒸気に変換されます。
冷媒を通過すると、 液体冷媒は、蒸発器コイルを離れる前に液体冷媒が沸騰することを確実にするために、蒸発器コイルの底部から上部に流れるように作られる。
蒸発器によって実行されるタスクは、次のように要約することができます:
- 熱の吸収
- 蒸気へのすべての冷媒の沸騰
送風機によって吹き飛ばされた空気は、熱を伝達する際にクーラーになり、通気口を通ってキャビンに渡されます。
空調蒸発器は、周囲の媒体からの熱を吸収することによって冷却を提供するので、車両のダッシュボードに非常に近い場所に配置すると、二重の それはそれを通って渡される空気からの熱を吸収し、また必須の温度を維持するために車の中からの熱を吸収します。
コンプレッサー
エアコンコンプレッサーは、中央空調ユニットの心臓部として知られています。 圧縮機は吸引ラインからの蒸気冷却剤を吸収し、最高に蒸気を過熱するために蒸気を圧縮します。 蒸気の温度は、通常、外気の温度よりも2.5倍高い。
熱は常に高温から低温に流れるので、冷媒はシステムから熱を移動させることができるように外気よりもはるかに高温でなければなりません。
熱は常に高温から低温に流れるので、冷媒は外気よりもはるかに高温でなければなりません。 圧縮機を渡る冷却剤の流れとして、また吸引ラインで吸収される圧縮、モーター巻上げ熱、機械摩擦および他の熱の熱を取除きます。 エアコンの圧縮機のもう一つの主仕事はシステムの冷却剤の流れを発生させることです。
compressorで実行されるタスクは、次のように要約できます:
- 過熱
- 潜熱を除去または（凝縮）
- より感覚可能な熱を除去または（サブクール）
- 冷媒の流れを生成
コンデンサー
高温、高圧蒸気は、凝縮コ 凝縮器は蒸発器のようなものです-それは熱交換器です。 凝縮のコイルの中で冷却剤は上からコイルの底に流れる。
冷媒は周囲温度よりもはるかに高い温度にあるので、コイルを通過すると冷却されます。 極度の熱冷却剤がコイルのより低い三分の一に達するまでに、液体に戻って変わるには十分に冷却します。 このプロセスは副冷却として知られています。
冷却剤が熱の解放によって液体の形態に凝縮すると同時に、銅管の外温度は非常に高くなり、送風機/ラジエーターファンの助けによって熱はシステ 一部の車両のこの加熱された空気は、より涼しい気候条件で暖かい空気の源になります。
凝縮器の配置は、非常に高温であるため、効率を向上させるためにも重要であるため、最大表面積をより速い速度で冷却する必要があります。
乾燥機/受信機
乾燥機/受信機は、通常、凝縮器出口と膨張弁入口との間の配管に、システムの高圧部に位置していますが、いくつかは凝縮器に直接接
乾燥機/受信機は三つの非常に重要な機能を果たしています：
- 彼らは、低冷却需要の期間中に余分な冷媒のための貯蔵容器として機能します。
- これは、受信機/乾燥機の「受信機」機能です。
- それらは交互計算システムの中の汚染物を引っ掛けることができるフィルターを含んでいる。
- 乾燥機/受信機には、乾燥剤と呼ばれる材料が含まれています。 製造、アセンブリまたはサービスの間に交互計算システムの中で得たかもしれない湿気（水）を吸収することを使用します。 これは、乾燥機/受信機の「乾燥機」機能です。
膨張装置
膨張装置は、液体冷媒がガスに沸騰するための圧力差を生成するために必要とされる。 拡張装置はシステムのまわりの冷却剤の流れの制限によって圧力降下を作成する。冷媒の流れを遅くすると、圧縮機はシステムの片側を部分的に排気します。 この低圧空隙は、システムの「吸引側」または「低側」と呼ばれる。
自動気候制御
自動気候制御は、手動の介入なしに指定されたスペースの温度を監視し、制御する機能です。 車両の乗客は、必要なキャビンの温度と湿度を指定します。 これらの価値は気候制御システムによって入力として取られ、電子的に温度および湿気を制御し、ユーザー指定価値で維持する。 これはオン/オフACを転換するか、またはより暖かいかより涼しい制御の滑走によって小屋の温度を調整するための人間の努力を除去する。自動化された気候制御の仕組みでは、温度と湿度のセンサーをキャビンに配置する必要があります。 これらのセンサは、その領域の温度と湿度の値を継続的に読み取り、マイクロコントローラ（MCU）に供給します。 これらの測定値は、mcuによって乗員によって定義された設定と比較され、加熱/冷却が適切に調整されます（図3参照）。
車に乗っている誰もが単一の温度設定に同意しなければならなかった時がありました。 自動車の自動気候制御の進歩は、ゾーニング気候制御へと進化してきました。 このタイプの実装では、各乗員は、彼または彼女が座っている座席領域の温度を調整することができる。
定義されたゾーン内の各領域には、指定された領域の現在の温度を読み取る個別の温度センサーがあります。 各温度センサーデータは特定の地帯のために定義される温度の設定と比較され、適切な冷却するか、または暖まる行為は始められる。
自動気候制御システムには、コンパートメント内の空気システム全体を調整するコンピュータも含まれています。 これはファンの速度、空気調節の圧縮機の約束、およびコンパートメントに支払われるべき全面的な気温の調整によって達成される。 典型的には、これらのプロセスは、現代の自動車内の全体的なコンピュータシステムに統合されています。
各メーカーは、個々の乗客のための完璧な気候を提供するための独自の方法を持っています; 但し、それらはすべて運転者のHVACの制御装置の付加的な制御のようなある同じような部品に、後部座席の付加的なHVACの制御装置、各地帯のための個々の温 たとえば、Lexus LX570には28個のものがあります。
著者について
Nitin Guptaは、消費者と自動車の両方のデジタルマルチメディアのための組み込みソフトウェア開発の分野での経験を持つSr.アプリケーシ