C- Öl-Design und Leistungsprüfung in KASEN-Kupplungssystemen für Kfz-Klimaanlagen
Entwicklung des magnetischen Kerns der Leistung
In jeder Kupplung einer Kfz-Klimaanlage ist die Spule das unsichtbare Kraftzentrum.
Es wandelt elektrischen Strom in ein präzises Magnetfeld um und betätigt so die Kompressorkupplung mit exakter Timing- und Drehmomentsteuerung.
Bei KASEN handelt es sich bei dieser Komponente nicht um ein Standardprodukt – sie wird individuell in einem iterativen Designprozess entwickelt, der elektrische Effizienz, thermische Belastbarkeit und Herstellbarkeit in Einklang bringt.
1. Materialauswahl: Ausgewogene Leitfähigkeit und Haltbarkeit
Die Grundlage für eine zuverlässige Spule liegt in der Wahl der Materialien.
KASEN verwendet sauerstofffreien, hochleitfähigen Kupferdraht (OFHC), der mit einer zweilagigen, hitzebeständigen Lackschicht überzogen ist und für den Dauerbetrieb bei 180°C ausgelegt ist.
| Eigentum | KASEN Spule | Standardspule | Auswirkungen auf die Leistung |
|---|---|---|---|
| Drahttyp | OFHC Kupfer | Kupfer-Aluminium-Legierung | Höhere Leitfähigkeit |
| Isolationsklasse | Klasse H (180°C) | Klasse F (155°C) | Bessere thermische Stabilität |
| Zahnschmelzschicht | Dual (Polyamid + Polyesterimid) | Einzel | Verbesserter Feuchtigkeitsschutz |
| Wicklungsdichte | 88–92 % | 75–80 % | Höhere magnetische Flusseffizienz |
Jede Spulencharge wird vor dem Wickeln einer Wirbelstromleitfähigkeitsprüfung unterzogen, um die Konsistenz sicherzustellen.
2. Fortschrittlicher Wickelprozess und thermische Optimierung
Der Spulenwicklungsprozess bestimmt sowohl die magnetische Symmetrie als auch die Wärmeableitung.
KASEN verwendet CNC-gesteuerte automatische Wickelmaschinen mit Laser-Spannungsrückmeldung, um einen gleichmäßigen Schichtabstand zu gewährleisten und Mikrorisse in der Emaillebeschichtung zu vermeiden.
Design-Highlights:
Präzisionswicklung mit einer Spannungsabweichung von ±0,02 mm.
Kernverkapselung mit Hochtemperatur-Epoxidharz zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit.
Integrierte Kühlkörperstruktur zwischen Wicklungen und Gehäuse, wodurch die Kühlleistung um 20 % verbessert wird.
Das Ergebnis: Spulen, die auch bei schwankenden Umgebungstemperaturen einen gleichbleibenden Widerstand und eine gleichbleibende magnetische Leistung aufweisen.
3. Kalibrierung der magnetischen Zugkraft
Die Magnetfeldstärke bestimmt die Zuverlässigkeit der Kupplung.
Jede Kupplungsspule einer Kfz-Klimaanlage wird unter simulierter Last einer Messung der magnetischen Zugkraft unterzogen.
| Parameter | KASEN-Standard | Branchendurchschnitt |
|---|---|---|
| Zugkraft bei 12 V | ≥ 450 N | 340–380 N |
| Ansprechzeit | ≤ 0,04 s | 0,08 s typisch |
| Restmagnetismus | < 5 % | 10–15 % |
| Energieumwandlungseffizienz | > 85% | 70–75 % |
Zugkraftmessgeräte zeichnen die magnetischen Anstiegskurven in Echtzeit auf und scheiden automatisch Spulen aus, die außerhalb der Toleranz von ±2% liegen.
Erkenntnis: Ein höherer magnetischer Wirkungsgrad gewährleistet nicht nur einen sicheren Eingriff, sondern reduziert auch den Kompressorwiderstand, wodurch die Gesamtlast des Motors und der Kraftstoffverbrauch sinken.
4. Thermische Leistungs- und Dauerprüfung
Die Laborvalidierung von KASEN simuliert extreme Bedingungen, um die Spulenisolierung, die Widerstandsstabilität und die Wärmeableitung zu überprüfen.
Thermische Validierungstests:
Belastungstest bei konstanter Temperatur: 180 °C für 500 Stunden, Widerstandsdrift ≤2 %.
Thermoschocktest: −40°C ↔ +180°C, 500 Zyklen, keine Schmelzrisse.
Einschaltdauer: 300.000 Schaltzyklen, Spannungsabfall <3%.
Die Infrarot-Thermografie während der Prüfung bestätigt eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die Spulenwicklungen und verhindert so ein lokales Durchbrennen – eine Hauptursache für häufige Spulenausfälle.
5. Bewertung der elektrischen und magnetischen Effizienz
Die Ingenieure von KASEN messen die Wechselwirkung zwischen Stromeingang und magnetischem Ausgang mittels BH-Kurven-Tests (magnetische Flussdichte vs. magnetische Feldstärke).
Dies ermöglicht die Feinabstimmung der Spulengeometrie, um bei Nennspannung einen maximalen Wirkungsgrad ohne Sättigung zu erzielen.
Zusammenfassung der Ergebnisse:
Magnetische Flussdichte (Bmax): 1,75 T
Kernverlustreduzierung: −12 % durch optimierte Laminierungsdicke
Induktivitätstoleranz: ±3 % über 10.000 Proben
Diese präzisen Steuerungen gewährleisten, dass die elektromagnetische Signatur jeder Spule der Konstruktionszeichnung entspricht.
6. Qualitätskontrolle und Datenrückverfolgbarkeit
Jede einzelne Spule, die im Kupplungssystem für Kfz-Klimaanlagen von KASEN verwendet wird, ist von der Kupferspule bis zur fertigen Baugruppe rückverfolgbar.
Zu den Inline-Qualitätskontrollen gehören:
Widerstandsmessung bei drei Temperaturpunkten (20°C, 100°C, 180°C)
Hochspannungs-Dielektrikumsprüfung (2000 V für 1 Minute)
Automatisierte Polaritäts- und Durchgangsprüfung
Hochladen von Barcode-Daten in die MES-Datenbank
Dieses System gewährleistet 100%ige Rückverfolgbarkeit für OEM-Kunden und unterstützt bei Bedarf Chargenrückrufanalysen.
7. Zuverlässigkeit im Umweltbereich und Feuchtigkeitsschutz
In feuchten Regionen wird der Verschleiß von Spulen oft durch Kondensation oder Einwirkung korrosiver Gase beschleunigt.
KASEN begegnet diesem Problem durch mehrschichtigen Schutz:
Epoxidharzverguss zur Feuchtigkeitsabdichtung
Silikondichtung zwischen Spulengehäuse und Kompressorkörper
Oberflächenbeschichtung gemäß ASTM B117 500-Stunden-Salzsprühbeständigkeitsnorm
Dies garantiert ein stabiles magnetisches Ansprechverhalten auch unter Küstenbedingungen oder bei hoher Luftfeuchtigkeit.
KASEN: Magnetismus für maximale Effizienz
Durch präzise Spulenkonstruktion, umfassende Tests und robusten Umweltschutz stellt KASEN sicher, dass jede Kupplung für Kfz-Klimaanlagen unter allen betrieblichen Anforderungen konstant funktioniert.
Diese Gestaltungsprinzipien führen zu einer reibungsloseren Interaktion, längeren Serviceintervallen und einer höheren Kundenzufriedenheit.
Um das gesamte Angebot an Kupplungssystemen, Konstruktionsspezifikationen und OEM-Kooperationsmöglichkeiten von KASEN zu erkunden, besuchen Sie bitte die KASEN-Homepage oder kontaktieren Sie unser technisches Team über die Kontaktseite .
Häufig gestellte Fragen: Spulenleistung und Designvalidierung
Frage 1: Warum ist eine Isolierung der Klasse H für die Kupplungsspulen von Klimaanlagen erforderlich?
Da die Spulentemperatur im Dauerbetrieb 160°C überschreiten kann, gewährleistet die Klasse H die langfristige dielektrische Integrität.
Frage 2: Was verursacht die mit der Zeit einhergehende Widerstandsdrift der Spule?
Thermische Alterung und Emaille-Abbau; KASEN mindert dies durch eine zweilagige Isolierung und Epoxidharz-Verkapselung.
Frage 3: Wie beeinflusst die Spulenkonstruktion den Wirkungsgrad des Kompressors?
Effiziente Spulen reduzieren elektrische Verluste, was zu einem schnelleren Eingriff und geringerem mechanischen Widerstand führt.
Frage 4: Sind KASEN-Zündspulen sowohl mit 12-V- als auch mit 24-V-Systemen kompatibel?
Ja – kundenspezifische Wicklungskonfigurationen sind für Pkw-, Nutzfahrzeug- und Elektrofahrzeugplattformen erhältlich.
