Conception et essais de performance des systèmes d'embrayage de climatisation automobile KASEN
Conception du noyau magnétique de la performance
Dans chaque embrayage de climatiseur automobile , la bobine est le véritable moteur invisible.
Il transforme le courant électrique en un champ magnétique précis, enclenchant l'embrayage du compresseur avec un contrôle précis du timing et du couple.
Chez KASEN, ce composant n'est pas disponible sur étagère ; il est conçu sur mesure grâce à un processus de conception itératif qui équilibre l'efficacité électrique, la résistance thermique et la facilité de fabrication.
1. Choix des matériaux : équilibrer conductivité et durabilité
La fiabilité d'une bobine repose avant tout sur le choix des matériaux.
KASEN utilise un fil de cuivre à haute conductivité sans oxygène (OFHC) recouvert d' un émail double couche résistant à la chaleur , conçu pour un fonctionnement continu à 180 °C.
| Propriété | Bobine KASEN | Bobine générique | Impact sur la performance |
|---|---|---|---|
| Type de fil | Cuivre OFHC | Mélange cuivre-aluminium | conductivité plus élevée |
| Classe d'isolation | Classe H (180°C) | Classe F (155°C) | meilleure stabilité thermique |
| Couche d'émail | Double (polyamide + polyesterimide) | Célibataire | Protection contre l'humidité améliorée |
| Densité d'enroulement | 88–92% | 75 à 80 % | rendement de flux magnétique plus élevé |
Chaque lot de bobines est vérifié par un test de conductivité par courants de Foucault afin d'assurer sa cohérence avant l'enroulement.
2. Procédé d'enroulement avancé et optimisation thermique
Le processus d'enroulement de la bobine détermine à la fois la symétrie magnétique et la dispersion de la chaleur.
KASEN utilise des enrouleurs automatiques à commande numérique avec retour de tension laser pour maintenir un espacement uniforme des couches et éviter les microfissures dans le revêtement en émail.
Points forts du design :
Enroulement de précision avec une variation de tension de ±0,02 mm.
Encapsulation du noyau avec de l'époxy haute température pour améliorer la rigidité diélectrique.
Structure de dissipateur thermique intégrée entre les enroulements et le boîtier, améliorant l'efficacité du refroidissement de 20 %.
Résultat : des bobines qui maintiennent une résistance et une puissance magnétique constantes même en cas de variations de température ambiante.
3. Étalonnage de la force d'attraction magnétique
La fiabilité de l'embrayage est déterminée par la force magnétique.
Chaque bobine d'embrayage de climatiseur automobile subit une mesure de la force de traction magnétique sous charge simulée.
| Paramètre | Norme KASEN | Moyenne du secteur |
|---|---|---|
| Force de traction à 12 V | ≥ 450 N | 340–380 N |
| Temps de réponse | ≤ 0,04 s | 0,08 s typique |
| Magnétisme résiduel | < 5% | 10 à 15 % |
| Efficacité de conversion énergétique | > 85% | 70–75% |
Les testeurs de force de traction enregistrent les courbes de montée magnétique en temps réel, rejetant automatiquement les bobines qui s'écartent de plus de ±2 % de tolérance.
Constat : Une efficacité magnétique supérieure assure non seulement un engagement sûr, mais réduit également la résistance du compresseur, diminuant ainsi la charge globale du moteur et la consommation de carburant.
4. Tests de performance thermique et d'endurance
La validation en laboratoire de KASEN simule des conditions extrêmes afin de vérifier l'isolation de la bobine, la stabilité de la résistance et la dissipation de la chaleur.
Tests de validation thermique :
Test de charge à température constante : 180 °C pendant 500 heures, dérive de résistance ≤ 2 %.
Test de choc thermique : −40 °C ↔ +180 °C, 500 cycles, aucune fissure de l'émail.
Endurance sous tension : 300 000 cycles de commutation, chute de tension < 3 %.
La thermographie infrarouge réalisée pendant les tests confirme une répartition uniforme de la chaleur sur les enroulements de la bobine, évitant ainsi les surchauffes localisées, une cause majeure des défaillances génériques des bobines.
5. Évaluation du rendement électrique et magnétique
Les ingénieurs de KASEN mesurent l'interaction entre le courant d'entrée et la sortie magnétique grâce à des tests de courbe BH (densité de flux magnétique en fonction de l'intensité du champ magnétique).
Cela permet un réglage précis de la géométrie de la bobine afin d'obtenir une efficacité maximale à la tension nominale sans saturation.
Résumé des résultats :
Densité de flux magnétique (Bmax) : 1,75 T
Réduction des pertes dans le noyau : −12 % grâce à une épaisseur de stratification optimisée
Tolérance d'inductance : ±3 % sur 10 000 échantillons
Ces commandes de précision garantissent que la signature électromagnétique de chaque bobine correspond à son plan de conception.
6. Contrôle de la qualité et traçabilité des données
Chaque bobine utilisée dans le système d'embrayage de climatisation automobile de KASEN est traçable depuis la bobine de cuivre jusqu'à l'assemblage final.
Les contrôles qualité en ligne comprennent :
Mesure de la résistance à trois points de température (20°C, 100°C, 180°C)
Test diélectrique haute tension (2 000 V pendant 1 minute)
Vérification automatisée de la polarité et de la continuité
Téléchargement de données codées-barres vers la base de données MES
Ce système garantit une traçabilité à 100 % pour les clients OEM et prend en charge l'analyse des rappels de lots en cas de besoin.
7. Fiabilité environnementale et protection contre l'humidité
Dans les régions humides, la dégradation des serpentins est souvent accélérée par la condensation ou l'exposition à des gaz corrosifs.
KASEN répond à ce problème grâce à une protection multicouche :
Enrobage époxy pour l'étanchéité à l'humidité
Joint d'interface en silicone entre le boîtier du serpentin et le corps du compresseur
Revêtement de surface conforme à la norme de résistance au brouillard salin ASTM B117 de 500 heures
Cela garantit une réponse magnétique stable même dans des conditions côtières ou de forte humidité.
KASEN : Magnétisme conçu pour une efficacité optimale
Grâce à une ingénierie précise des bobines, des tests exhaustifs et une protection environnementale robuste, KASEN garantit des performances constantes de chaque embrayage de climatiseur automobile, quelles que soient les conditions d'utilisation.
Ces principes de conception se traduisent par une interaction plus fluide, des intervalles de service plus longs et une satisfaction client accrue.
Pour découvrir la gamme complète de systèmes d'embrayage KASEN, leurs spécifications de conception et leurs options de coopération avec les équipementiers, veuillez consulter la page d'accueil de KASEN ou contacter notre équipe technique via la page de contact .
FAQ : Validation des performances et de la conception des bobines
Q1. Pourquoi l'isolation de classe H est-elle nécessaire pour les bobines d'embrayage de climatisation ?
Étant donné que la température de la bobine peut dépasser 160 °C en fonctionnement continu, la classe H garantit une intégrité diélectrique à long terme.
Q2. Qu'est-ce qui provoque la dérive de la résistance de la bobine au fil du temps ?
Vieillissement thermique et dégradation de l'émail ; KASEN atténue ces problèmes grâce à une isolation double couche et un encapsulage époxy.
Q3. Comment la conception du serpentin affecte-t-elle l'efficacité du compresseur ?
Les bobines performantes réduisent les pertes électriques, ce qui permet un engagement plus rapide et une moindre résistance mécanique.
Q4. Les bobines KASEN sont-elles compatibles avec les systèmes 12V et 24V ?
Oui, des configurations d'enroulement personnalisées sont disponibles pour les plateformes de véhicules de tourisme, commerciaux et électriques.
