Controllo del rumore, delle vibrazioni e della ruvidità (NVH): come la frizione del compressore A/C KASEN garantisce prestazioni di raffreddamento silenziose e fluide
Il funzionamento silenzioso definisce la qualità percepita
Nel sistema HVAC di un'auto, la frizione del compressore dell'aria condizionata influenza direttamente la percezione che il conducente ha del veicolo.
Anche quando le prestazioni di raffreddamento sono eccellenti, rumori eccessivi, vibrazioni o risonanze della cinghia possono compromettere il comfort e la qualità percepita.
KASEN affronta l'NVH non come un ripensamento, ma come un obiettivo progettuale fondamentale , integrando bilanciamento di precisione, acustica dell'attrito e smorzamento delle vibrazioni fin dalle prime fasi di sviluppo della frizione.
1. La scienza alla base dell'NVH nelle frizioni A/C
L'NVH deriva da tre fattori interconnessi:
Rumore di impulso: improvviso innesto o rilascio magnetico.
Vibrazione meccanica: squilibrio rotazionale o disallineamento dei cuscinetti.
Trasmissione acustica: propagazione del suono attraverso il corpo del compressore o il telaio del veicolo.
Il modello ingegneristico di KASEN li tratta come un unico sistema, riducendo non solo il rumore di origine, ma anche la trasmissione e la risonanza.
2. Levigatura dell'innesto magnetico
Una frizione tradizionale produce un "clic" udibile quando la bobina si attiva e tira la piastra di attrito.
Il design di KASEN sfrutta l'impegno magnetico progressivo , ovvero una rampa di corrente controllata che aumenta gradualmente la forza magnetica nell'arco di millisecondi.
Benefici misurati:
Il suono di innesto è stato ridotto da 62 dB a 54 dB
Riduzione dello shock di coppia del 28%
Aumento della durata della bobina riducendo l'affaticamento dovuto ai picchi di corrente
Questa magnetizzazione controllata, abbinata a un avanzato sistema di smorzamento dell'isolamento, garantisce un funzionamento silenzioso e una maggiore durata della bobina.
3. Equilibrio dinamico e stabilità rotazionale
Lo squilibrio rotazionale è una delle principali cause di vibrazioni e rumore della cinghia.
KASEN utilizza un bilanciamento dinamico a 6.000 giri/min per ogni gruppo puleggia, garantendo uno squilibrio residuo di ≤ 1,0 g·mm.
| Componente | Deviazione standard prima del saldo | Tolleranza bilanciata KASEN |
|---|---|---|
| Gruppo puleggia | 4,8 g·mm | 0,9 g·mm |
| Mozzo e piastra | 3,2 g·mm | 0,7 g·mm |
| Alloggiamento del cuscinetto | 2,1 g·mm | 0,5 g·mm |
Questo bilanciamento di precisione riduce al minimo le vibrazioni torsionali, prolungando la durata della cinghia e dei cuscinetti del compressore, aspetto particolarmente critico nei vani motore compatti, dove le vibrazioni tendono ad amplificarsi.
4. Materiale di attrito e acustica di contatto
Il suono dell'innesto della frizione spesso ha origine nell'interfaccia di attrito.
KASEN utilizza rivestimenti compositi in grafite-ceramica che combinano un'elevata capacità di coppia con un'attenuazione acustica uniforme.
Vantaggi:
Coefficiente di attrito stabile da 80°C a 180°C
Riduzione dello “stick-slip” durante i cicli di avvio/arresto
Nessuna vibrazione metallica in condizioni di umidità variabile
Sensazione di coinvolgimento costante per cicli prolungati
Abbinato alla microfinitura superficiale, questo garantisce una presa controllata e un profilo di rilascio che riduce al minimo la risonanza udibile.
5. Isolamento del percorso delle vibrazioni e selezione dei cuscinetti
La trasmissione delle vibrazioni può avvenire attraverso il mozzo della frizione e nella carcassa del compressore.
KASEN contrasta questo problema introducendo supporti per cuscinetti isolati dalle vibrazioni e tamponi di accoppiamento elastomerici , che disaccoppiano le microvibrazioni dal percorso della cinghia di trasmissione.
Caratteristiche tecniche principali:
Cuscinetti a contatto angolare a doppia fila con elevata rigidità assiale
Livello di rumore ≤ 30 phon (classe acustica ISO 7779)
Precarico controllato per eliminare il gioco radiale senza perdita di attrito
Ciò garantisce che anche a 6.000 giri/min la frizione del compressore funzioni con una trasmissione minima delle vibrazioni nell'abitacolo del veicolo.
6. Risonanza e sintonizzazione della frequenza
Ogni sistema rotante presenta punti di frequenza naturale in cui la vibrazione raggiunge il picco.
KASEN utilizza l'analisi modale degli elementi finiti (FEMA) per identificare e regolare queste frequenze di risonanza al di sopra dell'intervallo operativo.
La risonanza primaria è passata da 1.200 Hz a 2.000 Hz
Ampiezza della vibrazione ridotta del 38%
Trasmissione di picco smorzata tramite nervature di puleggia rinforzate
Grazie alla regolazione della geometria strutturale, KASEN impedisce l'amplificazione armonica, in particolare durante i cicli A/C ad alta velocità o in condizioni di arresto al minimo.
7. Protocollo di test e convalida NVH
KASEN convalida ogni modello di frizione attraverso una serie di test NVH in laboratorio che simulano condizioni reali:
| Tipo di test | Attrezzatura / Metodo | Criteri di accettazione |
|---|---|---|
| Test della camera acustica | Array di microfoni a 1 m di distanza | < 58 dB(A) |
| Analisi dello spettro delle vibrazioni | Accelerometro + analizzatore FFT | < 0,5 mm/s RMS |
| Test di vibrazione termica | Camera da −30°C a +150°C | Nessuna deriva di risonanza |
| Test di resistenza NVH | 300.000 cicli di coinvolgimento | Nessun aumento del livello di rumore |
I risultati confermano che le frizioni Kasen mantengono firme acustiche stabili per tutto il loro ciclo di vita, a differenza dei componenti aftermarket generici che spesso si degradano entro 50.000 cicli.
8. Applicazioni nel mondo reale e feedback dei clienti
Le frizioni NVH ottimizzate di KASEN sono ora integrate in numerosi sistemi di compressori A/C OEM e Tier-1 , utilizzati su berline compatte, SUV e veicoli ibridi.
I dati raccolti sul campo dai distributori mostrano:
Riduzione del 42% dei reclami dei clienti riguardanti il rumore dell'aria condizionata
Durata della cinghia prolungata del 25%
Efficienza del compressore migliorata grazie al trasferimento più fluido della coppia
Questa convalida nel mondo reale rafforza la leadership di Kasen in termini di precisione, comfort e funzionamento silenzioso del sistema.
9. Il legame tra NVH e percezione del marchio
Un funzionamento silenzioso e fluido influenza direttamente il modo in cui i conducenti percepiscono la raffinatezza del veicolo.
Gli OEM specificano sempre più soglie NVH per la qualificazione dei fornitori, il che significa che i produttori di frizioni devono integrare l'intelligenza acustica nel loro processo di progettazione.
L'ingegneria NVH di KASEN non solo migliora il comfort di raffreddamento, ma eleva anche la percezione della qualità del marchio, un fattore di differenziazione fondamentale nei moderni mercati automobilistici.
L'impegno di KASEN per l'eccellenza nell'ingegneria acustica
Grazie al bilanciamento di precisione, all'acustica dei materiali e al controllo delle vibrazioni a livello di sistema, KASEN trasforma la frizione del compressore A/C in un silenzioso dispositivo meccanico.
Ogni rotazione, innesto e rilascio è progettato per garantire l'armonia tra prestazioni e comfort.
Per saperne di più sulle nostre strutture di collaudo, sui servizi di sviluppo NVH o sulle partnership OEM, visita la homepage di KASEN o contattaci tramite la pagina dei contatti .
FAQ: NVH e prestazioni della frizione del compressore A/C
D1. Qual è la causa principale del rumore legato alla frizione nei sistemi di climatizzazione delle automobili?
Le cause più comuni includono un traferro eccessivo, una rotazione sbilanciata della puleggia o materiali di attrito di bassa qualità.
D2. In che modo Kasen riesce a ottenere un coinvolgimento più silenzioso?
Grazie all'innesto magnetico progressivo e alle guarnizioni di attrito trattate in superficie che assorbono l'energia d'impatto.
D3. I test NVH sono diversi per i veicoli ibridi ed elettrici?
Sì. I sistemi EV richiedono un controllo NVH più rigoroso poiché il rumore di mascheramento del motore è assente, il che richiede un migliore smorzamento acustico.
D4. Kasen può personalizzare i livelli NVH per specifici standard OEM?
Assolutamente sì. Kasen offre la regolazione dei parametri per la risposta della bobina, la geometria di smorzamento e la rigidità del materiale per soddisfare le normative regionali sul rumore.
