Témata
Reklama

Nový kondenzátor automobilové klimatizace

Showa Aluminium Czech se jako dceřiná společnost japonské korporace Showa Denko zabývá výhradně vývojem a výrobou tepelných výměníků pro automobilový průmysl, a to zejména do klimatizačních okruhů. Specializuje se na výrobu špičkových komponentů technologií CAB brazing (průběžným pájením v řízené atmosféře) s extrémními požadavky na výkonnost a korozní odolnost.

Po přechodu od serpentinových typů kondenzátorů na počátku devadesátých let 20. století ke konceptu "SC" (super compact neboli multipass) se používaly v kondenzátorech téměř výhradně profilově jednoduché protlačované trubky modulu 3 x 16 mm. Korozní odolnost byla založena na katodické ochraně zinkem žárově naneseném v poměrně velkém množství (nad 10 g.m-2) na plochou část povrchu trubky. Vzniklá koroze byla velmi plochá, povrchová bez náznaků vzniku pittingů. Pro ještě vyšší korozní nároky se povrch upravoval chemickým nanesením šestimocného chromu, tedy chromátováním.
Reklama
Reklama
Reklama

Vývojové požadavky

V dalším stupni vývoje se pracovalo na zvýšení výkonnosti. Modulem 2 x 20 mm, složitějšími profily trubek (až 24 kanálů) a optimalizací žeber bylo možno dosáhnout asi 5% až 10% zlepšení. Celková hmotnost kondenzátoru však v absolutní hodnotě vzrostla a v přepočtu na jednotku výkonu klesla jen nepatrně.
Logicky musel následovat zásah, který snížil materiálovou náročnost a tedy i hmotnost. Extrudovaný profil trubky 2 x 16 mm s 18 kanály nebo 1,5 x 16 mm s 6 kanály a tenčí žebra (0,100 až 0,075 mm) byly evoluční odpovědí na daný problém. Současně bylo třeba řešit odstranění povrchových úprav se šestimocným chromem při zachování (ve skutečnosti ale při zlepšení) korozní odolnosti. Přidal se tedy vývoj nového materiálového systému a optimalizace nástřiku zinku (nebo dokonce jeho úplné odstranění).
Logicky, pokud zůstaneme u stejné technologie výroby trubek, tedy protlačování (extruze), je možno zmenšovat a komplikovat profily trubek téměř k extrému (například 1 x16 mm s 36 kanály).To ale znamená výrazné zdražení a zkomplikování jinak jednoduché technologie. Reálně lze získat asi 17 - 18 % výkonu oproti nejstaršímu modulu 3 x 16 mm, a to při úspoře 25 % materiálu.
Zde se však již zrodilo zadání pro další, tentokrát už revoluční vývoj - nahradit extruzi vhodnější technologií pro velmi malé rozměry a velmi vysoké výkonnosti. Malá nápověda přišla z jiných tepelných výměníků - skládané trubky (folded tubes). Přidaly se však podmínky vysoké pevnosti a tlakové odolnosti s možností použití pro chladicí okruhy CO2 v blízké budoucnosti, zlepšení korozní odolnosti, zlepšení produktivity práce a cenové výhodnosti.

Geniální nápad - turbulence v trubkách

Dosud nevídaný nápad inženýrů, který vzešel z brainstormingu, z pravé bouře mozků s mnoha bláznivými nápady, začal zdánlivě nesmyslnou úvahou nad nerovnoměrností teplotního profilu v každé jednotlivé trubce kondenzátoru a možným řešením této nerovnoměrnosti. Strana nastavená proudu vzduchu se ochlazuje rychleji než zadní strana. Pokud jsou podélné kanály ploché trubky průběžné (což je případ extrudované trubky vždy), chladivo v návětrném kanálku se ochladí a kondenzuje rychle. Pak už při malém teplotním spádu nemá dostatečnou účinnost pro teplotní výměnu, zatímco zadní kanálek je ochlazován daleko méně a pro odběr kondenzačního tepla potřebuje delší čas. "Tak to chladivo zamíchejme mezi kanálky, a tím vyrovnejme podmínky," zazněl nápad. Přerušit kanálky při protlačování by byl opravdu těžký úkol. Pro válcování ale žádný problém! A válcování je ještě mnohem snadnější. Protože se celý kondenzátor pájí, tak i trubka může být v této fázi dělená. Rozpracování takové myšlenky znamenalo tisíce hodin u počítačů při návrzích a simulacích, u laboratorní pece i v materiálové a metalurgické laboratoři při ověřování teorie.

Válcovaná trubka NRT

Dva vývojové stupně válcované trubky NRT (New Refrigerant Tube) předznamenaly současný typ NRT III, který už je v Japonsku zaveden v sériové výrobě a od příštího roku bude dodáván do nejvyspělejších a nejprogresivnějších hromadně vyráběných automobilů v Evropě. Trubka se vyválcuje z plochého hliníkového pásku s oboustranným plátováním jednoduchým nebo satelitním válcovacím strojem. Podélné stěny mezi kanálky se pak v dalším stupni válcování přeruší v pravidelných intervalech, čímž vznikne požadované spojení mezi kanálky a možnost pro promíchávání chladiva. Flux jako tavidlo se nanese v dalším kroku a na závěr se trubka sbalí (podobně jako skládané trubky) a naseká na požadovanou délku.
Úskalím pro odladění procesu je pak především optimální nastavení pájecích podmínek vůči protichůdným požadavkům minimalizace eroze a dostatečné teploty pro pájení hmotných dílů (například přírub). Konstrukce válcovaného profilu musí zaručit pevnost vnitřních pájených spojů (stěn kanálků) tak, aby tlaková odolnost byla stejná nebo lepší oproti protlačovaným trubkám. Toho bylo dosaženo změnou geometrie stěn a speciálním zobákovitým tvarem vnějšího pájeného spoje.
Výkonnost takového kondenzátoru je oproti základnímu modulu 3 x 16 mm vyšší o více než 22 % při úspoře hmotnosti 25 %. NRT trubky lze použít s úspěchem pro trubkové výparníky a výměníky chladicího okruhu CO2.
Ing.Pavel Rucký
Reklama
Vydání #10
Kód článku: 51025
Datum: 12. 10. 2005
Rubrika: Odborná příloha / Automobilový průmysl
Autor:
Firmy
Související články
Vozový park pod kontrolou díky moderním technologiím

Mít na starost firemní flotilu není snadné, ale když se nebudete vyhýbat moderním technologiím, ušetříte spoustu peněz, času i stresu.

CIMT a Čína v roce 2025

Předpokládám, že výstava CIMT je čtenářům MM Průmyslového spektra důvěrně známa. Vždyť o ní bylo napsáno v tištěné i elektronické podobě mnohé a mnohokrát. Avšak nikdy se nejednalo o kontext největší výstavy věnované obráběcím strojům na světě. Takový totiž byl letošní ročník. Tento text doplňuje a zároveň zakončuje sérii reportážních vstupů přímo z místa výstavy, které byly publikovány na redakčním webu.

Revoluce udržitelnosti: Uzavřené smyčky v kovoprůmyslu

Navzdory sebevětšímu úsilí o maximální efektivitu zůstává produkce odpadu v průmyslu kovovýroby nedílným doprovodným faktorem. Recyklace třísek, emulzí a olejů je proto, zvláště pro malé a střední podniky, moudrým krokem do budoucna - šetří peníze i planetu, zefektivňuje ekonomickou stránku provozu a přispívá k dobrému jménu v očích potenciálních zákazníků.

Související články
Firmy přehodnocují koncentraci na americký trh

Podle Milana Kulhánka, partnera v oddělení poradenských služeb Deloitte Česká republika a lídra pro oblast automobilového průmyslu a dodavatelských řetězců, je receptem na úspěch tuzemského průmyslu kombinace digitalizace, automatizace, diverzifikace trhů a hledání výroby s vyšší přidanou hodnotou. V tom všem hraje zásadní roli jak úroveň vzdělávání, tak samozřejmě i koncepce strategie České republiky, která by měla jasně definovat, kam vlastně směřujeme a jak toho chceme dosáhnout. A s tím vším velmi úzce souvisí otázka energií a jejich cena. A pokud to vše sečteme a podtrhneme, dostáváme výsledek v podobě cenové nekonkurenceschopnosti a nejistoty českých výrobců na zahraničních trzích, aktuálně na trhu americkém.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
MM Glosa: Euroatlantická civilizační nadřazenost?!

Zakázali jsme si spalovací motory a teď zíráme na to, jak nám evropský trh zaplavují čínská auta, navíc včetně budování infrastruktury výměnných bateriových stanic. Čemu se divíme? Snad jsme si nemysleli, že Číňané zůstanou po další století ve středověkých podmínkách zabořeni po pás ve vodě při sázení rýže? I naší zásluhou se naučili vyrábět prémiová auta stejně jako veškerou high-tech produkci, kterou tam dříve vyspělé ekonomiky dovážely, či v lepším případě vyráběly.

Inovace bez implementace je halucinace

S transformačním manažerem Liborem Witasskem jsme se při rozhovoru setkali v jeho opavské výrobní firmě Strojcar, kterou mj. používá jako laboratoř svých inovačních počinů, jež následně v roli manažerského konzultanta a interim manažera navrhuje globálním firmám na cestě jejich transformace. Hovořili jsme o naší strukturálně nemocné ekonomice s převahou výroby s nízkou přidanou hodnotou, o příležitostech, které nám přináší Green Deal, o stavu německé ekonomiky, a samozřejmě o budoucnosti českého průmyslu.

Snění o možné budoucnosti Tatry

Podnikatelská vize může znamenat i popuštění uzdy fantazie, ale měla by být vždy spojená s pocitem smysluplnosti a užitečnosti. Představy a fantazii však může mít každý, nemusí k tomu být zrovna majitelem podniku. Často si představuji, jak bych řešil nějaké technické problémy, někdy fantazíruji i o tom, jak bych uspořádal určitou organizaci, aby dobře a efektivně plnila svůj účel. Protože jsem strávil hodně času krizovou záchranou Tatry a protože se snažím skloubit manažerské znalosti a zkušenosti s technickými dovednostmi, tak jsem si během covidové karantény v roce 2020 vysnil, jak by továrna Tatra mohla vypadat třeba v roce 2030. Jsou to mé představy, byť vycházejí i z řady diskuzí s různými kolegy nebo dalšími lidmi.

Stavme na pozitivním a fungujícím

Česko patřilo ke konci roku 2023 k zemím, jejichž ekonomika stále nedosáhla předcovidové úrovně. Hospodářský růst bude podle většiny ekonomů i v tomto roce velmi pomalý. Situaci komplikují nepříliš optimistické faktory, jako je nestabilita veřejných financí, výroba postavená na subdodávkách, nedostatečná infrastruktura a další. Když k tomu připočteme vnější geopolitické okolnosti, není situace příliš příznivá. A o tom, jak toto vše ovlivňuje automobilový průmysl a jak se zbavit stigmatu subdodavatelské země, jsme hovořili s Petrem Knapem, odborníkem společnosti EY pro automobilový průmysl.

Je nutné stanovit diagnózu a následně zvolit léčbu

Bohdan Wojnar vždy razil zásadu, že je třeba si všechno řádně odpracovat a každý den zkusit udělat něco navíc. Nikdy se nebránil novým věcem, trpělivě se je učil a s potřebnou dávkou štěstí se pak dostával k zajímavým pracovním příležitostem. Během čtyřiceti profesních let ušel cestu od chemického inženýra, přes dlouhou kariérou ve Volkswagenu Slovakia ve financích a controllingu až po člena představenstva za oblast HR ve Škoda Auto. Toto je dle jeho slov výhodou velkého koncernu, kdy nemusíte zůstat na jednom místě, u jednoho oboru a v jedné zemi. Tyto zkušenosti mu poskytly velký profesní přehled, ze kterého vycházejí témata aktuálního otevíracího rozhovoru MM Průmyslového spektra.

Krize jako cesta k žádoucí změně

Hlavním životním mottem Ing. Vlastislava Břízy, majitele a generálního ředitele společnosti Koh-i-noor, je tvrzení, že kdo je připraven, není zaskočen. Společný rozhovor probíhal v intencích této jeho celoživotní strategie.

MM Podcast: Glosa - Sedmnáctá země spolková na kolečkách

Problémy koncernové automobilky jsou vážnější, než si většina lidí umí představit. Kombinace emisního skandálu DieselGate, změny trhu a návyků spotřebitelů, inflace a neschopnosti na to všechno pružně reagovat je pro VW smrticí koktejl. Může jí dokonce hrozit osud finské Nokie či amerického Kodaku, které před lety nedokázaly zachytit nastupující disruptivní změny a se svým ikonickým byznysem skončily. Jak zásadní problém by podobný osud znamenal pro Německo, potažmo celou subdodavatelskou Evropu, se můžeme jen domýšlet.

Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

Žijeme na dluh dalších generací

Petr Novák aktuálně zastává pozici Director of Automotive Operations ve společnosti JTEKT European Operations. Je zodpovědný za devět výrobních závodů ve Francii, Belgii, ČR, Anglii a Maroku. Obrat této divize čítající 4 000 zaměstnanců představuje 1, 2 miliardy eur.

MM Podcast: Glosa - Made in Germany: Richtig oder falsch?

Proč stále není slyšet o problémech průmyslových firem, do kterých se kvůli souběhu všech krizí dostaly? Obecně, ať se jedná o jedince, či instituci, vždy máme obavy přiznat určité potíže. V momentu, kdy majitel firmy či management pustí do éteru první negativní zprávu, přestane být podnik důvěryhodný pro zákazníky, banky a zaměstnance, jak současné, tak i potenciální. Proto to všichni zatím drží pod pokličkou a vyčkávají do doby, kdy situace již bude neudržitelná či na stav upozorní okolí.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit