涡旋式压缩机在汽车空调上的应用
客车空调涡旋式压缩机的特点及应用
发动机安装 方式:前 置
发 动 机转 速 : 怠速 /怠速 提 升 /最 高(5 / O / 8 O / _ 6 O 9O 2 O ) m r n 空调 曲轴 皮 带轮 直 径 :中 2 0 m 4m 压 缩机 离合 器皮 带轮 直 径 : 18 m 巾 m 6
机 ;进而 发展为第三代 【旋 式压 缩 旦 J
涡旋式 汽车 空调压 缩机填补 了项 目 效率可高达 9 %~9 %。 0 8 而一般 往复 机 ,诸如旋 叶、滚动活塞式 、螺 杆 上 的空 白,歼 几在南京建有现代化 式压缩机容积效率只 有 5%~6%。 . 5 5 式和三角转 子式 ,现在第 【 代高 效 兀 { 的涡旋式汽车空悯 缩机制造基地 , ( )小 功率涡旋 式压缩机 ,驱 5 率 的涡旋 式压缩机 已经开发有2 多 0 使其产业 化 ,可年产车用 空凋涡旋 动涡旋盘 运动的偏心 轴 口 以高速旋 『 年 的历 史 ,并且实现产业化 、规模 压缩机近百 万台。 转 ,因此涡旋压缩机 体私 小 、重量 { 化 生产 。 南京奥特佳 冷机有限 公司牛产 轻 。 12涡旋式压缩 机的发展 . 的涡旋式压缩机 系列产品 ,排量 从 ( )轴 向和径 向柔性机构提 高 6 涡 旋 式 压 缩 机 技 术 是在 往 复 6 mi 8 mi 6 ~6 0 涡旋 系列汽车 空调压 了涡旋压 缩机的1 作 效率 , 且保 式、斜盘 式、旋 叶式之后发展 起来 缩机 已经全 部覆盖 了从微型车 、轿 证轴向间隙和径 向间隙的密封效果 , 的新一 代先进和成熟 的技 术。涡旋 车 、卡车 、 中巴、大 巴所有车辆 的 不 冈摩 擦和磨损 而降低 ,即涡旋式 式压缩机 传统式压缩机市 比,在 H 压缩机需 求并且具有卓越 的性 能价 压缩机 有可靠和有效 的密封性 。 等值排最情 况下节料性 、节 能性 极 格 比。 ( )没有吸 、排 气 阀,高度抗 7 高。 由f 其具有体积小 、 重量轻 、 噪 如 今,南京奥特住冷 机有限公 液击 、油击 ,涡旋 式压缩机运 转 音小 、尢气阀 、零件 少、寿命长容 司 生产 的涡旋式压缩机 系列产品 已 靠 ,并且特别适 用于变转速 运转和 积 效率 高 ( 提高 2 %) 性 能好和功 5 、 得到国际汽车供货商质量体 系认证 , 变频调速 技术 。 耗低 ( 绝热效率 提高 1% ) 0 等优点 , 中国制造 的涡旋压系 列汽车 空调压 此可使 功率下降 l%,体积 减少 0 缩机 已经迈 出国 r ,进入 了国际 市 3奥特佳涡旋式压缩机在 中国 J 4 %, 0 重量 下降 1%。 5 同时还具有高 的应 用案例 场 。产 品 已成功 出 几北美 、东南 度抗液击 、油击 ,制 冷速度快 ,肩 等 国家和地 区。 3 1苏州金龙 K Q 6 1 E 6 . L 6 0 S I M中 巴 动力矩小 ,高可靠性和 噪 音低等一 系列优点 。制冷界普遍认 为涡旋式
浅谈空调压缩机中涡旋盘硬度差的应用
浅谈空调压缩机中涡旋盘硬度差的应用作者:周之茂来源:《科学与财富》2016年第28期摘要:汽车空调压缩机是汽车空调系统中一个关键部件,俗称空调系统的“心脏”。
其效果的好坏直接影响整个空调系统运作。
涡旋式汽车空调压缩机是第四代空调压缩机,由于其具有效率高、体积小、质量轻等特点。
随着新型智能设备的广泛运用,其零件精度要求高的问题也得到了一定的解决,使得涡旋式压缩机被广泛应用到汽车空调中。
本文介绍了一种方法,提高压缩机的工作寿命。
关键词:涡旋式汽车空调压缩机;涡旋盘;硬度差引言:涡旋式汽车空调压缩机是第四代空调压缩机,其主要工作原理是利用涡旋盘啮合,借助于容积的变化来实现气体压缩。
经过实际工作和试验发现,一般涡旋盘经常出现磨损,变形导致动静盘硬摩擦,严重降低产品的使用寿命,长期工作甚至会导致产品直接损坏并且污染整个空调系统。
本文主要介绍了一种方法减少变形对压缩机工作的影响。
一、涡旋盘工作时的结构分析涡旋压缩机的工作原理如图1-1和图1-2所示,把涡旋型线参数相同,相位角差180°,基圆中心相距r的动涡盘和静涡盘组装后,可以形成数对封闭的月牙形容积腔(见图1-2投影)。
当偏心轴推动动涡盘中心(基圆中心)绕静涡盘(基圆中心)做半径为r的圆周轨道运动时,这些封闭的容积腔相应的扩大或缩小,由此实现气体的吸入、压缩和排气的目的。
低压气体从静涡盘上开设的吸气孔口或动静涡旋盘的周边缝隙进入吸气腔,经压缩后有静涡盘中心处的排气孔口排出[1]。
其啮合部分加工精度需要控制在微米级。
动静涡盘目前材料多采用铝合金,其工作时旋转速度一般不低于1500rpm,涡旋壁厚度在4-5mm,工作时中心腔温度可达100℃。
在ANSYS软件中,对几何排量为66ml的汽车空调涡旋压缩机的动涡旋盘进行分析,可见径向和轴向变形最大可达65.2um和59um(如图2),最小位置也达10 um。
可见实际工作时,两个涡旋盘在高压高温下产生变形,互相挤压,产生磨损。
汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计
汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计作者:李小丹来源:《汽车博览·科研上旬刊》2019年第01期摘要:涡旋压缩机作为汽车空调的动力源,如果出现噪音,不仅影响其使用的舒适度,还会对空调寿命造成影响,同时,不利于人们的身心健康,降低空调的使用效果。
因此,涡旋压缩机的噪声水平,对于其产品的市场占有率具有决定性的作用。
针对上述情况,对涡旋压缩机的工作原理及噪音产生的机理进行详细的分析,继而提出汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计要点,以供参考。
关键词:汽车空调;涡旋压缩机;降噪结构设计引言近年来,由于社会对汽车空调性能的提高,同时也是制冷设备厂家的需求,涡旋压缩机生产企业在降振减噪上做了很大的提高。
通过压缩机降噪结构设计,大大降低汽车空调运行中的噪音,提高驾驶及乘坐的舒适度,本文在理论分析的基础上,对汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计进行了系统的研究分析。
1、涡旋压缩机工作原理涡旋压缩机通过主轴驱动,动定涡旋齿相对啮合,形成数对密闭压缩腔。
随着主轴不断转动,密闭压缩空间从外向内移动,容积不断收缩变小,气体的增压过程得到实现。
工作过程中,主轴回转半径小,吸气无余隙,工作腔容积变化过程持续时间长。
动定盘之间相对滑动速度小,摩擦损失小。
采用背压腔结构平衡轴向气体力,机壳内高压排出气体并冷却电机,排气压力脉动小,使得振动和噪声小。
因而,涡旋压缩机具有效率高、噪音低、结构简单、重量轻、运转平稳、振动小、可靠性高等特点。
压缩机主机是整个涡旋压缩机的核心部位,其主要组成有主轴、偏心小轴机架、涡旋动盘和涡旋定盘。
结构上,外侧与吸气孔相通,内测与排气口相通当主轴开始转动,动盘与定盘涡旋齿壁形成月牙形密封腔,其容积由大变小实现气体压缩,而且涡旋压缩机吸气、压缩、排气三个工作过程是同时进行始终同时处于吸气和排气的状态。
2、涡旋压缩机噪声产生的机理涡旋式压缩机的主要工作原理是利用移动和静止涡旋的相对旋转来形成封闭容积的连续变化,以达到压缩气体的目的,并相应地产生振动和噪声。
汽车空调控制系统的现状和发展趋势
车辆工程技术1车辆技术汽车空调控制系统的现状和发展趋势曾 毅(海口技师学院, 海口 570311)摘 要:在汽车生产中,空调系统已经成为汽车的标配,而且衡量一辆汽车是否舒适,空调系统的性能是一项重要的指标。
而且人们出行使用频率最高的交通工具就是汽车,所以汽车空调系统也越来越受到人们的重视,而且汽车空调的环保问题也逐渐引起人们的重视。
随着我国新能源技术的发展,汽车在逐渐向电动车和混动车方向发展,因此传统(汽车)的空调系统将逐渐失去市场。
因此能够适应新能源汽车的汽车空调将是未来的发展方向。
关键词:汽车空调;控制系统;现状;发展趋势;分析1 导言 随着汽车工业的快速发展,汽车行业的竞争形式也日趋严峻,为了在汽车市场中占据一席之地,生产出安全可靠性较高、经济性能较优越、节能减排的新型美观实用汽车,已成为各大汽车生产厂商研究发展的重要方向。
加上人们生活水平、消费水平等在不断提高,有车一族除了在数量上不断扩大外,对汽车乘驾舒适性、安全性等均提出了更高的技术要求。
汽车空调系统作为汽车舒适性和安全性评估的重要(组成部分),(具有汽车采暖、制冷、除霜、除雾、空气过滤、温湿度自动控制等的核心功能)。
因此,汽车是否配备高性能的空调设备及调控系统,在一定程度上影响汽车被人们的接收程度。
环保、节能、新能源代替原动力车等因素,在很大程度上对汽车空调系统的综合运行工况特性提出了更高的技术性能要求。
2 汽车空调新技术研究现状 伴随着科学技术的发展,汽车空调也有了很大的进步。
和传统汽车空调系统比较起来,新型汽车空调系统不论是综合调控自动化性能还是对汽车内部空气质量的改善功能,都有了很大的提高。
汽车新空调系统采用的传感器技术更加先进,而且布线技术也更加合理,节能效果高,同时新空调系统还可以实时收集汽车内部空气中的湿度、温度以及汽车外部的空气流速等,最终将这些参数汇总至智能中枢,从而计算出空调系统的出风温度以及风扇转速等,最终达到改善汽车内部空气质量的目的。
汽车空调涡旋式压缩机技术及其发展
中图分类号 : 4 3 U6
文献标 识码 : A
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文章编 号:0 6 4 1 (0 0)4 0 2 一 1 10 — 3 1 2 1 2— 2 1 O
工 作 时 , 涡 盘 在 气 体 力 的 作 用 下 , 存 在 绕 其 中 心 自转 的趋 动 会 汽 车 工 业 是 我 国 的 支柱 产业 ,而 空调 是 汽 车 现 代 化 标 志 之一 , 势 。 这 种 趋 势 会破 坏 了 涡 旋 压 缩 机 的 正 常 工 作 , 此 存在 防 自转 装 因 置 。 防 自转 机 构 设 置 在 动 涡 盘 与 支 架 之 间 , 见 的 结 构 型 式 有 十 字 常 现在 基 本 所 有 的 轿 车 上 都 装 备 有 汽车 空调 。 球 圆 小 作 为汽 车 空 调 核 心 部件 的压 缩 机 , 技 术 和 质 量 上 也 取 得 了长 联 轴 器 、 轴 承 、 柱 销 、 曲柄 轴 等 。 在 足的进步 , 缩机的设计正朝 着减少重量和体 积、 压 降低 噪 音 和 增 加 32涡 旋 压 缩 机 的 工 作 原 理 。 . 振动 稳 定 性 的 方 向发 展 。 目前 压 缩 机 仍 以 斜板 式 、 叶 式 和 漩 涡 式 旋 动 静 涡 旋 盘 的 最 常 用 型 线 是 圆 的 渐开 线 及 其 修 正 曲线 。 面 以 下 压缩 机 为主 , 2 纪 以来 , 旋 压 缩 机 以其 机 构 紧 凑 、 效 节 能 、 圆 的渐 开 线 涡 旋 型 线 为 例 来 说 明 涡旋 压 缩 机 的工 作 原 理 。 自 0世 涡 高 微振 低 噪 以及 工 作 可 靠 性 等 特 点 , 汽 车 空调 中 的 应 用 也 越 来 越 引 在 把涡旋 型线 参数 、 相位差 、 圆中心相距 r 同的动涡盘 与静 基 相 起 人们 的 关注 。 论 文 将 对 汽 车 用 涡旋 式 空调 压 缩 机 技 术 及 其 发 展 涡 盘 组 装 后 , 以形 成 数 对 封 闭 的 月 牙 形 容 积 腔 。 当偏 心 轴推 动 动 本 可 进行 阐述 。 涡 盘 中心 绕 静 涡 盘 中 心 作 圆 周 轨 道 运 动 时 , 些 封 闭 的容 积腔 相 应 这 地 扩 大 或 缩 小 , 此 实现 气 体 的吸 入 、 缩 和 排 气 的 目的 。 压 气体 由 压 低 1 概 述 压 缩 机 是 汽 车 空调 制 冷 系统 的 心 脏 , 作 用 是 维 持 制 冷 剂 在 制 从 静 涡 盘 上 开 设 的 吸 气 孔 口或 动 静 涡 旋 盘 的 周边 缝 隙进 入 吸气 腔 , 其 冷 系统 中 的循 环 , 八 来 自蒸 发 器 的低 温 、 压 制 冷 剂 蒸 气 , 缩 制 经 压 缩 后 由静 涡 盘 中 心处 的排 气 孔 口排 出 。 吸 低 压 动 、 涡 旋 盘 的 型 线 为 3圈 , 形 成 了 3对 容 积 腔 , 别 用 1 静 便 分 、 冷 剂 蒸 气 使 其压 力和 温 度 升 高 , 并将 制冷 剂蒸 气 送 往 冷 凝 器 。 用于 汽 车 制冷 系统 的压 缩 机 按 运 动 型 式 可 分 以下 几 种 : 2 3表 示 , 依 次称 为 中 心压 缩 腔 ( 、 并 即第 一 压 缩 腔 , 称 排 气 腔 )第 又 、 11往 复 活塞 式压 缩 机 。 . 二和 第 三压 缩 腔 。 用 。表 示动 涡盘 中 心绕 静 涡盘 中 心 的 转动 角 , 阴 ① 曲轴连杆式 i 径向活塞 式i 轴向活塞 式 ② ③ 翘板式、 斜板式 。 影 部 分表 示第 2压 缩 腔 对 应 于 曲柄 转 角 。时 的轴 向投 影 面 积 。 12旋 转 式 压缩 机 。 _ 当 0 0时 , 三 压 缩 腔 刚好 封 闭 , 缩 机 的吸 气 过 程 结 束 , 时 =。 第 压 这 ①旋 叶式 : 圆形汽缸、 椭圆形汽缸 ; 转子式 滚动活塞式 、 ② 三角 第三 压 缩 腔 中充 入 的气 体 所 占据 的容 积 即 为 吸气 容 积 , 当于 往 复 相 式压 缩 机 的 行程 容 积 。 随着 主 轴 转 角 的增 大 , 月牙 形 面 积 逐 渐减 小 , 转子式 ; ③螺杆式压缩机 ④涡旋式压缩机。 而车用空调要 求体 积小、 重量轻 , 并且要能 在 比较 恶劣的工 况 当 0 3 0 时, = 6 。 第三压缩腔完 成对气体 的压缩过 程 , 时的压缩腔容 这 下 工 作 , 着 汽 车 技 术 的 发 展 , 车 空 调 对 这些 技 术 要 求 越 来 越 高 , 积就是第 二压缩腔 的最大封 闭容积。 随 汽 中心压缩腔和 第二压缩腔 中的 而 与 传统 的往 复式 和 斜 盘 式 空 调 压 缩 机 相 比 , 旋 压 缩 机 因其 性 能 气 体 容 积 变 化规 律 与 第 三 压 缩 腔 中 的 相 同 。 涡 上 满 足 上 述特 点而 在 汽 车 空 调 的 应 用 上 具 有 明 显 的优 势 , 到 了越 得 需 要 指 出的 是 , 三 压 缩 腔 在压 缩 气 体 的 时 候 , 缩 机 的 吸 气 第 压 来越多的应用。 过 程 也 在 进 行 。 涡 旋 式 压 缩 机 压 缩 气 体 的过 程 是 在 连 续 进 行 的 , 主 轴 每 转 一 周 即可 完 成 一 次 吸 气 。 2 涡 旋 式 压 缩 机 发 展 优 越 性 涡 旋 式 压 缩 机 由 一 个 固 定 的渐 开 线 涡 旋 盘 和 一 个 呈 偏 心 回 旋 4 涡旋 式 压 缩 机 发 展 存 在 的 问 题 平 动 的渐 开 线 运动 涡旋 盘组 成 可压 缩 容 积 的压 缩 机 。 旋 式 压 缩 机 涡 41其 运 动 机 件 表 面 多 是 呈 曲面 形 状 , 些 曲面 的加 工 精 度 , . 这 特 涡 应 的压 缩 腔 形状 及 其 变 化 , 不 同于 往 复 式 压 缩 机 , 不 同 于 旋 转 式 别 是 涡 旋 体 的 形 位 公 差 有 很 高 要 求 , 旋 体 侧 壁 面 的 垂 直 度 , 控 既 又 压 缩 机 , 把 它称 作 新 一 代 容 积 式 压 缩 机 。 故 综合 起来 , 涡旋 压 缩 机 有 制 在 微 米 级 , 的还 需 要 专 门 的加 工 方法 、 工 技 术 和 加 工 设 备 , 有 加 因 以下 优 点 . 此 制造 成 本 较 高 。 21效 率 高 , . 多个 压 缩 腔 同 时 工 作 , 邻 压 缩 腔 之 间 的气 体 压 差 相 42其 运 动 机 件 之 问 或 运 动机 件 与 固定 机 件 之 间 ,常 以 保持 ~ . 小 , 体 泄 漏量 少 , 率 高达 9 %~ 8 气 效 0 9 %。 定 的运 动 间 隙 来 达 到 密封 , 气体 通 过 间 隙 势 必 引起 泄 漏 , 因此 密 封 22涡旋式压缩机体 积小、 . 重量轻 , 噪声小 , 整机振动小。 起 来 比较 困 难 。 43动 涡 盘 上 承 受 的 轴 向 气体 作 用 力 , 主轴 转角 发 生 变 化 , . 随 很 23低 温 性 能好 , 效 节 能 ( 容 积 效 率 1在 中 、 温 应 用 时 , . 高 高 : 低 比 难 恰 如 其 分 以 平衡 , 轴 向气 体 力 往 往 带来 摩 擦 功 率 消 耗 。 此 传 统 的活 塞 机 在 容 积效 率上 高 3 % 以上 。 0
科技成果——电动汽车空调用电动涡旋式压缩机技术
科技成果——电动汽车空调用电动涡旋式压缩机技术技术开发单位中科院理化技术研究所项目背景电动压缩机是汽车空调最关键部件,其性能好坏直接确定了汽车空调的性能,也是技术难度最大的部件。
目前电动压缩机技术主要控制在日本、美国等企业中,国内企业存在很大差距,故迫切需要研制出电动汽车空调用电动涡旋式压缩机并实现产业化。
本项目使用涡旋技术,高效节能,与传统压缩机相比,节能20-30%,整车节能4-6%,项目完全实施后预计年节约用电55万度。
电动涡旋式压缩机外观示意图技术特点电动涡旋式压缩机是采用直流电机驱动,一对涡旋盘啮合来实现气体的压缩。
具有以下优点:1、压缩机构与电机转子共用一根轴,采用电机、控制器、压缩机构集成化设计,提高了整体制冷效率。
2、无吸气阀,无余隙容积,容积效率高。
3、采用直流无刷电机,电机效率高。
4、启动扭矩低,易启动,操作平稳,振动小,噪音低。
5、高速度小排量,易于体积小型化和轻量化。
6、控制单元精确控制电机转速实现压缩机输气量0-100%最大输出量间变化。
7、能够实现车辆起步阶段的快速降温和车外气候条件变化而车内恒温的要求。
应用场合和市场预测该产品主要应用于各类电动汽车空调中,包括纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车、新能源(如太阳能)汽车等空调系统中。
2009年国家“十大产业振兴规划”中将新能源汽车作为重点支持产业,“电动压缩机”列入实施细则目录中。
《汽车与新能源汽车产业发展规划》(2011-2020年)提出了2011-2020年我国新能源汽车产业的发展目标是,到2020年,新能源汽车产业化和市场规模达到世界第一,新能源汽车保有量达到500万辆。
市场前景非常广阔。
合作方式合作开发。
汽车空调毕业论文
汽车空调毕业论文随着科技的发展和全球气候变化的严重性,汽车空调系统的性能和效率越来越受到人们的。
汽车空调系统对于驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性有着直接的影响。
因此,本文旨在探讨汽车空调系统的性能,以及如何通过优化设计提高其效率和性能。
汽车空调系统主要由制冷系统、暖风系统、通风系统以及控制系统组成。
其工作原理基于热力学原理,通过制冷剂的循环来达到制冷或制热的效果。
制冷剂在系统中吸收车内的热量并排放到车外,从而实现车内温度的调节。
制冷剂的选择:制冷剂的性能直接影响到空调系统的效率。
随着科技的发展,新型制冷剂如HFCs和HFOs等正在被广泛应用。
这些新型制冷剂具有更高的热传导效率和更低的全球变暖潜能。
蒸发器和冷凝器的优化:蒸发器和冷凝器是汽车空调系统中的重要部件,其性能直接影响到空调系统的效率。
优化设计主要包括增加翅片数量、减小翅片间距以及采用亲水涂层等措施。
压缩机的改进:压缩机是汽车空调系统的核心部件,其性能直接影响到系统的效率。
新型压缩机如旋转式压缩机和涡旋式压缩机等具有更高的效率,应优先考虑使用。
空气流动和温度分布的优化:通过优化风道设计,使车内空气流动更加均匀,同时通过分区控制,实现对车内不同区域的温度精确控制。
随着科技的不断发展,新型汽车空调系统正在朝着节能、环保、舒适的方向发展。
例如,智能空调系统可以根据车内乘客的数量和位置,以及车外的温度和湿度等因素,自动调节出风量、温度和湿度,提供最佳的驾驶环境。
电动汽车的普及也推动了电动空调系统的发展,这些系统可以更好地适应电动汽车的电源系统和驾驶模式。
汽车空调系统是现代汽车中不可或缺的一部分,其性能和效率直接影响到驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性。
通过优化设计,我们可以提高汽车空调系统的性能和效率,从而提供更好的驾驶体验。
未来,随着科技的发展,我们期待看到更多的创新和进步出现在汽车空调领域。
本文旨在研究汽车安全性能的重要性及其影响因素。
我们回顾了汽车安全的历史发展,阐述了汽车安全性能的概念和意义。
电动压缩机安装使用注意事项及实例
电动涡旋式压缩机在纯电动客车、轿车,以及混合动力轿车,混合动力SUV已得到广泛的应用,为汽车产业的节能减排做出了积极的贡献。
涡旋式压缩机技术是在往复式、斜盘式、旋叶式之后发展起来的新一代先进和成熟的技术。
涡旋式压缩机与传统式压缩机相比,具有容积效率高(提高30%)、性能好、功耗低(绝热效率提高10%),制冷速度快,启动力矩小,效率高、高可靠性和噪音低等一系列优点,制冷界一致认为涡旋式压缩机是新一代最理想的汽车空调压缩机。
一、电动压缩机及驱动控制器的介绍针对纯电动以及混合动力汽车的特点专门开发了适合其使用的全封闭涡旋式电动压缩机,此压缩机将电机与压缩机泵体封闭在同一个密封壳体内,直接使用纯电动以及混合动力汽车上的电池供电,结构紧凑,可靠性高。
1.1 电动压缩机特性:1.涡旋式结构,配合钕铁硼材料直流无刷电机,高效节能2.转速平稳,与整车车速互不影响,安全舒适3.通过驱动控制器调节转速可实现制冷量无级调节,易实现整车空调温度自动控制4.驱动控制器自带多种保护功能,便于使用,安全可靠1.2 驱动控制器介绍电动压缩机的核心技术之一就是驱动控制器。
车用电动压缩机采用的是直流无刷电机驱动。
常用的无刷直流电机功率在100W以内,对控制的要求较低。
我公司使用的为1.5KW大功率的直流无刷电机,其驱动控制器开发难度较大,并要求有强制冷却(目前采用风冷)。
1.2.1 驱动控制器包括硬件电路和控制软件两部分。
A.硬件部分包括主电路、DSP为核心的控制电路和检测保护电路。
主电路为由MOSFET或IGBT组成的DC-AC三相逆变器;控制电路包括DSP、转子位置检测电路;电流检测和保护电路,电压检测和保护电路等。
B.控制软件。
包括主控程序、压缩机控制模块和通信模块。
实现各端口初始化,系统状态采集,各模块、中断子程序调用,电流保护、电压保护信号处理等一系列功能,完成无刷直流电机的启动、调速运行、停机等任务。
驱动控制器采用直流电供电。
新能源汽车空调压缩机工作原理
新能源汽车空调压缩机工作原理随着环境保护意识的增强和汽车产业的发展,新能源汽车成为了未来的发展趋势。
其中,空调系统作为汽车中的重要组成部分,对于驾乘舒适度和能源利用效率有着重要影响。
而空调系统中的压缩机则是空调制冷循环的核心部件。
下面将详细介绍新能源汽车空调压缩机的工作原理。
一、新能源汽车空调压缩机的基本原理新能源汽车空调压缩机是利用机械能将低温、低压的气体(制冷剂)压缩成高温、高压的气体,以提供制冷效果。
它的工作原理主要包括吸气、压缩、排气和润滑四个过程。
具体来说:1. 吸气过程:压缩机通过活塞的运动,使气缸内的体积增大,从而使外界低温、低压的气体进入气缸内。
这一过程中,气体的温度和压力逐渐升高。
2. 压缩过程:当活塞向气缸内运动时,气缸内的体积减小,从而使气体被压缩。
在这一过程中,气体的温度和压力进一步上升。
3. 排气过程:当活塞再次向外运动时,气缸内的体积增大,高温、高压的气体被排出。
这一过程中,气体的温度和压力逐渐降低。
4. 润滑过程:在压缩机的工作过程中,为了减少摩擦和磨损,需要通过润滑系统给活塞和气缸提供润滑油,以保证其正常运转。
二、新能源汽车空调压缩机的分类根据压缩机的工作方式和结构形式,新能源汽车空调压缩机可以分为往复式压缩机和涡旋式压缩机两种。
1. 往复式压缩机:往复式压缩机是利用活塞在气缸内做往复运动来实现气体的压缩。
该种压缩机结构简单,制造成本较低。
但由于活塞运动过程中会产生振动和噪音,因此在新能源汽车中应用相对较少。
2. 涡旋式压缩机:涡旋式压缩机利用涡旋运动来实现气体的压缩。
它通过使制冷剂在螺杆形状的转子和固定壳体之间旋转,从而将气体压缩。
涡旋式压缩机结构紧凑,运转平稳,噪音低,制冷效果好。
因此,在新能源汽车中得到了广泛应用。
三、新能源汽车空调压缩机的优势与传统燃油汽车相比,新能源汽车空调压缩机具有以下优势:1. 高效节能:新能源汽车空调压缩机采用新型制冷技术,具有制冷效果好、能耗低的特点,能够有效降低能源消耗。
涡旋式压缩机工作原理
涡旋式压缩机工作原理涡旋式压缩机是一种常见的离心式压缩机,常用于空气压缩和制冷。
其工作原理是利用旋转的离心力来增加气体的压力和速度,从而实现气体压缩。
涡旋式压缩机的结构特点是由两个旋转的螺旋线圈构成,上下两个螺旋线圈通过受力的气体同时旋转,气体在两个螺旋线圈内部产生一个离心运动,从而产生大量的流动能量和压力。
涡旋式压缩机的螺旋线圈通常由铸铁、合金铸钢、不锈钢等材料制成,因此具有高强度、耐磨损等特点,同时也具有良好的密封性能。
涡旋式压缩机的工作原理如下:气体通过涡旋式压缩机的进口进入到螺旋线圈内部,随着螺旋线圈的旋转,气体形成旋转的涡流,流速逐渐增加。
随着气体的进一步旋转,由于离心力的作用,气体的压力和速度均逐渐增加,直到达到涡旋式压缩机的出口,气体被压缩成高压气体,通过出口排出。
涡旋式压缩机的压缩比是由螺旋线圈的几何参数决定的。
在制造涡旋式压缩机时,当螺旋线圈的角度增大时,将会增加涡旋式压缩机的压缩比,但同时也使得螺旋线圈的宽度和直径增加,从而增加涡旋式压缩机的体积。
在设计涡旋式压缩机时,需要综合考虑压缩比和体积等因素,来实现最佳的设计。
涡旋式压缩机与其他压缩机相比,具有一些优点。
涡旋式压缩机的结构简单,易于制造和维护。
涡旋式压缩机的气体流动经过螺旋线圈的连续状旋转,可以得到很好的气体流动稳定性和压力均衡性。
由于涡旋式压缩机没有阀门和活塞等运动部件,因此摩擦损失较小,可以获得较高的效率和寿命。
涡旋式压缩机是一种性能优异的压缩机,其工作原理简单、体积小、效率高、维护方便等优点使得其在制冷、空气压缩等领域得到了广泛的应用。
1. 制冷与空调。
涡旋式压缩机是制冷及空调行业中的主流技术,可以制造各种功率大小的制冷和空调设备,可广泛应用于家庭、商用和工业领域。
2. 能源和化工。
涡旋式压缩机作为气体压缩和输送设备,能够广泛应用于石油、天然气、化学、冶金等行业,可以在气体输送过程中起到重要的作用,如输送天然气和石油。
新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用研究
新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用研究摘要:随着我国城市化进程不断加快,在汽车电动化的趋势下,汽车空调压缩机驱动方式也发生了很大的变化,从以往的发动机驱动变成电动机驱动。
根据对不同类型压缩机的比较,电动涡旋压缩机因其具有高效率、高可靠性、能够适应大范围转速变化的特点,被公认为是最适合新能源汽车的压缩机型式。
与PTC 材料电加热相比,热泵空调系统的节能效果更好,目前国内外许多车辆生产厂家都在积极进行热泵空调系统的研发,电动压缩机作为新能源汽车制热、制冷的核心部件,也逐渐成为了重点关注项目。
而电动涡旋压缩机因其构造简单、噪声小、运行稳定等特点,已大量应用于装设热泵空调系统的新能源汽车。
关键词:新能源汽车空调;电动涡旋压缩机技术;应用引言在电动汽车上,由于动力电池能量密度与成本的限制,对各个系统的节能需求相比传统燃油车会更高。
电动汽车乘员舱的制冷可由电动压缩机替换传统的以发动机为动力源的离合器式压缩机来完成,而对于制热,因无发动机余热可以利用,现行的电动车空调制热系统有2种主要方案,一种为利用PTC电加热装置为乘员舱提供热量,另一种为利用热泵空调系统。
热泵空调系统因具有高效且节能的特点,国内外很多研发机构、整车厂家都在积极对其进行开发。
电动压缩机作为实现制冷和制热的核心部件,也成为了重点研究对象。
而电动涡旋式压缩机因其具有结构简单、噪声低、体积小、质量轻、运行平稳及效率高等优点,在已上市的搭载有热泵空调系统的电动汽车中被大量应用。
因为电动涡旋式压缩机固有的结构特点,在应用于热泵空调系统时,因为低温下润滑油特性的改变及系统中质量流量的降低,回油问题需要被重点关注。
1新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的概述电动涡旋压缩机整机共有7处摩擦副,在压缩过程中,所有的摩擦副都需要润滑。
一方面,润滑油起到导热、降低摩擦、减少磨损、减小噪声的作用;另一方面,润滑油形成的薄油膜在不同压缩腔的分界面处(即动静盘径向最小间隙处)隔断不同压力的气体,起到径向密封的作用。
涡旋式汽车空调压缩机
涡旋式汽车空调压缩机是具往复式、斜盘式、旋叶式之后的第四代压缩机,被国际上公认为当今和未来最理想的主流压缩机,具有以下技术优势:
容积效率高。从涡旋式压缩机工作过程可以看到,涡旋式压缩机没有吸气阀,没有余隙容积,气体就可以通畅的吸入月牙腔,并能被完全排出。一般来说,涡旋式压缩机的容积效率可以达到90~98%。而往复式活塞型压缩机,由于有吸气阀的阻力,阻碍了气体吸入,以及有余隙容积存在,气体不能完全排出,其容积效率一般只有65%左右。
噪音低、振动低。压缩机的噪音主要来源吸、排气阀的机械撞击和气流脉动。涡旋式压缩机没有吸气阀,所以消除了由于吸气阀和活塞往复等机械撞击引起的噪音。对于相同规格的汽车空调压缩机,涡旋式压缩机的噪音一般比其他机型低30~50dB。另外,由于涡旋式压缩机的运动部件作圆周运动,而且运动半径很小,惯性力很容易被平衡掉,所以振动非常小。
无氟环保使用R134a制冷剂取代R12,完全符合国家环保政策和国际公约,是实现绿色空调的最佳选择。
■涡旋式汽车空调压缩机
涡旋式汽车空调压缩机具有效率高,能耗低,振荡小,噪声低,结构简单等特点。
但这种涡旋式压缩机设计制造难度大,迄今世界上仅日本三电公司有此产品,我国首次研制成功,并在夏利汽车装机试用效果极好,为我国汽车工业的发展作出了贡献,鉴定委员会一致认为“该产品设计严谨,结构合理,涡旋盘型线采用双圆弧和直线过渡修正的优化型线,径向柔性机构设计采用新提出的设计准则等均属创新。该机是目前国际上最先进的汽车空调压缩机,经国家压缩机制冷设备制冷监督检测中心与日本、美国和国产同类型产品的检测对比,该产品比目前普遍采用的美国或日本斜盘式汽车空调压缩机效率提高11.2%比国产三角转子式压缩机效率提高39.4%,比日本产滑片式压缩机效率提高48%,该机型的技术在国内领先,并达到国际同类产品90年代前期的先进水平,其研制成功填补了国内汽车空调领域的一项空白。
涡旋式压缩机驱动方式
涡旋式压缩机驱动方式
涡旋式压缩机可以采用多种驱动方式,常见的有以下几种:
1. 电动驱动:通过电动机将电能转化为机械能,驱动涡旋式压缩机的转子运转。
电动驱动方式常见于家用空调、冷库等领域,具有启动速度快、转速可调节、工作稳定等优点。
2. 发动机驱动:通过内燃机(如柴油发动机或汽油发动机)将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,驱动涡旋式压缩机的转子运转。
发动机驱动方式常见于工业领域,如石油、化工、建筑等行业,具有功率大、适用范围广等优点。
3. 气动驱动:通过气动元件(如气缸、气动马达等)将压缩气体的动能转化为机械能,驱动涡旋式压缩机的转子运转。
气动驱动方式常见于需要使用压缩空气的领域,如汽车制造、机械加工等,具有安全可靠、无火花等优点。
4. 液压驱动:通过液压泵将液体的压力能转化为机械能,驱动涡旋式压缩机的转子运转。
液压驱动方式常见于需要大功率、高压力的场合,如船舶、建筑工程等,具有工作平稳、承载能力高等优点。
总之,涡旋式压缩机的驱动方式根据具体应用领域和需求来选择,不同的驱动方式具有各自的特点和适用性。
汽车空调制冷系统构造
二、储液干燥器 (一)功用 • 1.去除制冷系统内多余水分; • 2.防止制冷系统内杂质堵塞热力膨胀阀; • 3.贮存多余制冷剂 • 4.液气分离; • 5.载体的功用
(二)结构 一般都是做成圆筒状,因为筒状结构承压性能好,加工容易.易熔塞、 高低压开关及观察窗都安排在顶部;
(三)干燥剂 它是一种能从制冷剂液体或气体中吸收水分,而它本身
(一)片式蒸发器
结构较简单,加工方便,但换热效率较差。
(二)管带式蒸发器
这种蒸发器也需要双面复合铝材,且焊接要求高, 因此,加工难度最大,但其换热效率也高,结构 也最紧凑。
(三)蒸发器用风机组成
• 1.叶轮:通过叶片将机械能传递 给气体;
• 2.蜗壳:将离开叶轮的气流汇聚 起来,导向排出口;另外将气体 的部分动压经扩压而转变为静 压.
不溶于制冷剂的固体状物质; • 1.干燥方法及种类: • 1)甲醇喷射 • 2)硫酸钙封闭 • 3)活性氧化铝干燥; • 4)硅胶干燥 • 5)分子筛干燥
干燥剂选择应考虑因素: • 1.干燥剂吸水能力及冷冻油对吸水能力的影
响; • 2.干燥剂和制冷剂相容性; • 3.干燥剂的抗压强度及耐磨性; • 4.干燥剂的堆密度; • 5.干燥剂的价格; • 6.残余含水量;
同上 同上 同上 涡旋式 活塞式
生产厂家 上海易通 上海易通
日本电装
上海易通
同上 日本三电 同上 日本电装 日本精工 日本松下
日本电装 上海易通
同上 同上 同上 日本三菱重工 美国UTCarrier
3.2 热交换器
一、冷凝器
• 汽车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温、高压制 冷剂气体,通过冷凝器将热量散发到车外空气中,从而 使高温、高压的制冷剂气体冷凝面较高温度的高压液体。 汽车空调冷凝器有管片式、管带式及平行流式三种结构 形式。
汽车空调压缩机分类
汽车空调压缩机分类汽车空调系统中,压缩机是非常重要的一个部件。
它的作用是将低压制冷剂压缩成高压制冷剂,使其流向冷凝器进行制冷。
目前市面上的汽车空调压缩机种类繁多,按照结构和工作原理的不同分类,可以分为以下几类。
1. 微型压缩机微型压缩机是一种小型化、便携式的压缩机,在电动汽车和混合动力汽车的空调系统中广泛使用。
它具有体积小、重量轻、能耗低等优点,并且可以实现较高的制冷效率。
但由于其结构相对简单,只能承受较低的压力,因此只适用于小功率空调系统。
2. 旋转式压缩机旋转式压缩机是一种常用的压缩机类型之一,它采用离心式压缩气体的原理,利用高速旋转的转子来压缩制冷剂。
它具有结构简单、体积小、轻便可靠等优点,因此在家用和商用空调系统中广泛应用。
但是,其噪音较大,容易产生振动和失衡的问题,因此需要经常保养维护。
3. 涡旋式压缩机涡旋式压缩机是一种比旋转式压缩机更加高效、可靠的压缩机类型。
它采用螺旋线剖面的涡轮体与同步齿轮传动的驱动机构相结合的原理,能够更好地控制气体压缩和运动速度,使其具有高效率、低噪音、长寿命等优点。
这种压缩机被广泛运用于大型商用车和高档轿车的空调系统中。
4. 制冷压缩机制冷式压缩机是一种在汽车空调系统中使用的较为特殊的压缩机。
它和传统的压缩机不同的是,它不是将制冷剂压缩成高温高压气体,而是直接将制冷剂压缩成液体,避免了高温高压带来的安全隐患和能量损失。
它的优点是可以快速制冷并且效率高,但是对于制冷量有一定的限制。
总之,选择合适的汽车空调压缩机是确保空调系统正常运行和保证乘车舒适的关键。
消费者在选择时应综合考虑自己的实际需求、车型和预算等因素,并寻求专业人员的建议和指导。
电动汽车压缩机涡旋原理
电动汽车压缩机涡旋原理
电动汽车压缩机是一种用于压缩冷媒的装置,用于使空调系统正常工作。
涡旋压缩机是一种被广泛使用的压缩机类型,因为它的结构简单,效率高。
涡旋压缩机的工作原理基于涡旋流动,具有很高的压缩比和低噪音特性。
以下将介绍电动汽车压缩机涡旋原理的详细解释。
涡旋压缩机是一种利用涡旋流动原理来压缩气体的机械装置。
它由一个涡旋器和一个定子组成,涡旋器是由两个交叉放置的螺旋线组成的叶片,定子则是由一个螺旋线形的管道组成。
在涡旋压缩机中,冷媒在涡旋器中被压缩,在压缩过程中,冷媒的体积不断减小,从而达到压缩的目的。
涡旋器的设计使得冷媒能够在不断旋转的螺旋线中流动。
涡旋器的两个叶片通过旋转,将冷媒从进气端抽入,并在转动的同时将冷媒向出气端排出。
当冷媒被进入涡旋器后,会因为涡旋器的旋转产生离心力,从而将冷媒压缩。
压缩后的冷媒会随着涡旋器的旋转,沿着螺旋线向出气端移动,并最终被压缩到所需的压力。
涡旋压缩机相对于其它类型的压缩机的优势在于其结构简单,噪音低,效率高。
由于涡旋压缩机采用涡旋流动原理进行压缩,因此可以达到很高的压缩比,同时还具有很低的噪音特性。
相比较于往复式压缩机,涡旋压缩机在空气动力学方面具有优势,因此效率更高。
总之,电动汽车压缩机涡旋原理是一种利用涡旋流动原理来压缩冷媒的机械装置,具有压缩比高,噪音低,效率高等特点。
理解这个原理可以帮助我们更好地了解电动汽车空调系统的工作原理,进而提高我们的技术水平。
涡旋压缩机十字滑环结构 -回复
涡旋压缩机十字滑环结构-回复涡旋压缩机是一种新型的压缩机,它采用了十字滑环结构。
这种结构在传统的压缩机中很少见,但却具有很高的效率和性能优势。
本文将详细介绍涡旋压缩机十字滑环结构的工作原理、优点和应用领域。
首先,我们来了解涡旋压缩机的工作原理。
涡旋压缩机是一种动压机械设备,它通过将气体引入一个旋转装置,并加速旋转装置的旋转来实现气体的压缩。
而十字滑环结构则是涡旋压缩机的核心部件。
它由一个动圈和一个静圈组成,动圈固定在涡旋压缩机的转子上,而静圈则固定在涡旋压缩机的外壳上。
这两个圈通过一组滑环相互接触,形成了一个密封的空间。
当涡旋压缩机旋转时,动圈相对于静圈会产生一定的径向位移,从而实现气体的压缩。
接下来,我们来分析涡旋压缩机十字滑环结构的优点。
首先,十字滑环结构可以实现更高的压缩比。
因为涡旋压缩机的旋转速度可以达到很高,并且涡旋压缩机的涡旋流动能够有效地压缩气体。
其次,十字滑环结构具有很高的密封性能。
滑环结构可以密封住动圈和静圈之间的空间,防止气体泄漏。
此外,十字滑环结构的耐磨性能也很好,能够满足涡旋压缩机长时间运行的需求。
最后,十字滑环结构还可以减少振动和噪音。
由于滑环的设计特点,涡旋压缩机的运行更加平稳且静音。
涡旋压缩机十字滑环结构有广泛的应用领域。
首先,它可以用于工业领域的气体压缩和加工。
例如,在石油和化工行业中,涡旋压缩机可以用来压缩天然气、石油气和空气等气体。
其次,涡旋压缩机十字滑环结构还可以应用于制冷和空调系统中。
由于它的高效性和低噪音特点,它非常适合用于商业建筑和家庭空调中。
此外,涡旋压缩机还可以用于汽车制造和航空航天领域。
因为涡旋压缩机可以实现更高的压缩比和更好的效率,从而提高汽车和飞机的动力性能。
总之,涡旋压缩机十字滑环结构是一种具有很高效率和性能优势的新型压缩机结构。
它通过十字滑环的设计,实现了气体的高效压缩和密封。
这种结构不仅适用于工业领域的气体加工和压缩,还可以应用于制冷、空调、汽车制造和航空航天等领域。
涡旋式汽车空调压缩机简介
涡旋式汽车空调压缩机简介涡旋式压缩机是自上世纪八十年代发展起来的一种高效率、低噪音、高可靠性压缩机。
凭借着这些优点,涡旋式压缩机在制冷行业得到了迅猛的发展。
目前已经广泛的应用于家用空调,中央空调、汽车空调,空气压缩等各个领域。
在汽车空调领域中,涡旋式压缩机被称为第三代压缩机,正在以其独特的性能优势逐渐代替传统的斜盘式压缩机和旋转式压缩机。
涡旋式压缩机在制冷系统中的卓越性能表现,使得时隔20年的今天,它依然是专家学者研究的热点。
从家用空调认识涡旋式压缩机1、认识涡旋式压缩机国内大部分用户对涡旋式压缩机的认识,可能首先是从家用空调开始的。
家用空调压缩机经历了活塞式、旋转式、涡旋式等几个发展阶段。
活塞式、旋转式压缩机目前多用于窗机、分体机等匹数较低的机型。
而柜机由于其系数较高,活塞式、旋转式压缩机已不能充分满足其整机匹配的需要,只有采用涡旋式压缩机才能保持较高的热效率和能效比。
2、涡旋式压缩机的优点涡旋式压缩机的能效比高(高效率),意味着与其他压缩机相比,在提供相同制冷量的情况下,涡旋式压缩机耗功要小得多,也就是节能,对于家用空调而言就是省电。
涡旋式压缩机的另一个优点就是噪音低,一般比活塞式压缩机低3~5dB (A),是家用静音空调的基础。
涡旋式压缩机的再一个优点就是可靠性高。
设计原理和较少的零部件为其高可靠性提供了充分的保证。
功耗、噪音、可靠性是用户对家用空调选择的重要依据。
由于涡旋式压缩机具有的高能效比、低噪音和高可靠性等诸多优点,涡旋式压缩机已经越来越多的被用于家用空调系统和中央空调系统。
在中、大型中央空调机组上,一个明显的趋势就是应用螺杆和涡旋技术。
活塞机在3年前还处于主导地位,现在的市场份额却急剧下降到10%左右。
世界上第一台涡旋式压缩机于1983年由日立发明制造,在世界上被公认为涡旋式压缩机的“鼻祖”。
其专利变频涡旋式压缩机及其一直领先的制造技术在日本被公认为该领域的标志。
家用空调的节能技术主要有变频系统和数码涡旋系统。
压缩机涡旋盘介绍
压缩机涡旋盘介绍
压缩机涡旋盘是一种关键零件,广泛应用于汽车空调压缩机和谷轮涡旋压缩机等设备中。
涡旋盘的主要作用是实现气体的压缩和排放,其结构和工作原理对于压缩机的性能和效率至关重要。
涡旋盘的设计独特,具有渐开线型螺旋线结构,由两个涡旋盘组成,一个固定涡旋盘和一个旋转涡旋盘。
在压缩过程中,两个涡旋盘之间的空间逐渐减小,使气体被压缩并形成高压气体。
涡旋盘之间的接触非常紧密,经过精密打磨,以确保良好的密封性能。
涡旋盘材料通常采用高性能铝合金,如ZL111铝合金,这种材料具有较高的抗拉强度和良好的力学性能。
采用挤压铸造工艺制备涡旋盘,可以获得轮廓清晰、表面光洁、尺寸精确、组织致密、晶粒细小、力学性能优良的产品。
涡旋盘在压缩机中的工作过程如下:
1. 吸气:旋转涡旋盘在外侧部分吸入气体,将其引导至内侧部分。
2. 压缩:旋转涡旋盘在内侧部分与固定涡旋盘相互啮合,使气体受到渐开线螺旋槽的压缩。
3. 排气:当气体被压缩至高压状态时,通过位于涡旋盘的通道排出。
这种工作原理使得谷轮涡旋压缩机具有高效、平滑、连续的压缩过程,广泛应用于制冷、空调和工业压缩领域。
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世界 1100 x 10 6 647 x 10 6 303 x 10 (47%) 1700 90 2.5
9
* 过去12年
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在新车中应用涡旋压缩机的大致数量
60
50
10.4 百万. 涡旋式
[百万] 压缩机销售量
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早期的冷却系统
• 1930年C&C Kelvinator 第一次将一 台蒸汽压缩式制冷装 置装上汽车 • 1933 年卡迪拉克开始 使用R12为工质的制冷 循环系统 • 1941年卡迪拉克开始 大批量生产300台带空 调的汽车
燃料电池混合动力汽车(带加热和冷却的空调系统)
CO2 涡旋压缩机
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未来对压缩机的要求
• 提高效率 (较低的燃料消耗)
• 提高部分载荷时的效率 (可变排量) • 降低噪音和振动
• 减轻重量
• 更高的排气压力 (CO2)
货车
30%
货车 56%
客车 44%
客车
70%
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燃料消耗和汽车数据
美国 每年燃料消耗量 [升] 车辆总数 [-] * 配备空调的车辆总数 [-] * 每辆车耗燃料量 [升/年] 汽车空调耗燃料量 [升/年] 汽车空调耗燃料占总燃料耗量比 546 x 10 6 198 x 10 6 168 x 10 (85%) 2800 90 2.8
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世界
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汽车空调的未来
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未来对空调系统的要求
• 环保工质 (如 CO2)
– CFCs 和 HCFCs被禁用
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当今的汽车空调
• 在美国近 95% 的新车安装了空调
• 由于CFCs以及HCFCs的对臭氧层的潜在破坏而 被逐步淘汰,而HFCs是导致全球变暖的因素之 一而被严格审查,因此 人们开始将兴趣投向替
代制冷剂CO2上
摇板式
斜盘式
涡旋式
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滚动活塞式和摇板式汽车空调压缩机
两级滚动活塞式 压缩机
具有控制阀的变排量摇板 式压缩机
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斜盘式压缩机
可变排量斜盘式压缩机
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1930:一辆带0.37kW Kelvinator制冷装置的 卡迪拉克车,其发动机为一台1.1kW的汽油机
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1934年福特V-8五座车的可行性研究
由派卡德改进的第一个 实用汽车空调系统
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涡旋压缩机在汽车空调上的应用
Eckhard A. Groll 机械工程系副教授
美国印第安纳州西拉菲特市普度大学Herrick实验室
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目录
• 汽车空调的历史 • 汽车空调压缩机的发展 • 涡旋压缩机技术 • 整个汽车空调的统计数字 (美国+ 世界)
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可变排量涡旋压缩机
最大能量
卸载时能量
最大排气量: 最小排气量:
86-109 cc 30 %
质量: 6.5 kg 最大转速 RPM 10’000
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CO2 涡旋压缩机
一台轻型CO2涡旋压缩机的
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一辆未提供任何保护的机动“马车”
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早期的取暖系统
• 二十世纪初,汽车上常见的取暖用热砖、提灯、便携式 燃煤加热器等 • 加热器不是为特殊的汽车 设计的 • 由于泄漏,尾气加热器存 在许多问题 • 尾气加热器温度非常高, 以至于将乘客的鞋烧穿。
1925年使用的高性能尾气加热器
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空气调节需求的增长
• 1884年出现第一台用冰块冷却车子内部的马拉车
• 1908年出现第一辆带封闭仓的汽车 • 1925年带封闭仓的汽车产量超过敞棚车
• 早期的通风系统不对空气中的灰尘、脏物、花粉、 昆虫等进行过滤。
两段型线
损失分析
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整个汽车空调的统计数字 (美国 + 世界)
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汽车制造量
美国 12,000,000 辆/年
世界 54,000,000 辆/年
外形图
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通过新设计节能
160
Relative power consumption [%]
140 120 100
再压缩损失 和泄漏 排气损失 机械损失 绝热功 (100%)
80
60 40 20 0
两段涡旋盘型线
传统型线
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过去六十年的汽车空调
• 二十世纪四十年代,第二次世界大战阻碍 了汽车空调的发展
• 1954年,安装了第一个旋钮控制开关
• 1960年,7% 的新车装有空调
• 1980年,售出的车中有72%配有初装空调 • 二十世纪九十年代,汽车空调由R12、R22 工质转为R134a
• 离合器通断循环
• 改变转速 • 外部气体旁通
• 分离涡旋盘: 内泄漏
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Visteon 可变排量涡旋压缩机
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带气体旁通的可变排量涡旋压缩机
全载
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中间负载
最小负载
机械损失
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涡旋压缩机和摇板式压缩机的效率对比
涡旋压缩机的理论分析值 测量值 摇板式压缩机的理论分析值
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涡旋压缩机的能量控制方法
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涡旋压缩机技术
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涡旋压缩机内的流体运动
腔4 (压缩腔)
腔2 (吸气腔) 腔6
腔7
腔1 (吸气腔) 腔5
} }
腔9 腔8
}
腔 10
(排气区域)
腔3 (压缩腔)
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定排量斜盘式压缩机
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涡旋式汽车空调压缩机的优点
• 涡旋汽车空调压缩机效率
高于其它类型的压缩机 • 由于无吸气阀,所以
吸气侧的压力降很小
• 由于容积变化平稳,压缩机的排气脉动小,所以 噪音和振动小
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总结
从在汽车上安装第一台 加热器开始到现代汽车 空调装置,走过了一个 漫长的历程 使用新制冷剂的涡旋压缩 机是实现空调系统高效、 低噪音、环保的最好选择
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– 在一些欧洲国家, HFCs 已被禁用
• 对高效发动机来说,空调可作为辅助加热源 (如直喷柴油机) • 混合动力、电力、燃料电池汽车的汽车空调
• 针对每个乘客的温度可调
• 汽车内部的预冷和预热
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未来概念: 丰田 FABORATORIES
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汽车空调压缩机的发展
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汽车空调压缩机的发展进程
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
曲轴连杆式
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汽车用涡旋压缩机的剖视图
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电动涡旋压缩机的剖视图
热交换器
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