变排量压缩机汽车空调制冷系统特性分析

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探讨车辆空调系统的制冷效果和能效

探讨车辆空调系统的制冷效果和能效

探讨车辆空调系统的制冷效果和能效在炎热的夏季,车辆空调系统是车主们的救星。

它能够让车内立刻变得凉爽,为乘车者带来极大的舒适感。

然而,为了保持良好的制冷效果,车辆空调系统的能效也是必须考虑的一个重要因素。

本文将探讨车辆空调系统的制冷效果和能效,以及如何提升其性能。

1. 车辆空调系统的制冷原理车辆空调系统的制冷原理与家用空调系统类似,都是通过循环制冷的方式来降低车内温度。

系统由以下几个主要部件组成:压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀。

工作过程如下:①压缩机:将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩,使其温度和压力升高;②冷凝器:将高温高压的制冷剂气体传导至冷凝器中,通过散热来降低温度;③蒸发器:将低温低压的制冷剂液体进入蒸发器,通过吸热蒸发使周围温度下降;④节流阀:降低液体制冷剂的压力和温度,形成低温低压的制冷剂气体。

2. 车辆空调系统的制冷效果车辆空调系统的制冷效果主要通过温度降低和湿度控制来体现。

制冷效果的评价指标包括:①制冷速度:从启动空调系统到达理想温度所需要的时间;②制冷效果持久性:在长时间使用下,能否保持稳定的制冷效果;③均匀性:车内各个空间的温度分布是否均匀;④静音性:使用空调系统时引起的噪音大小。

3. 车辆空调系统的能效车辆空调系统的能效主要体现在能耗方面。

能效的评价指标包括:①制冷效率:制冷输出功率与电源输入功率之比;②能量利用率:制冷输出功率与制冷剂压缩功率之比;③系统损失:包括传热损失、机械损失和电能消耗等。

4. 提升车辆空调系统性能的措施为了提升车辆空调系统的制冷效果和能效,可以采取以下措施:①优化设计:通过改进空调系统的结构和部件,降低能耗和提高制冷效率;②制冷剂的选择:选择低温下不易燃烧的制冷剂,减少传统制冷剂对大气臭氧层的危害;③加强维护:定期清洁和更换过滤器、冷凝器等,保持空调系统的良好工作状态;④合理使用:在车内停放时适当降低空调温度,出车后逐渐调高,以提高能效。

总结:本文探讨了车辆空调系统的制冷效果和能效,并提出了优化车辆空调系统性能的措施。

车用空调涡旋压缩机及变排量

车用空调涡旋压缩机及变排量

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专注十专年注C涡o涡mp旋a旋ny技技Log术o术
固变排量压缩机车内舒适性对比
实线:装变排量压缩机的汽车空调器 虚线:固定排量
外界温度:20℃ 空调方式:引入新风
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2、在压缩机正常工作时,排气腔中的高压气体经过滤网 12,截流孔11进入活塞式控制阀的右侧,控制阀在高压气 体的作用下克服弹簧3的弹簧力,向左移动至极限位置, 回流气体调节孔9被完全堵死,吸入气体没有回流。
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工作原理
3、随着空调系统负荷工况的变化,压缩机的吸气压力下 降,当低于波纹管7内设定压力时,波纹管会伸长,并顶 开导向球阀8,控制阀右侧的高压气体通过球罚漏入吸气 侧,右侧压力降低,使控制阀又在弹簧力作用下右移,回 流气体调节孔9开启,吸入气体产生回流,中间压力腔10 中的气体也通过9流入吸气侧。根据控制阀右移的位置来 调节回流气体调节孔的开启度,以控制吸入气体的回流量 ,当控制阀右移到一定位置时,吸气压力便达到波纹管内 的设定压力,实现了自动调节。Biblioteka ℃度离合器循环
接通 断开
运行时间
低速试验
1200~1500 2.51~2.86 0.28~0.45 105~115
高速试验
6500~7000 1.27~1.34 0.13~0.2 4
60~70
超高速试 验
7500~8000 1.13~1.28 0.029~0.087
50~60

变排量压缩机汽车空调制冷系统特性探究

变排量压缩机汽车空调制冷系统特性探究

变排量压缩机汽车空调制冷系统特性探究作者:陈琦来源:《青年与社会》2015年第06期【摘要】变排式压缩机在汽车行业被广泛的应用,因为它相对于定排式压缩机,性能更加优越,同时调整的灵活性更强,因为它可以随温度、环境的变化而改变,使车内环境变得更加舒适,因此变排量压缩机的机能稳定性研究对于空调制冷系统具有重要意义;文章正是以此为出入口,首先介绍了变排量压缩机汽车空调制冷系统,然后对变排式压缩机的工作特性进行了深入的分析。

【关键词】变排式;灵活性;环境;空调制冷变排量压缩机在汽车上用的越来越广泛,主要分为涡旋式机型、螺杆式、摇板式、斜板式、旋片式、滚动活塞式等。

而汽车空调制冷系统的正常发挥要依靠变排量压缩机的工作。

与定排量压缩机相比,变排式压缩机在功能的选择上更加灵活,同时在性能上也要比定排式压缩机在汽车空调制冷过程中更加可靠。

定排式压缩机主要根据汽车发动机的转速从而确定压缩量,这也从原理上对于定排式压缩机进行了解释。

变排式压缩机可以根据汽车内的温度,对自身功率进行调节,也根据车的行驶状态,例如活塞行程的改变、车摇板的角度,等都可以传感到变排式压缩机上,变排式压缩机就可以根据实时变动情况,适时地调整功率,达到车内最适的环境,同时还能减少油量的消耗,总之变排量压缩机汽车空调制冷系统的特性被广泛应用,这与它的先进性具有重要关系。

一、变排量压缩机汽车空调制冷系统变排式压缩机的类别有很多种,五缸变排量摇板式压缩机的排量可以是实现无极变化,但是要转到20立方米到160立方米之间。

在变排式压缩机模型的构建过程中,控制阀模型、运动部件动力型模型、压缩过程模型三个模型共同组成了排量压缩机汽车空调制冷系统的“身体”。

通过控制阀模型将吸排间压力和摇板箱压力的联系建立起来;而运动部件动力型模型可以将把排气压气和活塞行程、转速、摇板箱压力联系且建立起来;压缩过程模型则是负责最后的工序,它主要联系的是系统外环境和系统内环境,通过吸气的压力和车内温度以及排气的压力大小、压缩转速,最终确定压缩机制冷剂的流速及释放温度。

车用空调压缩机的制冷量与制热量测试与分析

车用空调压缩机的制冷量与制热量测试与分析

车用空调压缩机的制冷量与制热量测试与分析车用空调压缩机是汽车空调系统中的重要组件,通过压缩与膨胀的循环作用,实现车内空气的制冷与制热。

对于车用空调压缩机的制冷量与制热量的测试与分析,可以帮助我们了解其性能表现,为车辆空调系统的设计与优化提供参考。

首先,我们来了解一下车用空调压缩机的工作原理。

车用空调压缩机通过压缩工质(一般为制冷剂),使其温度和压力升高,然后将高温高压的气体送入冷凝器中,通过传热与散热,使气体冷却并凝结成液体。

接着,液态制冷剂经过干燥器和膨胀阀,变为低温低压的制冷剂,然后进入蒸发器,在与车内空气交换热量的同时蒸发,吸热使车内空气温度降低。

最后,汽车空调系统中的风扇将冷却好的空气吹到车内,实现制冷过程。

在测试车用空调压缩机的制冷量与制热量时,我们可以通过以下方法进行:1. 热容测试方法:这种方法通过测量空调系统中制冷剂的温度变化和流量来计算制冷量与制热量。

首先,需要安装合适的传感器和数据采集设备来监测制冷剂的温度和流量。

然后,在不同工况下记录并分析制冷剂的温度变化和流量,通过计算制冷剂的热容量,得出制冷量和制热量的数值。

2. 实际工况测试方法:这种方法是通过在实际使用的车辆上进行测试,记录汽车空调系统在不同外界温度和工作状态下的制冷量和制热量。

为了获得准确的测试结果,需要选择不同的工况,例如不同车速、不同室外温度、不同风扇档位等,并进行测试与分析。

3. 数值模拟方法:利用计算流体力学(CFD)软件进行数值模拟,可以较为准确地模拟车用空调压缩机工作时的制冷量和制热量。

通过建立合适的数值模型,可以模拟空气流动、传热和膨胀过程,从而得到制冷量和制热量的数值结果。

在进行车用空调压缩机的制冷量与制热量测试与分析时,需要注意以下几点:1. 测试环境的控制:为了保证测试结果的准确性,需要在合适的实验室环境中进行测试。

控制室内温度、湿度等因素对测试结果的影响。

2. 数据的准确采集与分析:在进行测试时,需要选择合适的传感器和数据采集设备,并确保数据的准确性和稳定性。

(汽车行业)汽车变排量空调压缩机工作原理

(汽车行业)汽车变排量空调压缩机工作原理

(汽车行业)汽车变排量空调压缩机工作原理汽车变排量空调压缩机工作原理壹、摘要:变排量空调在现代汽车上得到越来越广泛的应用"本文介绍汽车变排量空调的优点"重点阐述具有代表性的9种汽车变排量空调压缩机的结构和工作原理。

(注:新式可变排量压缩机参考相关资料)。

轿车空调用变排量压缩机按照结构形式分为摇板式、斜盘式、滚动活塞式、螺杆式、旋片式、涡旋式等机型,其中斜盘式变排量压缩机目前应用最多,按控制方式分为内部控制式变排量压缩机和外部控制式变排量压缩机。

其生产厂家及其对应生产的变排量压缩机型号如表1所示。

到了广泛的应用,如表2所示。

和传统的定量空调相比,变排量空调有如下的优点:①排气压力和工作转矩的波动减小,避免了对发动机的冲击;②保持了温度的稳定性;③保持了蒸发器低压的稳定性,而且蒸发器不会结霜;④$提高了压缩机的使用寿命;⑤减少了功率消耗。

V5变排量压缩机由壹个可变角度的摇板和5个轴向定位的气缸组成,其外形如图1所示,控制阀结构如图2所示。

压缩机容积控制中心是壹个波纹管式操纵控制阀,装在压缩机的后端,可检测压缩机吸气腔的压力,锥阀控制摇板箱和吸气腔(波纹管室)之间的通道,球阀控制排气腔和摇板箱之间的通道,排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现。

摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摇板倾斜壹定角度,这就增加了活塞行程(即增加了压缩机排量);反之,摇板箱压力增加,就增加了作用在活塞背面的作用力,使摇板往回移动,减少了倾角,即减小了活塞行程(也就减少了压缩机排量)排气压力影响控制阀的控制点的变化,排气压力升高,控制点降低。

当空调容量要求大时,吸气压力将高于控制点,控制阀的锥阀打开且保持从摇板箱吸入气体至吸气腔&如果没有摇板箱——吸气腔间压力差,压缩机将有最大的容积。

通常压缩机的排气压力比曲轴箱的压力大得多,曲轴压力高于或等于压缩机的吸气压力。

在最大排量时,摇板箱的压力才等于吸气压力,在其它情况下,摇板箱的压力大于吸气压力。

变排量压缩机在汽车空调系统中的应用

变排量压缩机在汽车空调系统中的应用

变排量压缩机在汽车空调系统中的应用摘要随着人们生活水平的不断提高,对车载空调控制系统的智能性、运行情况的稳定性、控制系统的合理性都有较高要求。

因此,如何对系统进行更加细致的分析,如何对复杂工况进行更加合理的调控,就成了各大汽车制造企业和科研机构所关注的问题。

本课题通过对基于变排量压缩机的车载空调控制系统进行分析,提出了一种从硬件选型到台架模拟的整套开发过程,并且通过实验验证了控制系统的快速性、准确性和稳定性,使得此控制系统及其研发流程能得到广泛的应用。

通过对于变排量压缩机在汽车空调系统中的应用,能够更好的将变排量压缩机在汽车空调系统中的应用。

本文首先对于该课题的研究背景和研究意义进行分析,为本文的研究指明了研究的方向。

然后对于汽车空调系统进行概述分析。

最后对于变排量压缩机在汽车空调系统中的应用进行分析,最后分析了汽车空调系统发展趋势进行分析。

关键词:变排量;压缩机;汽车空调论文类型:应用研究目录1绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国内外研究文献综述 (1)1.2.1国外文献综述 (1)1.2.2国内研究综述 (2)1.3研究内容以及研究方法 (3)1.3.1研究内容 (3)1.3.2研究方法 (3)2汽车空调概述 (4)2.1汽车空调工作原理 (4)2.2汽车空调系统组成 (5)2.2.1制冷系统 (5)2.2.2取暖系统 (6)2.2.3通风系统 (6)2.2.4空气净化系统 (6)2.2.5自动控制系统 (6)3变排量压缩机在汽车空调系统中的应用 (7)3.1对于空调系统进行控制 (7)3.2CFD优化及集成系统 (7)3.3自动化空气质量调控 (8)4汽车空调系统发展趋势 (9)4.1空调压缩机的发展趋势 (9)4.2热交换器发展方向 (9)4.3自动智能化空调系统 (9)4.4新能源汽车空调系统发展趋势 (9)致谢 (11)参考文献 (12)附件: (13)网络学院毕业论文独创性声明 (13)毕业论文知识产权权属声明 (13)1绪论1.1选题背景汽车空调系统是汽车众多系统中的一个重要部分,随着人们对乘车舒适度要求的增加,汽车空调系统性能的提高也逐渐成为科研人员关注的问题。

一种汽车空调用内控变排量压缩机的试验研究与分析

一种汽车空调用内控变排量压缩机的试验研究与分析

一种汽车空调用内控变排量压缩机的试验研究与分析发布时间:2021-03-04T05:25:05.576Z 来源:《中国科技人才》2021年第3期作者:冯海丽孟凡磊王存峰[导读]奇瑞汽车股份有限公司安徽省芜湖市 241009汽车诞生距今已有100多年的历史了,第一台空调安装在汽车上,从当时的气候环境看仅是为了采暖和通风,发展到今天在功能和技术上都有了很大的提高。

随着生活水平不断提高,人们对汽车空调提出更高的要求,它不但能调节车内的空气温度、湿度、流速、清洁度等保证乘坐人员感觉在舒适的范围内,而且还要在使用功能上更强大、设计更合理、操作更便捷的精细化设计通过系统匹配的技术手段实现发动机运行与调节运行的协调,极大地提高制冷能力,在节省燃油的同时,提高汽车的整车性能和舒适程度。

发展到今天,汽车空调不单纯是冷、暖、通风调节三位一体,还要具有数字化、智能化、大数据及网联服务为一体的要求。

本论文主要研究了变排量压缩机内控阀的选型及与系统的匹配关系,结合整车试验情况,分析制冷性能匹配,为今后变排量压缩机的汽车空调系统匹配提供一定的基础和依据。

1 变排量控制原理汽车空调系统目前用的比较多的是斜盘式变排量压缩机,能够根据蒸发器处的热负荷也就是压缩机的吸气压力来调整压缩机排量,从而调节制冷剂的流量,并达到节油省功的目的。

当蒸发器处热负荷增加时,制冷剂过热度加大,吸气压力升高,斜盘通过吸气压力、腔内压力、斜盘摩擦力的相互力矩关系,斜盘倾角度增大,故压缩机行程变大,排量增加。

当蒸发器处热负荷减少时,反之亦然。

整个压缩机斜盘角度调节的过程,是通过安装在压缩机端盖的内控阀来实现的,而内控阀的选型及与系统的匹配就显得尤为关键,是保证系统稳定的重要因素。

总之,变排量压缩机汽车空调系统具有省油节能,其节能可达30%-40%,温度连续调节,出风口温度稳定,不会频繁吸合的优点,在汽车空调中被广泛应用。

2 实际制冷循环空调制冷循环包括四个基本过程,即压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程。

车辆冷冻压缩制冷系统性能分析

车辆冷冻压缩制冷系统性能分析

车辆冷冻压缩制冷系统性能分析随着现代社会的发展,汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。

而汽车的舒适性也成为人们购买的重要考虑因素之一。

其中,车辆冷冻压缩制冷系统对于车内的空调效果和乘坐舒适度起着关键作用。

因此,对车辆冷冻压缩制冷系统的性能进行分析变得非常重要。

车辆冷冻压缩制冷系统的核心是压缩机。

其主要功能是通过吸收汽车发动机的动力,将制冷剂从汽车冷凝器中吸入并加压,使其温度升高。

随后,该制冷剂流经蒸发器,在与外界空气接触时会吸收大量热量,从而冷却车内的空气。

同时,制冷剂的状态也会由气体转变为液体。

接着,制冷剂又被送回到冷凝器中,通过散热的方式降低温度,再重新开始循环。

因此,冷冻压缩制冷系统的性能主要取决于压缩机的工作效率。

为了分析车辆冷冻压缩制冷系统的性能,我们可以从以下几个方面进行讨论。

首先,制冷剂的选用对于系统性能起着至关重要的作用。

制冷剂的选择应综合考虑其热物性质、安全性以及环保性等因素。

常见的制冷剂包括R134a、R410A等。

不同制冷剂的性能参数会有所不同,因此在系统设计中需根据具体需求进行选用。

其次,压缩机的工作效率对系统性能有着重要的影响。

压缩机的工作效率可以通过制冷剂的压缩比以及压缩机的排气温度来衡量。

一般来说,压缩比越高,制冷剂循环的压力差就越大,制冷效果就越好。

而压缩机的排气温度过高则会导致制冷剂在回流过程中出现汽膜,从而降低系统的工作效率。

因此,合理选择和设计压缩机是提升系统性能的关键。

此外,冷凝器和蒸发器的设计也对系统的性能有着重要影响。

冷凝器主要用于将制冷剂的温度降低,散发热量,而蒸发器则用于吸收热量降低空气温度。

冷凝器和蒸发器的设计参数应根据车辆的使用环境和要求来确定,以达到最佳的制冷效果。

另外,系统中的管道布局和流体阻力也直接影响系统的性能。

合理设计管道布局,减小流体阻力,有助于提升系统的制冷效果。

此外,管道的材质和绝热层的选择也会影响制冷系统的传热效率和能耗。

轿车空调用斜盘式变排量压缩机性能研究与技术开发

轿车空调用斜盘式变排量压缩机性能研究与技术开发

文章编号:CAR175轿车空调用斜盘式变排量压缩机性能研究与技术开发田长青1李先庭2石文星2(1.中国科学院理化技术研究所,北京 100190; 2.清华大学建筑学院,北京 100084)摘 要轿车空调用斜盘式变排量压缩机正在经历由摇板式向斜板式、由内控式向外控式的转换。

本文在对斜盘式变排量压缩机发展回顾的基础上,介绍了我们在内控摇板式、内控斜板式和外控式变排量压缩机方面的研究工作,主要包括活塞行程测量方法与装置、特性实验研究、模拟分析和应用研究与开发。

关键词变排量压缩机摇板式斜板式内控式外控式轿车空调PERFORMANCE ANALYSIS AND DEVELOPMENT OF VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR FOR CAR AIR CONDITIONERTian Changqing1Li Xianting2 Shi Wenxing2(1 Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;2 School of Architecture, Tsinghua University, Beijing, 100084)Abstract Variable displacement compressors for car air conditioning systems are being transformed from wobble plate type to swash plate type, and from internally controlled to externally controlled. On the basis of historical review of the variable displacement compressors, this paper presents our researches on the internally controlled wobble plate compressor, internally controlled swash plate compressor, and externally controlled compressor. The research results include mainly the measurement method and device of piston stroke length, experimental investigation, numerical modeling, and technical development and application.Keywords Variable displacement compressor Wobble plate type Swash plate type Internally controlled Externally controlled Car air conditioner0 前言轿车空调压缩机是由发动机直连驱动的,对于定排量压缩机轿车空调系统,用蒸发器出风温度来控制电磁离合器吸合或脱离,用间歇运行来控制系统制冷能力和车内空调负荷相适应。

汽车空调变排量压缩机的研究现状

汽车空调变排量压缩机的研究现状

《装备制造技术》2008 年第 4 期
1— 变 排 量 压 缩 机;2— 冷 凝 器;3— 储 液 罐; 4— 热 力 膨 胀 阀;5— 蒸 发 器;6— 控 制 板
图 2 外部控制变排量压缩机汽车空调系统控制图
3 变排量压缩机关键技术
图 1 变排量压缩机控制原理 通 用 的 CVC 压 缩 机 有 五 缸 、六 缸 、七 缸 等 多 种 规 格 , 排 量 从( 100~180) mL 不等, 有替代 V- 5 压缩 机 的 趋 势 。 这 种 压 缩 机也是单作用型式, 变排量原理同摇板式变排量压缩机, 内部 控制阀结构与 V- 5 变排量压缩机类似。该压缩 机 采 用 斜 板 机 构的简谐运动, 优化了吸排气口布置, 采用了低噪音离合器, 降 低了振动和噪声。由于压缩机性能和控制得到改善, 使得 CVC 压缩机使用转速 比 原 变 排 量 压 缩 机 提 高 了 15%, 连 续 最 大 转 速 为 8000r/min, 短 时 最 大 转 速 可 达 9200r/min。 该 机 型 结 构 紧 凑, 具有目前最高的压缩机单位质量和单位体积排气量, 对于 越来越紧凑化汽车的用户提供了较大的使用可能性。
技术现状, 以及一种新型的以电动控制阀为执行器的变排量压缩机。
关键词: 汽车空调; 变排量压缩机; 电控阀; 节能
中图分类号: U463.85+1
文献标识码: B
文章编号: 1672- 545X( 2008) 04- 0106- 03
为了保护地球的有限资源, 减少环境污染, 各国对汽车的 每 100km 耗油量都作出严格的限制。汽车空调消耗的功率, 约 占发动机总输出的 8%~10%(对于大众型的轿车和面包车), 加 装空调后, 汽车多耗油 7%~10%。节能型的汽车空调压缩机是 今后发展的方向。

新能源汽车空调系统与维修(一)制冷系统

新能源汽车空调系统与维修(一)制冷系统

新能源汽车空调系统与维修(一)制冷系统一、汽车空调的特点;1)系统中制冷剂流量变化幅度大,由于汽车空调的压缩机一般均由发动机驱动,而发动机的转速可从600rpm到5000rpm变化,这样对系统的流量控制、系统的设计带来困难。

可变排量压缩机及电动压缩机可弥补转速变化带来的问题。

2)制冷剂冷凝温度高,对于大多数车辆来说,冷凝器置于水箱前面,通风冷却效果受发动机水箱辐射热影响,制冷剂的冷凝压力与温度均较高,同时也影响水箱的散热。

3)制冷剂容易泄漏,对机组的强度、抗震性能要求高。

4)由于汽车结构紧凑,系统元件较难布置。

二、制冷剂∶是指用于汽车空调系统内的流体,汽车空调系统制冷剂种类∶汽车空调用制冷剂目前主要有∶R12 (二氯二氟甲烷化学式为CCl2F2 )R134a (四氟乙烷化学式为CF3CFH3 )CO2 (二氧化碳)HFO-1234yf(四氟丙烯化学式为CF3CF=CH2 )欧盟汽车空调指令规定∶>2011年1月1日起在欧洲使用的新车必须在汽车空调中使用全球变暖潜能值GWP低于150的新型制冷剂。

>2011年1月1日至2017年为过渡期,允许在2011年1月1日前生产的汽车继续使用R134a制冷剂,>2018年1月1日起,无论是新车还是旧车,均不得使用R134a制冷剂。

空调系统严禁混用制冷剂混用制冷剂会造成制冷效果下降严重者损坏空调系统,尤其是压缩机。

制冷机油(冷冻油,)特点1、淡黄色,无味2、无毒3、吸水性强4、能和制冷剂充分混合5、不同制冷剂的系统,要使用不同的润滑油·注意∶制冷系统不能混用任何杂质会使油质掺色而成棕色甚至黑色,系统内油若有强烈气味,说明该油已经不纯,必须更换。

相应的贮液干燥器或集液器也必须更换。

操作与保存制冷机油时的注意事项∶1、制冷剂油不能开盖保存,应保存在干燥、密闭的容器中,放在阴暗处(特别是在高湿度地区);2、用完后马上关闭打开的盖子,防止空气中水分进入;3、必须使用相应的制冷剂,不同的空调系统应使用该系统规定的制冷机油;因为不相容的油混合物会引起空调系统的严重损坏。

车用空调压缩机的制冷循环热力学特性研究

车用空调压缩机的制冷循环热力学特性研究

车用空调压缩机的制冷循环热力学特性研究车用空调系统是汽车中的重要部件之一,它能够为车内提供舒适的温度和湿度环境。

而车用空调压缩机则是空调系统的核心组件,承担着压缩和传递制冷剂的任务。

为了进一步提高车用空调系统的制冷效率和能源利用率,对压缩机的制冷循环热力学特性进行研究具有重要意义。

首先,压缩机的制冷循环热力学特性研究能够帮助我们深入了解其工作原理和性能。

压缩机通过不断压缩制冷剂使其流经冷凝器、膨胀阀和蒸发器,从而实现制冷效果。

通过研究压缩机在制冷循环中各个环节的变化规律,我们可以揭示其能量传递和转换的机理,为进一步优化设计和控制提供理论依据。

其次,压缩机的制冷循环热力学特性研究有助于提高系统的制冷效率。

制冷效率是评价车用空调系统性能优劣的重要指标之一。

在研究中,我们可以通过对制冷循环过程中的热力学参数进行分析,找到影响压缩机制冷效率的关键因素,并采取相应的措施进行改进。

例如,通过调整制冷剂的流量、增强循环的传热和传质效果、提高压缩机的压缩效率等方式,可以有效地提高系统的制冷性能。

此外,压缩机的制冷循环热力学特性研究有助于降低能源消耗和环境污染。

随着汽车保有量的不断增加,车用空调系统所消耗的能源也越来越多,对环境的影响也越来越大。

因此,在研究中我们可以探索一些新的能量节约策略,如利用废热回收技术、优化压缩机的工作参数、采用节能材料等,从而减少能源消耗和减轻环境污染的程度。

最后,压缩机的制冷循环热力学特性研究还可以为新型压缩机的研发提供理论基础。

随着科技的进步和社会的发展,对车用空调系统的要求也越来越高。

因此,研发出更加高效、环保和可靠的压缩机成为了当今的研究热点。

通过深入研究压缩机的制冷循环热力学特性,我们可以优化原有的设计方案、改进传统的工作模式,甚至开发出全新的制冷循环系统,为车用空调系统的发展和创新提供有力支持。

综上所述,压缩机的制冷循环热力学特性研究对车用空调系统的性能提升、能源节约、环境保护和技术创新都具有重要意义。

制冷系统性能分析与优化

制冷系统性能分析与优化

制冷系统性能分析与优化随着人类文明的进步,人们对生活环境的要求越来越高,其中保持恒定的温度是其中之一。

为了达到这一目的,制冷系统得以发展,成为各个领域都必不可少的设施。

制冷系统的性能表现直接影响到生产效率和能源消耗,因此对制冷系统的性能分析与优化也成为极为重要的问题。

一、制冷系统性能分析制冷系统性能的衡量通常包含以下三个指标,即制冷量、压缩功率和制冷效率。

制冷量是指制冷系统在特定时间内从环境中吸收的热量,常用单位为w或kw;压缩功率是指制冷系统在工作中需要消耗的电力或者其他能源的功率,同样常用单位为w或kw;制冷效率是指制冷量和压缩功率的比值,通常以w/w或者kw/kw 的形式呈现。

在对制冷系统性能进行分析时,需要着重考虑以下两个方面:1. 制冷循环过程制冷循环过程是指制冷系统在工作时所遵循的制冷工艺。

其一般包括以下四个步骤:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。

其中,蒸发是指制冷剂从低温区吸收热量,从而使其蒸发;压缩是指通过压缩工艺,使蒸发后的制冷剂温度上升;冷凝是指经过压缩后的制冷剂释放出吸收到的热量,并在高温区凝结成液体;膨胀是指制冷剂从高温区到低温区的过程,此过程可以通过节流门或者其他方式实现。

在制冷循环过程中,循环压力比、超热度、过热度、冷凝器和蒸发器的温差等因素都会对制冷系统的性能产生影响,因此需要仔细分析。

2. 制冷剂的选择制冷剂是制冷系统中最为重要的组成部分之一。

制冷剂的特性主要表现在气化热、密度、粘度、热导率和腐蚀性等方面。

制冷剂的选择应考虑以下几个方面:(1)稳定性:制冷剂应具有良好的物理、化学稳定性,不易分解、挥发或者腐蚀。

(2)制冷剂成本:制冷剂的价格直接影响了制冷系统的成本,因此在选择时需要考虑其成本。

(3)环保性:制冷剂主要包括CFC、HCFC、HFC等,其中CFC和HCFC对臭氧层的破坏最为严重,因此在制冷剂的使用中,需要以环保为出发点。

二、制冷系统性能优化制冷系统性能优化是通过科学的手段和管理措施,提高制冷系统的工作效率和节能降耗。

汽车变排量空调压缩机工作原理

汽车变排量空调压缩机工作原理

汽车变排量空调压缩机工作原理汽车变排量空调压缩机是汽车空调系统中的关键组件之一,它的工作原理对于空调系统的正常运行至关重要。

下面将详细介绍汽车变排量空调压缩机的工作原理。

1. 压缩机的基本原理压缩机是汽车空调系统中的“心脏”,它负责将低压低温的气体转化为高压高温的气体。

通过压缩机的工作,空调系统能够将热量从车内移除,实现空调效果。

2. 变排量技术的引入传统的汽车空调系统中,压缩机的工作是始终以固定排量运行的,这意味着无论车内空调负荷大小如何,压缩机的工作状态都保持不变。

然而,这种传统的设计存在一些问题,比如在低负荷情况下,压缩机运行时会产生过多的冷气,导致车内温度过低。

为了解决这个问题,变排量技术被引入到汽车空调系统中。

3. 变排量空调压缩机的工作原理变排量空调压缩机能够根据车内空调负荷的大小自动调整其排量,以达到更高的能效和舒适性。

它通过以下几个步骤实现:步骤1:传感器检测变排量空调压缩机内置有传感器,能够实时监测车内空调负荷的大小。

传感器会收集到相关的数据,并传输给压缩机控制模块。

步骤2:压缩机控制模块处理数据压缩机控制模块根据传感器收集到的数据进行处理,并计算出当前的空调负荷。

根据空调负荷的大小,控制模块会相应地调整压缩机的排量。

步骤3:排量调整根据控制模块的指令,变排量空调压缩机会调整其工作状态。

在低负荷情况下,压缩机会减小排量,以减少冷气的产生,避免车内温度过低。

而在高负荷情况下,压缩机会增加排量,以增加冷气的供应,保持车内舒适。

步骤4:循环运行变排量空调压缩机会根据车内空调负荷的变化不断调整排量,并循环运行,以保持空调系统的正常工作。

通过这种方式,变排量空调压缩机能够根据实际需求提供恰到好处的冷气供应,提高能效和舒适性。

总结:汽车变排量空调压缩机通过引入变排量技术,能够根据车内空调负荷的大小自动调整其排量,以提高能效和舒适性。

它通过传感器检测空调负荷、压缩机控制模块处理数据、排量调整和循环运行等步骤实现。

车辆冷气系统的制冷性能及控制系统研究

车辆冷气系统的制冷性能及控制系统研究

车辆冷气系统的制冷性能及控制系统研究随着汽车的普及和人们对驾驶舒适度的要求不断提高,车辆冷气系统的性能和控制系统也变得越来越重要。

这里将从制冷性能和控制系统两个方面对车辆冷气系统进行探讨和研究。

一、车辆冷气系统的制冷性能车辆冷气系统的制冷性能是指系统在一定工作条件下,提供室内空气的温度和湿度控制的能力。

制冷性能的好坏直接影响了乘客在车内的舒适度和用车的体验。

1. 制冷效率制冷效率是衡量车辆冷气系统制冷能力优劣的重要指标。

常用的指标为COP (Coefficient of Performance),也称制冷系数。

COP的定义为系统每消耗1单位的能量,可产生的制热或制冷效果的比值。

该值越高,代表系统的制冷效率越高,反之则越低。

2. 制冷剂制冷剂是冷气系统中的重要组成部分,其性质直接影响到系统的制冷效果和能耗。

常见的制冷剂有R134a、R1234yf等。

其中,R134a作为老旧的制冷剂,已逐渐被禁止使用;而R1234yf则是较新的无卤素制冷剂,具有良好的环保性能和制冷效果。

3. 制冷循环制冷循环是车辆冷气系统的核心部分,主要由压缩机、冷凝器、进气口和膨胀阀等部件组成。

制冷循环的性能好坏直接决定了系统的制冷效果和能耗。

一些新型的车辆采用的是变频压缩机,可以根据车内热量负荷自主调节制冷量,从而提高了系统的能效性能。

二、车辆冷气系统的控制系统车辆冷气系统的控制系统是指对制冷循环中各部件的调节和控制,以提供适宜的室内空气温度、湿度和空气流量等参数的系统。

合理的控制系统是冷气系统高效工作的保障。

1. 控制方式车辆冷气系统的控制方式包括手动控制和自动控制两种。

手动控制需要司机主动调节控制器的设定参数,而自动控制则可以根据车内温度感应器的信号自主进行调节。

自动控制方式比手动控制方式更为先进,也更为省心省力。

2. 控制参数车辆冷气系统的控制参数主要包括空调温度、湿度和空气流量等。

温度与湿度是冷气系统调节空气舒适度的重要参数。

汽车空调变排量压缩机的研究现状

汽车空调变排量压缩机的研究现状

知识文库 第07期167汽车空调变排量压缩机的研究现状于 譞伴随着非独立式汽车空调的不断发展,其作为安装在汽车上的主要设备,它在实际运行中的状态受到外界环境以及车辆行驶的状况影响是相对较大的,汽车空调变排量压缩机在某种程度上就是为了能够满足汽车空调负荷的具体要求,与此同时其还能够很好的适应发动机的转速去改变而进行实际产生。

随着变排量压缩机的广泛应用,压缩机的排量控制也引起了人们的注意。

怎样在原有的基础上去实现压缩机排量的最优化控制,是汽车空调变排量压缩机当前所要研究的重点。

1 汽车空调压缩机变排量的技术现状分析汽车压缩机变排量写斜盘式压缩机的变排量可无级的进行调节,在节能效果中可以达到百分之三十到百分之四十左右,尤其适用在当前汽车空调的需要中。

斜盘式的压缩机是能够实现汽车空调变排量的主要零部件斜盘。

在某种程度上因为斜盘的倾斜角度不同,汽车空调压缩机的排量也会出现变化。

在压缩机正常运行中,斜盘因为多种力的作用下是能够达到一定程度上的动态平衡的,简单来说就是在一定倾斜角下只会饶着主轴去做旋转运动。

在汽车空调压缩机转速和排气腔以及压缩机腔内部的压力是能够直接影响到斜盘倾斜角的主要原因。

在某种程度上控制压缩机排量的执行机构主要是控制阀,其自身结构的控制方式不同,在排量控制的研究当中,对于汽车空调压缩机变排量控制阀的研究所占比例相对较大,在变排量控制研究过程中,控制方式和所设定的控制点,大多都是采用的最优的控制决策,这些都是汽车空调压缩机变排量控制阀所研究的重点问题之一。

2 控制曲轴箱的压力分析第一控制阀控制曲轴箱和吸气腔通道的开关是在系统变工况运行期间,特别是在压缩机中有较强密封性能的情况下,曲轴箱是很难去获得相应控制要求的,在满足汽车空调压缩机变排量控制阀中的作用下,去实现曲轴箱与吸气腔之间的气体旁通,所以在一定程度上对于控制性能的要求不是很好,当前这种控制阀的实际应用相对较少。

第二控制阀控制曲轴箱和排气腔通道的开关,在控制阀减负荷情况下的反映是相对灵敏的,其在一定程度上的控制效果也是相对较好的,但是在某种程度上必须要求压缩机的排量在增加过程中,是能够有所作用的,因为这样是很难快速去减小曲轴箱的实际压力的,这样会让实际控制效果不断降低。

车用空调压缩机的工作原理及性能评价研究

车用空调压缩机的工作原理及性能评价研究

车用空调压缩机的工作原理及性能评价研究车用空调压缩机是汽车中负责制冷与排湿的重要部件,其工作原理和性能评价对于车辆的舒适性和能效有着至关重要的影响。

本文将对车用空调压缩机的工作原理和性能评价进行详细研究。

首先,我们来了解车用空调压缩机的工作原理。

车用空调压缩机采用压缩循环制冷原理,通过压缩低温、低压的制冷剂气体,使其在高压下变为高温、高压气体,然后通过冷凝器释放热量,将气体冷却为高压液体,再经过膨胀阀节流降压,形成低温、低压液体,最后通过蒸发器吸收室内热量,使室内温度降低,从而达到制冷的效果。

车用空调压缩机的性能评价主要包括制冷量、能效比、噪音和振动等方面。

首先是制冷量,它表示空调系统在单位时间内能够吸收的热量,通常以千瓦或英吉尔/小时为单位。

制冷量的大小直接影响到车辆内部的舒适度,因此制冷量的评价对于空调系统的性能非常重要。

其次是能效比,能效比是指空调系统在消耗一定能量的情况下,提供的制冷量与消耗的能量之间的比值。

能效比越高,说明空调系统在相同能量消耗下提供的制冷量越大,能源利用率越高。

因此,提高车用空调压缩机的能效比是降低车辆能耗的重要手段之一。

噪音和振动是车用空调压缩机性能评价中不可忽视的因素。

过高的噪音和振动不仅会影响驾驶员和乘客的舒适感,还可能会对车辆性能和寿命产生负面影响。

因此,减小车用空调压缩机的噪音和振动水平是提高车辆空调系统质量的重要方面。

为了满足上述性能评价要求,车用空调压缩机的设计和制造需要考虑多个因素。

首先是压缩机的结构设计,包括压缩机的材料、密封性能和制冷剂的传递效率等。

合理的结构设计可以提高压缩机的工作效率,减少能量损失和噪音产生。

其次是制冷剂的选择,制冷剂的性能会直接影响到空调系统的制冷量和能效比。

经济性、环保性和安全性是制冷剂选择的重要考虑因素。

近年来,随着环保意识的提高,氢氟碳化合物(HFC)代替氯氟碳化合物(CFC)和氢氟氯碳化合物(HCFC)成为主流的车用空调制冷剂。

车辆空调制冷系统解析

车辆空调制冷系统解析

车辆空调制冷系统解析车辆空调制冷系统是现代汽车中一项重要的附属设备,它的作用是为车内提供舒适的温度和空气质量。

本文将对车辆空调制冷系统进行详细的解析。

一、制冷循环原理车辆空调制冷系统的核心是制冷循环原理。

该循环主要由四个关键组件组成,即压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

首先,压缩机将低压低温的制冷剂吸入,并将其压缩成高压高温的气体。

随后,气体通过冷凝器散热,变成高压低温的液体。

接着,液体经过膨胀阀降压,进入蒸发器,此时液体变成低压低温的蒸汽。

最后,蒸汽经过蒸发器吸热,将车内的热量吸走,使车内温度降低。

蒸发后的制冷剂再次经过压缩机循环使用。

二、制冷剂的选择与环保性能制冷剂是车辆空调制冷系统中不可或缺的元素。

过去,常用的制冷剂是氟氯碳化物(CFCs)和氢氟碳化物(HCFCs),如R12和R22。

然而,这些制冷剂被证实对臭氧层有破坏作用,对环境和人类健康造成潜在威胁。

为了应对环境问题,现代车辆普遍采用环保的制冷剂,如R134a,R1234yf等。

这些新型制冷剂具有较低的全球变暖潜势和臭氧耗减潜势。

三、空调系统的工作模式车辆空调制冷系统通常有两种工作模式,分别是制冷模式和加热模式。

制冷模式下,空调系统通过制冷循环原理吸热降温,将车内温度降至设定值以下。

而加热模式下,空调系统则通过反向工作,将外界空气吸入蒸发器,经过加热后送入车内,提高车内温度。

车辆空调制冷系统能够自动地根据车内温度设定值和车外温度来调节工作模式,以满足乘客对舒适环境的需求。

四、空调系统的故障与维修车辆空调制冷系统也会出现故障,常见的问题包括制冷效果不佳、制冷剂泄露和空调系统噪音等。

当发生故障时,应及时进行维修和保养,以保证系统的正常运行。

维修过程包括制冷剂的补充与更换、压缩机的检修、冷凝器和蒸发器的清洁以及膨胀阀的调节等。

五、提高车辆空调制冷系统效能的措施为了提高车辆空调制冷系统的效能,可以采取一些措施。

首先,定期进行空调系统的保养和清洁,保证系统各组件的正常运行。

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变排量压缩机汽车空调制冷系统特性分析编辑:凌月仙仙作者:田长青窦春鹏出处:中国论文下载中心日期:2005-12-10摘要:为了解决变排量压缩机汽车空调系统振荡和蒸发器结霜问题,对该系统稳态特性进行分析。

建立了变排量压缩机汽车空调制冷系统稳态模型,模拟结果与试验数据吻合较好。

系统存在变排量压缩机定转速定行程、变转速定行程、定转速变行程和变转速变行程四种运行方式,本文对四种方式下汽车空调制冷系统的稳态特性进行了分析。

研究首次发现,在变活塞行程情况下,与定行程方式下性能参数一一对应关系不同,蒸发压力、制冷量等系统参数表现为多值对应关系,系统存在“性能带”,可使蒸发压力保持在一个较小的范围内变化。

变排量压缩机汽车空调制冷系统性能带的发现和提出,丰富和发展了制冷系统特性分析理论。

关键词:性能带变排量压缩机汽车空调稳态特性1 前言汽车空调系统的无级变排量摇板式压缩机(以下简称变排量压缩机)摒弃了传统的离合器启闭压缩机调节方式,可以根据车内负荷变化改变摇板角度和活塞行程,实现了汽车空调系统连续运行,不会引起汽车发动机周期性的负荷变化,车内环境热舒适性好,降低能耗,节约燃油[1,2]。

但是在由变排量压缩机和热力膨胀阀组成的汽车空调制冷系统会出现系统振荡[3,4]和蒸发器结霜现象,为了解决这些问题,必须对系统的稳态特性进行分析。

只有很少研究者对变排量压缩机汽车空调制冷系统特性进行过分析。

Inoue等人[3]在对汽车空调制冷系统中七缸变排量压缩机和热力膨胀阀的匹配问题进行了试验研究,但是没有理论分析。

Lee等人[5]对变排量压缩机汽车空调制冷系统的稳态特性进行了试验研究和理论分析,但是认为在变活塞行程情况下参数是一一对应关系。

本文在变排量压缩机稳态模型基础上,建立变排量压缩机汽车空调制冷系统稳态模型并进行试验验证,然后对系统特性进行分析。

2 系统稳态模型变排量压缩机汽车空调系统由变排量压缩机、蒸发器、冷凝器和储液干燥器、热力膨胀阀以及连接管道组成,制冷剂采用R134a。

为简化模型,忽略各连接管道的压力损失和热损失。

与定排量压缩机汽车空调系统最大的不同是变排量压缩机,所以重点介绍变排量压缩机模型建立。

2.1 变排量压缩机模型本文研究的压缩机为五缸变排量摇板式压缩机,其排量可以在每转10cm3到156 cm3范围内无级变化。

根据变排量压缩机的控制机理和结构特点,图1给出了压缩机模型关系图。

首先建立控制阀数学模型从而确定摇板箱压力Pw随排气压力Pd和吸气压力Ps的变化规律,然后建立压缩机运动部件动力学模型确定活塞行程Sp与排气压力、吸气压力、摇板箱压力和压缩机转速Nc的关系,再通过压缩过程模型由排气压力、吸气压力、吸气温度、活塞行程和压缩机转速来确定压缩机制冷剂流量Mr和排气温度,这样以上三个模型就组成了变排量压缩机的稳态模型。

图1 压缩机模型关系图根据我们的研究发现,变排量压缩机由于活塞行程减小时运动部件(如轴套同主轴之间)的摩擦力矩与活塞行程增大时相反,活塞行程减小时摩擦力矩与吸气压力形成的力矩同向,行程增大时摩擦力矩与吸气压力形成的力矩反向,所以行程增大时临界吸气压力(活塞行程刚要增大时的吸气压力)Ps,cu大于行程减小时临界吸气压力Ps,cd。

当Ps,cd≤Ps≤Ps,cu,压缩机出现了一个“调节滞区”,活塞行程Sp不会发生变化。

根据控制阀的数学模型和运动部件动力学模型,可以计算出不同排气压力、压缩机转速和摇板角下行程增加和行程减小时临界吸气压力,并拟合出行程减小时和行程增加时的临界吸气压力与排气压力、压缩机转速和活塞行程的如下关系式:(1)(2)式中,Pd0为基准排气压力,Ad(α, Nc),Bd(α, Nc),Au(α, Nc),Bu(α, Nc)是与压缩机转速Nc和摇板角а有关的系数。

根据压缩机几何关系,可以导出活塞行程Sp与摇板角а的关系式,则公式(1)和(2)给出了活塞行程与排气压力、吸气压力和压缩机转速的关系。

压缩机流量和出口焓值可用下式计算:(3)(4)最大活塞行程情况下的容积效率和指示效率计算公式根据我们的试验数据拟合得到。

在部分活塞行程情况下,我们提出相对容积效率和相对指示效率的概念。

相对容积效率是部分行程的容积效率同相同工况与转速下最大行程容积效率之比,而相对指示效率是相同工况和转速下部分行程指示效率与最大行程指示效率之比。

我们的试验研究发现,压缩机工况对相对容积效率和相对指示效率的影响可以忽略不计。

根据试验数据可以拟合出相对容积效率和相对指示效率计算公式如下:(5)(6)公式(1)~(6)就组成了变排量压缩机稳态数学模型,可以由排气压力、吸气压力、吸气温度、活塞行程和压缩机转速来确定压缩机制冷剂流量和排气温度。

2.2 其它部件模型本文研究的蒸发器为四通道五列管片式蒸发器。

蒸发器长0.2625m, 高0.228m,厚0.084m, 外表面传热面积5.5m2。

蒸发器稳态模型采用集总参数法,将蒸发器分为两相区和过热区两个区域。

考虑到汽车空调部件组成特点和求解方便,将冷凝器和储液干燥器组合在一起,储液干燥器作为冷凝器过冷区的一部分。

本文研究的冷凝器为平行流冷凝器,传热管为多孔矩形通道扁管,13/9/7/5通道分布, 冷凝器长0.35m,高0.56m,厚0.02m, 外表面传热面积5.58m2。

冷凝器稳态模型采用集总参数法,将冷凝器分为过热区、两相区和过冷区三个区域。

热力膨胀阀为交叉充注吸附式H型球型快开阀,公称容量为2冷吨。

通过热力膨胀阀阀杆受力方程得出阀开度,采用热力膨胀阀流量计算公式计算流经热力膨胀阀的制冷剂流量。

将变排量压缩机、蒸发器、冷凝器和储液干燥器和热力膨胀阀四个部件稳态模型按照部件进出口参数关系有机结合,就组成了变排量压缩机汽车空调制冷系统稳态模型。

2.3 系统稳态模型验证图2为处于行程减小和增大临界状态不同压缩机转速稳态点试验数据和模拟结果的比较,试验条件:在Teai=25℃,Tcai=33℃,蒸发器高档风速,冷凝器迎面风速2.8m/s。

按照试验条件对蒸发压力Pe和制冷量Qe随Nc的变化进行了模拟计算。

(a)Pe-Nc关系图(b)Qe-Nc关系图图2 系统模型试验验证可以看出,行程减小时临界蒸发压力和临界空调负荷的计算值和试验点吻合较好,行程增大时临界蒸发压力的试验值稍小于计算值,临界空调负荷的试验值稍大于计算值。

总体来说,模拟计算和试验数据吻合较好。

3 特性分析变排量压缩机可以实现定转速定行程、变转速定行程、定转速变行程和变转速变行程四种运行方式,那么变排量压缩机汽车空调制冷系统也就会呈现出四种相应的系统特性。

采用系统稳态模型对该四种压缩机运行方式下的系统特性进行分析。

3.1 定转速定行程时系统稳态特性此时压缩机相当于常用定速定行程压缩机。

定转速定行程(最大行程)时系统蒸发压力P e和制冷量Q e随蒸发器进口空气温度T eai 的变化见图3。

计算条件:N c=1500r/min,T cai=35℃,蒸发器进口空气相对湿度j eai=50%,蒸发器高档风速,冷凝器迎面风速为压缩机转速乘于0.0025。

P e-T eai和Q e-T eai关系均为一条曲线,P e和Q e均随T eai的增加而增加。

此时能够保持最大行程的最小T eai为24.5℃,低于此值,压缩机的活塞行程将变小。

3.2 定转速定行程时系统稳态特性此时压缩机相当于变频压缩机。

变转速定行程(最大行程)时系统不同压缩机转速蒸发压力P e和制冷量Q e随蒸发器进口空气温度T eai的变化见图4。

计算条件:N c=1500、1750和2000r/min,T cai=35℃,j eai=50%,蒸发器高档风速,冷凝器迎面风速为压缩机转速乘于0.0025。

P e-T eai和Q e-T eai关系均为一族曲线,P e和Q e均随T eai和N c的增加而增加。

N c为1500r/min时保持最大排量时的最小T eai 为24.5℃,N c为1750r/min时保持最大排量时的最小T eai为27.3℃,N c为2000r/min时保持最大排量时的最小T eai为30.2℃。

(a)P e-T eai关系图(b)Q e-T eai关系图图3 定转速定行程系统稳态特性(a)P e-T eai关系图(b)Q e-T eai关系图图4 变转速定行程系统稳态特性3.3 定转速变行程时系统稳态特性在定转速变行程方式下,压缩机出现了一个“调节滞区”,吸气压力P s在此调节滞区变化时活塞行程S p不会发生变化。

变行程情况下压缩机调节滞区映射到系统中会形成定转速变行程方式独特的系统特性。

定转速变行程时系统蒸发压力P e和制冷量Q e随蒸发器进口空气温度T eai的变化见图5。

计算条件:N c=1500r/min,T cai=35℃,j eai=50%,蒸发器高档风速,冷凝器迎面风速为压缩机转速乘于0.0025。

当T eai小于27℃后,系统开始存在变行程状态。

在某一行程下,行程增大临界蒸发压力P e,cu大于行程减小临界蒸发压力P e,cd,而当P e,cd≤P e≤P e,cu,S p不会发生变化;这样P e,cu和P e,cd之间,每一个恒定S p(如S p=28mm)的P e-T eai曲线就相当于一个定排量压缩机P e-T eai曲线,多个恒定S p的P e-T eai曲线就形成了一条带(我们称之为“性能带”),这条性能带的上边界为P e,cu,下边界为P e,cd。

在性能带中,原来定行程情况喜爱P e-T eai和Q e-T eai一一对应关系,变成了一个多值对应关系。

变行程情况下压缩机“调节滞区”映射到系统中,形成系统的“性能带”。

变行程情况系统稳态状态点应该全部落在性能带的闭区间中。

从图5(a)可以看出,整个性能带的蒸发压力在0.285~0.3MPa范围内变化。

也正是由于性能带的存在,使得蒸发温度在一个范围内变化,降低了调节敏感性和调节精度,在整个蒸发压力性能带数值偏小或者性能带较宽情况下,性能带部分稳态状态点的蒸发温度可能小于0℃,可能造成蒸发器结霜。

另外,在系统振荡情况下,变排量压缩机的行程调节会加剧由于蒸发器和热力膨胀阀控制回来造成的系统振荡,而性能带的存在降低了行程调节的可能性,有利于系统稳定。

(a)P e-T eai性能带(b)Q e-T eai性能带图5 定转速变行程系统稳态特性3.4 变转速变行程时系统稳态特性不同转速的定转速变行程方式的系统稳态特性组合就形成了变转速变行程方式的系统稳态特性。

N c分别为1500、1750和2000r/min时,变转速变行程系统蒸发压力P e和制冷量Q e随蒸发器进口空气温度T eai的变化见图6。

计算条件:T cai=35℃,j eai=50%,蒸发器高档风速,冷凝器迎面风速为压缩机转速乘于0.0025。

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