汽车空调论文|轿车空调用斜盘式变排量压缩机的发展
图6为CVC斜板式变排量压缩机结构。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V5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。据称Delphi Automotive systems公司近几年要在美国用CVC压缩机来替代V5、V6、V7摇板式变排量压缩机。
CVC斜板式变排量压缩机目前共有4个规格:CVC125、CVC135、CVC165和CVC185,其中VCV125和CVC135是6缸机CVC165和CVC185是7缸机,最小排量可达7cm3
3.2 外部控制变排量压缩机
世界首台外部控制变排量压缩机6SE12于1999年在Denso公司产生<4>。6SE12压缩机基于传统的内部控制斜板式变排量压缩机7SB16,为单作用斜板式压缩机(见图7)。它采用外部控制阀(见图8),由外部电信号来控制压缩机的排量。内部控制变排量压缩机用内部控制阀使吸气压力保持在一个较低的恒定温度(一般保持蒸发温度为0℃),往往用再热方式提高送风温度来保持车内的舒适性。而外部控制变排量压缩机汽车空调系统根据环境温度、发动机转速、太阳辐射强度、车内温度、送风温度、送风风流以及空调模式设定等参数由汽车的控制板或者计算机来确定控制信号,再由外部(电磁)控制阀来控制压缩机合适的排量(见图9),这样可以根据当时的冷负荷情况确定一个合适的吸气压力,不需要再热,因此达到节能的目的。
该机型可以使排量最小变化到零,所以不需要电磁离合器对系统开启和停止,因此采用结构简单的新型阻尼限幅皮带轮取代原来的电磁离合器皮带轮(图7),去掉了原来的电磁线圈,减轻了压缩机重量。但是这样不论汽车空调系统是开还是关,压缩机一直随发动机一起运转,为全部连续运转。针对这种情况,该压缩机在轴封结构和材料上进行了改进,使得该压缩机全部连续运行时轴封使用寿命和传统变排量压缩机部分连续运行时使用寿命相同。
4 结束语
斜盘式变排量压缩机与定排量压缩机相比,改变了传统的离合器启闭压缩机的调节方式,压缩机运行连续平稳,不会引起汽车发动机周期性的负荷变化;空调送风温度波动小,有利于提高国内环境的热舒适性;可以保持几科恒定的且略高于结霜温度的蒸发温度,防止了蒸发器表面结霜;降低能耗,节能燃油。斜盘式变排量压缩机已经在欧美、日本等国家得到了广泛的应用,近几年我国一些厂家也开始引进生产摇板式变排量压缩机,并且用于一些中高档车型,相信变排量压缩机将会在我国轿车空调中得到越来越多的应用。我们也需要对目前最先进的CVC压缩机和外部控制变排量压缩机进行技术引进和研制开发,以缩小我国汽车空调技术与欧美、日本等发达国家的差距。
参考文献
1 Timothy J Skinner, Robert L Swadner. V-5 Automotive Variable Displacement Air Conditioning Compressor. SAE Congress Paper 850040
2 Kazuhiko Takai, Shigemi Shimizu, Kiyoshi Terauchi. A 7-Cylinder IVD Compressor for Automotive Air Conditioning. SAE Congress Paper 890309
3 Nishimura Y et al. Development of Two-Stage Variable Displacement Compressor for Automotive Air Conditioning. SAE Congress Paper 850039
4 Akira Kishibuchi, Michiyasu Nosaka, Tetsuhiko Fukanuma. Development of Continuous Running, Externally Controlled Variable Displacement Compressor. SAE Congress Paper 1999-01-0876
作者简介:
田长青,男,1965年生,副教授,在读博士,研究方向为制冷系统动态特性研究及系统优化配置。通讯地址:100084 北京市清华大学建筑学院建筑技术科学系