雙動力汽車空調壓縮機設計及其試驗研究

耿希

摘要：本文主要介紹了雙動力汽車空調壓縮機，重點介紹了雙動力汽車空調壓縮機的設計及其試驗兩方面的內容。雙動力空調壓縮機不僅可以滿足汽車空調系統的需求，還可以降低能量消耗和有害氣體排出量。通過集成化設計之后的參數以及各項指數都可以達到相關的標準，這樣可以為空調壓縮機試驗的順利進行提供依據。

關鍵詞：雙動力汽車；空調壓縮機；設計；試驗

1雙動力汽車空調壓縮機的設計介紹

1.1空調壓縮機的總體設計

雙動力汽車空調壓縮機是指將熱和電都作為動力來源的壓縮機，雙動力汽車空調壓縮機有兩種不同的驅動方式，分別是發動機驅動和電力驅動，基本的設計原理如圖1所示。如果壓縮機的驅動方式為電力驅動，那么電機運行的電力來源為一般為蓄電池，電機正常運行，壓縮機就可以進行正常的制冷工作，在這種情況下，離合器處于空轉的狀態，因此發動機沒有負載，即便發動機停止運行，那么空調仍然可以正常的運行。如果壓縮機的驅動方式為發動機工作，那么壓縮機的運行需要發動機驅動傳動帶來實現，在這種驅動方式下，空調壓縮機的運行不會受到電機的影響。

1.2空調壓縮機的結構設計

為了能夠實現雙動力汽車空調壓縮機在兩種不同運行模式下的正常工作，本次設計針對空調壓縮機的殼體、電機殼體、渦旋盤以及離合器等不同的結構進行了集成化的設計。為了能夠對整個設計工作進行簡化，本次壓縮機設計工作中所采用的離合器和渦旋盤與原有的空調壓縮機保持一致，設計工作的主要任務為完成對端蓋、偏心軸以及殼體的改進和優化。

1.3控制雙動力汽車空調壓縮機運行的有效策略

本文所設計和研究的雙動力汽車空調壓縮機所使用的空調系統控制器適用于某種小型的電動汽車，這種空調控制器具備的兩個臨界電壓值分別為70V和78V，對這種控制器進行改進可以實現壓縮機動力的轉換，直流電機和發動機可以通過離合器輪換著為壓縮機的運行提供動力。當汽車中的空調系統被啟動時，空調控制器首先會對電池具有的電壓值進行檢測，如果電壓值大于臨界值78V，那么離合器就會一直保持分離狀態，此時壓縮機運行的動力來源于蓄電池的供電。如果電池的電壓值小于或等于臨界值78V，那么離合器就會閉合，此時驅動壓縮機運行的設備為發動機，在這種情況下，空調系統會自動地發出低壓報警。

1.4雙動力汽車空調壓縮機的設計參數

完成了雙動力汽車空調壓縮機各項結構的集成化設計之后，得到空調壓縮機的各項具體參數分別如下：壓縮機的排量為每轉60毫升，最大的瞬時速度可以達到每分鐘10000轉。壓縮機正常的運行速度一般在每分鐘900轉到8000轉之間，加注機油的量為110毫升，潤滑油為PAG56，制冷劑為R134a，離合器的工作電壓和最低工作電壓分別為12V和8.5V。

2雙動力汽車空調壓縮機設計的試驗說明

2.1空調壓縮機綜合性能的試驗

對雙動力汽車空調壓縮機的綜合性能進行試驗時，所涉及到的參數分別有：壓縮機的排量為每轉60毫升，冷凝器的通風面積為0.198平方米，離合器旋轉的方向為順時針等。試驗時需要滿足的環境條件分別有：壓縮機的吸氣壓力為0.20兆帕，吸氣溫度為10.00攝氏度，排氣壓力為1.45兆帕，蒸發器室的干球溫度和濕球溫度分別為27攝氏度和19.50攝氏度等。只有在合適的條件下，空調壓縮機綜合性能的試驗才能順利完成，所得到的數據才更具準確性和說服力。通過對試驗結果進行分析發現，經過集成化設計的雙動力空調壓縮機所具備的性能基本上符合相關的標準，因此，將雙動力空調壓縮機安裝到汽車的空調系統中是非常可行和值得推廣的。

2.2空調壓縮機環境模擬試驗

進行雙動力汽車空調壓縮機環境模擬試驗時，所采用的試驗方法為對比試驗，首先試驗的對象為將渦旋式壓縮機作為空調壓縮機的汽車，其次再對雙動力汽車空調壓縮機進行試驗。在進行試驗的過程中，試驗人員必須要將環境布置到最佳，其中壓力和溫度兩項最為重要的因素一定要符合相關的標準和要求。溫度的采集點分別有：副駕駛處的呼吸點、中排座椅處的呼吸點、駕駛座處的呼吸點、發動機油等。壓力采集則包括空調壓縮機低壓管路中的壓力數值以及高壓管路中的壓力數值。通過對試驗結果進行分析，發現雙動力汽車空調壓縮機在運行的過程中，汽車內部環境的各項數據與原本的空調壓縮機數據基本上是一致的，也就是說，采用雙動力空調壓縮機的空調系統依舊可以照常運行，因此可以用雙動力空調壓縮機對原來的壓縮機進行替換。

3小結

本文所介紹的雙動力汽車空調壓縮機的設計分別有：空調壓縮機的總體設計、空調壓縮機的結構設計、控制雙動力汽車空調壓縮機運行的有效策略以及壓縮機的相關參數。通過雙動力汽車空調壓縮機的各項試驗發現，雙動力空調壓縮機的各項性能都符合相關標準，可以達到汽車空調系統的制冷和制熱需求。

參考文獻

[1]弓劍，徐元利，張善宏，劉強，趙豐.雙動力汽車空調壓縮機設計及其試驗研究[J].天津科技大學學報，2018，33（01）：56-60+65.

[2]趙豐. 熱/電雙動力汽車空調壓縮機開發研究[D].天津科技大學，2016.

（作者單位：南京奧特佳新能源科技有限公司）