雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)研究

李昕

摘 要：在發(fā)動機熄火狀態(tài)下，傳統(tǒng)系統(tǒng)在雙動力源車用空調(diào)壓縮機在完成制冷工作時，需要可以單獨帶動的空調(diào)壓縮機的動力源作為電動機裝置。制冷需求的調(diào)節(jié)制冷量需要根據(jù)在工作狀態(tài)下的發(fā)動機進行控制空調(diào)壓縮機進行，其迅速的耦合速度需要將行星齒輪機構(gòu)得以控制的同時還要適當控制電動機。要想把預(yù)期設(shè)想的工作狀態(tài)吻合與該系統(tǒng)，就要將設(shè)計的要求與目的作為動力車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)所要達到的目標。

關(guān)鍵詞：雙動力源;渦旋式壓縮機;行星齒輪機構(gòu);ADAMS分析

1 雙動力源車用空調(diào)壓縮機結(jié)構(gòu)

壓縮機皮帶輪、單結(jié)合位置式電磁離合器、行星齒輪機構(gòu)、電動機、渦旋式壓縮機及控制單元等是構(gòu)成雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的主要組成零件。相連的附件皮帶與發(fā)動機附件皮帶在發(fā)動機上是被空調(diào)壓縮機皮帶輪所通過的裝置，電磁離合器主動盤是處于后端的皮帶輪;行星架的相連在動盤與行星齒輪在電磁離合器的機構(gòu)中起了一定作用;并且與電動機相連的結(jié)構(gòu)是太陽輪，其位于行星齒輪機構(gòu)上，空心軸電動機是電動機的主要類型，而且實現(xiàn)同軸布置也是和在輸入軸上的行星齒輪機構(gòu)行星架及電動機空套有關(guān)聯(lián);同時具有相連關(guān)系的輸入端還有行星齒輪機構(gòu)的齒圈與壓縮機。

2 雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計

2.1 渦旋式壓縮機工作性能參數(shù)

渦旋式壓縮機是作為本設(shè)計所選用的壓縮機，緊湊的結(jié)構(gòu)和較小的相對體積和質(zhì)量是其總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。吸氣壓力0.28MPa，排氣壓力1.6MPa，過熱度5℃，過冷度10℃的特定工況是所獲得的實驗數(shù)據(jù)在對所選渦旋式壓縮機進行測試的依據(jù)，性能曲線中有關(guān)壓縮機的制冷量與功耗的關(guān)系也將被得到。T-9 550P/n的這條公式也同時會在壓縮變化曲線中得到壓縮機工作負載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的規(guī)律。因此，4N·m是該渦旋式壓縮機工作負載轉(zhuǎn)矩的估算值。

2.2 電磁離合器性能參數(shù)

單結(jié)合位置式離合器是本設(shè)計所選用的電磁離合器，通斷發(fā)動機的動力傳遞是其主要用途，表1所示為電磁離合器的主要性能參數(shù)。

2.3 行星齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)

將結(jié)構(gòu)強度在某商用車型的安裝空間及行星齒輪機構(gòu)上配備雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)是完全符合綜合考慮的，表2所示的是其行星齒輪機構(gòu)各齒輪參數(shù)。

2.4 雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配計算

將結(jié)構(gòu)參數(shù)的選定選為行星齒輪機構(gòu)以及工作性能參數(shù)強的渦旋式壓縮機，或者動力性參數(shù)強大的商用車型所匹配的發(fā)動機都是為將雙動力源車用空調(diào)壓縮機的傳動系統(tǒng)的配備綜合考慮所致的，為了匹配計算運動分析與參數(shù)有關(guān)雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的部分，600～2 000r/min是其轉(zhuǎn)速范圍作為某商用車型所配備的發(fā)動機，并且其應(yīng)是將雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)配備好的車。

3 雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)工作性能分析

3.1 雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)虛擬樣機建模

擁有一套結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)是雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的自身特征。連ADAMS軟件中所采用的方法也相當困難：用三維幾何建模工具提供建設(shè)需要。同時其精準度甚至模型的尺寸大小都不能被加以保障。有關(guān)三維實體建模的CATIA軟件模型在本文將行星齒輪機構(gòu)中各齒輪零件、渦旋式壓縮機的動盤、靜盤的參數(shù)化實體建模以及其它構(gòu)件的實體建模得以成功完成。然后將整機的虛擬模型裝配好，將雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)得以建立。把建好三維實體模型轉(zhuǎn)化成特定的Parasolid文件格式導(dǎo)入到ADAMS/View環(huán)境，并添加約束、驅(qū)動ADAMS/View環(huán)境下對樣機的幾何模型。

3.2 發(fā)動機熄火時雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)工作性能分析

所述的2.4是根據(jù)模型中處于停機狀態(tài)時的汽車發(fā)動機模型，將負載轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動函數(shù)在電動機上加以設(shè)置，將仿真雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的工作性能得以進行，在處于停機狀態(tài)的汽車發(fā)動機通過仿真分析可以發(fā)現(xiàn)如果使空調(diào)壓縮機被電機所單獨驅(qū)動，那么再將轉(zhuǎn)動速度對于電機來說進行加以控制的施加，也可以將空調(diào)壓縮機的轉(zhuǎn)速要求得以滿足;4N·m是渦旋式空調(diào)壓縮機的負載轉(zhuǎn)矩，1.7N·m是帶動壓縮機工作電動機所大約提供的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，結(jié)果是理論和仿真的結(jié)論互相不排斥。

4 結(jié)束語

本文將雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的工作原理進行了詳細的描述，設(shè)計的參數(shù)匹配的雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)也得以完成。ADAMS在本文是被機械多體動力學(xué)所主要采用的仿真軟件。分析雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)的工作性能在本文也得以體現(xiàn)。一種新型的雙動力源車用空調(diào)壓縮機傳動系統(tǒng)被本文所提出，這將發(fā)動機熄火時無法正常工作是由于解決壓縮機因動力源單一所導(dǎo)致的得以解決。并且將有關(guān)汽車實時工況對制冷量的主動調(diào)節(jié)甚至于舒適性的問題都在工作中加以改善。但是缺少實際產(chǎn)品的參考是本文的一個缺失，本文只是將此產(chǎn)品從理論上提了出來，對于測試和研發(fā)還是較為稀缺。因此，進一步的設(shè)計與研究是接下來應(yīng)該做的工作重點。

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