1940年美国白卡(packard)公司第一次把机械制冷用于车用空调以来,汽车空调技术经过半个多世纪的迅猛发展已日臻完善。随着社会的进步与发展,汽车使用空调已经迅速增多,在气候较热的国家,已把空调列为汽车的标准装备。与此同时,汽车空调技术的发展不仅仅局限于汽车上使用,它已扩展应用到了农业机械、工程机械、矿山机械及军用车辆等方面。作为汽车空调装置的核心部件----制冷压缩机也得到了迅速发展;目前用于汽车
压缩机的技术特性。
目前汽车空调压缩机虽然型式多样,但仍以旋
转斜盘式(SwashPlate)产量最多,约占63%,往复式(曲轴连杆式)次之,约占20%,摆动斜盘式(WobblePlate)约占10%,回转式产量最少,约为7%。回转式具有许多活塞式所不具备的优点,因
此回转式将是汽车空调压缩机的发展方向。表2对各种型式的汽车空调压缩机在发展过程中产量升降的原因进行了初步分析,并对其未来的发展方向作了预测。
今后随着新材料的开发使用,工艺水平的不断提高及微电子技术的发展,现有的各种压缩机将进一步向小型轻量化、操作自动化、高舒适性、高效节能及低成本方向发展,并将进一步开发出更实用的新型结构压
缩机。
除此之外,环境保护将是决定未来汽车空调技术发展的关键。在破坏臭氧层的CFC12的排泄量中,汽车空调约占4/5,为了响应限制CFCs使用的
空调的压缩机多达三十余种;而新型的、符合CFCS替代技术的汽车空调压缩机又在不断地开发、
研究、试制和投入市场。
2发展过程及现状
表1列出了汽车空调压缩机的发展过程及各种
Ξ收稿日期:20XX年*****
********** 2
国际公约,西方发达国家从1996年起,已全面停
止使用CFCs类物质,我国也明确表示,在20XX年前,全部停止使用CFCs类物质。
汽车空调系统中,目前已公认HFC-134a是CFC12的最佳替代物。把制冷剂CFC12更换成HFC-134a后,使用HFC-134a的空调系统的质量及价
No.1,20XX年,Mar.
Vol.22(TotalNo.82)
作质量与CFC12采用的矿物油类似。由于HFC-134a的压比及排气压力均比CFC12高,为了保证更换制冷剂后系统的能耗不增加,需要重新设计压缩机的排气阀、润滑系统及气流通道等,来提高压缩机的效率。
国外生产使用HFC-134a的汽车空调系统已有5年左右的历史,在国内,HFC-134a汽车空调系统的开发和使用也已起步,1999年在广州已改建成年产10万台HFC-134a汽车空调压缩机的生产线,可生产SH-5H14及SH-7H13两种机型供应市场,各项性能指标均符合国家标准GB5776,Q/(JB)HCA7的规定要求。
格就成了汽车拥有者最关心的问题,为了获得相同
的可靠性,必须仔细谨慎地选择润滑剂(由于HFC-134a是一种不含氯的化合物,润滑性能差)。不能采用矿物油,因为矿物油与HFC-134a的互溶性差,必须采用油作为压缩机的润滑油,一般采用PAG(Polyalkyleneglycol)油,其工作方式、工
表1汽车空调压缩机的发展过程及其技术特性
技术年代1960~***-*****~***-*****~***-***XX年以后
型式气缸数或
滑片数气流脉动性扭矩波动性
500~1000Cop
(r/mim)
及容
积效1500~20XX年率(r/mim)
往
复
2
旋转斜盘
6
往复
2
径向活塞
4
斜盘
56
滑片
4
径向活塞
4
滑片斜盘
6/57/10
涡旋
螺杆—良良差差
三角转子—差差中差
80~20XX年.3~7.***-*****~***-*****~120XX年滚动活塞—差差差差
53~1066.3~8.0150~*****~***-*****~*****
滑片
5
斜盘
710
涡旋—中优差优
其它旋转式—
4/5—中优差优
70~1055.4~7.9204~***-*****00~*****
差差良差
中中良中
差差良差
中中良差
中中良中
中中良良
中中良差
中中良良
60~20XX年.9~9.4170~*****~20XX年400~120XX年
中良良中
87~1615.4~7.2176~*****~***-*****~6500
中中良良
中良良中汽车空调不制冷
每转工作容积
(cm3)重量(kg)(带离合器)长度(mm)(带离合器)充油量(cm3)最高转速(rpm)
*****→106≤80~150
916→≤3~6
20XX年20→→→
≤100~200
*****≤100~150≤8000~*****
***-*****
注:优劣的次序为:优→良→中→差。2、5、7缸为摆动斜盘型,6、
10缸为旋转斜盘型。
20XX年3月
制第22卷第1期(总82期)
冷33
车低速或怠速行驶(市内客车的怠速工况约占总行
驶时间的1/3)时,一般都需要较大冷量,因此,传统的汽车空调压缩机的容量常常取决于汽车怠速时的
转速。例如,如果我们通过恒定转速驱动机构把压缩机恒定在三倍于怠速时的转速下工作,这时压缩机所需的容量仅为传统压缩机的三分之一。
采用恒定转速辅助驱动系统是降低燃料消耗及减少废气排放的一种有效办法,这种系统可使所有用皮带驱动的辅助装置都能在其最有效的转速下工作。为此,必须进一步提高变传动比机构的功率传递效率。这样通过选择压缩机恒定运转的转速,可使压缩机的尺寸和重量进一步减少。大家知道,汽
表2汽车空调压缩机及其发展方向
压缩机的形式往复式(曲轴连杆式):
・2缸立式・2缸V型径向活塞式(四缸)・钢制外壳・铝合金压铸外壳
活塞
式
旋转斜盘・6缸・10缸
轴向活塞式
摆动斜盘・5缸・7缸
70年代初日本三电公司对美国通用汽车公司的老5
缸机(1955~61)进行大量改进,使之具有结构紧凑、体小量轻及安装方便等特点,80年代中期又开发出7缸机,该机型已成为汽车空调压缩机的主要机型之一。80年初以来,日本一直使用5滑片及一些2滑片压缩机,稍后欧洲及美国也开始使用,此机型将会继续使用下去。尽管80年代初已经生产使用,但自此以后产量一直在下降,或许是因
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