涡旋式压缩机在汽车空调上的应用

浅谈空调压缩机中涡旋盘硬度差的应用作者：周之茂来源：《科学与财富》2016年第28期摘要：汽车空调压缩机是汽车空调系统中一个关键部件，俗称空调系统的“心脏”。

其效果的好坏直接影响整个空调系统运作。

涡旋式汽车空调压缩机是第四代空调压缩机，由于其具有效率高、体积小、质量轻等特点。

随着新型智能设备的广泛运用，其零件精度要求高的问题也得到了一定的解决，使得涡旋式压缩机被广泛应用到汽车空调中。

本文介绍了一种方法，提高压缩机的工作寿命。

关键词：涡旋式汽车空调压缩机；涡旋盘；硬度差引言：涡旋式汽车空调压缩机是第四代空调压缩机，其主要工作原理是利用涡旋盘啮合，借助于容积的变化来实现气体压缩。

经过实际工作和试验发现，一般涡旋盘经常出现磨损，变形导致动静盘硬摩擦，严重降低产品的使用寿命，长期工作甚至会导致产品直接损坏并且污染整个空调系统。

本文主要介绍了一种方法减少变形对压缩机工作的影响。

一、涡旋盘工作时的结构分析涡旋压缩机的工作原理如图1-1和图1-2所示，把涡旋型线参数相同，相位角差180°，基圆中心相距r的动涡盘和静涡盘组装后，可以形成数对封闭的月牙形容积腔（见图1-2投影）。

当偏心轴推动动涡盘中心（基圆中心）绕静涡盘（基圆中心）做半径为r的圆周轨道运动时，这些封闭的容积腔相应的扩大或缩小，由此实现气体的吸入、压缩和排气的目的。

低压气体从静涡盘上开设的吸气孔口或动静涡旋盘的周边缝隙进入吸气腔，经压缩后有静涡盘中心处的排气孔口排出[1]。

其啮合部分加工精度需要控制在微米级。

动静涡盘目前材料多采用铝合金，其工作时旋转速度一般不低于1500rpm，涡旋壁厚度在4-5mm，工作时中心腔温度可达100℃。

在ANSYS软件中，对几何排量为66ml的汽车空调涡旋压缩机的动涡旋盘进行分析，可见径向和轴向变形最大可达65.2um和59um（如图2），最小位置也达10 um。

可见实际工作时，两个涡旋盘在高压高温下产生变形，互相挤压，产生磨损。

汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计作者：李小丹来源：《汽车博览·科研上旬刊》2019年第01期摘要：涡旋压缩机作为汽车空调的动力源，如果出现噪音，不仅影响其使用的舒适度，还会对空调寿命造成影响，同时，不利于人们的身心健康，降低空调的使用效果。

因此，涡旋压缩机的噪声水平，对于其产品的市场占有率具有决定性的作用。

针对上述情况，对涡旋压缩机的工作原理及噪音产生的机理进行详细的分析，继而提出汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计要点，以供参考。

关键词：汽车空调;涡旋压缩机;降噪结构设计引言近年来，由于社会对汽车空调性能的提高，同时也是制冷设备厂家的需求，涡旋压缩机生产企业在降振减噪上做了很大的提高。

通过压缩机降噪结构设计，大大降低汽车空调运行中的噪音，提高驾驶及乘坐的舒适度，本文在理论分析的基础上，对汽车空调涡旋压缩机降噪结构设计进行了系统的研究分析。

1、涡旋压缩机工作原理涡旋压缩机通过主轴驱动，动定涡旋齿相对啮合，形成数对密闭压缩腔。

随着主轴不断转动，密闭压缩空间从外向内移动，容积不断收缩变小，气体的增压过程得到实现。

工作过程中，主轴回转半径小，吸气无余隙，工作腔容积变化过程持续时间长。

动定盘之间相对滑动速度小，摩擦损失小。

采用背压腔结构平衡轴向气体力，机壳内高压排出气体并冷却电机，排气压力脉动小，使得振动和噪声小。

因而，涡旋压缩机具有效率高、噪音低、结构简单、重量轻、运转平稳、振动小、可靠性高等特点。

压缩机主机是整个涡旋压缩机的核心部位，其主要组成有主轴、偏心小轴机架、涡旋动盘和涡旋定盘。

结构上，外侧与吸气孔相通，内测与排气口相通当主轴开始转动，动盘与定盘涡旋齿壁形成月牙形密封腔，其容积由大变小实现气体压缩，而且涡旋压缩机吸气、压缩、排气三个工作过程是同时进行始终同时处于吸气和排气的状态。

2、涡旋压缩机噪声产生的机理涡旋式压缩机的主要工作原理是利用移动和静止涡旋的相对旋转来形成封闭容积的连续变化，以达到压缩气体的目的，并相应地产生振动和噪声。

车辆工程技术1车辆技术汽车空调控制系统的现状和发展趋势曾　毅（海口技师学院, 海口 570311）摘　要：在汽车生产中，空调系统已经成为汽车的标配，而且衡量一辆汽车是否舒适，空调系统的性能是一项重要的指标。

而且人们出行使用频率最高的交通工具就是汽车，所以汽车空调系统也越来越受到人们的重视，而且汽车空调的环保问题也逐渐引起人们的重视。

随着我国新能源技术的发展，汽车在逐渐向电动车和混动车方向发展，因此传统（汽车）的空调系统将逐渐失去市场。

因此能够适应新能源汽车的汽车空调将是未来的发展方向。

关键词：汽车空调；控制系统；现状；发展趋势；分析1　导言 随着汽车工业的快速发展,汽车行业的竞争形式也日趋严峻,为了在汽车市场中占据一席之地,生产出安全可靠性较高、经济性能较优越、节能减排的新型美观实用汽车,已成为各大汽车生产厂商研究发展的重要方向。

加上人们生活水平、消费水平等在不断提高,有车一族除了在数量上不断扩大外,对汽车乘驾舒适性、安全性等均提出了更高的技术要求。

汽车空调系统作为汽车舒适性和安全性评估的重要（组成部分)，（具有汽车采暖、制冷、除霜、除雾、空气过滤、温湿度自动控制等的核心功能)。

因此,汽车是否配备高性能的空调设备及调控系统,在一定程度上影响汽车被人们的接收程度。

环保、节能、新能源代替原动力车等因素,在很大程度上对汽车空调系统的综合运行工况特性提出了更高的技术性能要求。

2　汽车空调新技术研究现状 伴随着科学技术的发展，汽车空调也有了很大的进步。

和传统汽车空调系统比较起来，新型汽车空调系统不论是综合调控自动化性能还是对汽车内部空气质量的改善功能，都有了很大的提高。

汽车新空调系统采用的传感器技术更加先进，而且布线技术也更加合理，节能效果高，同时新空调系统还可以实时收集汽车内部空气中的湿度、温度以及汽车外部的空气流速等，最终将这些参数汇总至智能中枢，从而计算出空调系统的出风温度以及风扇转速等，最终达到改善汽车内部空气质量的目的。

科技成果——电动汽车空调用电动涡旋式压缩机技术技术开发单位中科院理化技术研究所项目背景电动压缩机是汽车空调最关键部件，其性能好坏直接确定了汽车空调的性能，也是技术难度最大的部件。

目前电动压缩机技术主要控制在日本、美国等企业中，国内企业存在很大差距，故迫切需要研制出电动汽车空调用电动涡旋式压缩机并实现产业化。

本项目使用涡旋技术，高效节能，与传统压缩机相比，节能20-30%，整车节能4-6%，项目完全实施后预计年节约用电55万度。

电动涡旋式压缩机外观示意图技术特点电动涡旋式压缩机是采用直流电机驱动，一对涡旋盘啮合来实现气体的压缩。

具有以下优点：1、压缩机构与电机转子共用一根轴，采用电机、控制器、压缩机构集成化设计，提高了整体制冷效率。

2、无吸气阀，无余隙容积，容积效率高。

3、采用直流无刷电机，电机效率高。

4、启动扭矩低，易启动，操作平稳，振动小，噪音低。

5、高速度小排量，易于体积小型化和轻量化。

6、控制单元精确控制电机转速实现压缩机输气量0-100%最大输出量间变化。

7、能够实现车辆起步阶段的快速降温和车外气候条件变化而车内恒温的要求。

应用场合和市场预测该产品主要应用于各类电动汽车空调中，包括纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车、新能源（如太阳能）汽车等空调系统中。

2009年国家“十大产业振兴规划”中将新能源汽车作为重点支持产业，“电动压缩机”列入实施细则目录中。

《汽车与新能源汽车产业发展规划》（2011-2020年）提出了2011-2020年我国新能源汽车产业的发展目标是，到2020年，新能源汽车产业化和市场规模达到世界第一，新能源汽车保有量达到500万辆。

市场前景非常广阔。

合作方式合作开发。

汽车空调毕业论文随着科技的发展和全球气候变化的严重性，汽车空调系统的性能和效率越来越受到人们的。

汽车空调系统对于驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性有着直接的影响。

因此，本文旨在探讨汽车空调系统的性能，以及如何通过优化设计提高其效率和性能。

汽车空调系统主要由制冷系统、暖风系统、通风系统以及控制系统组成。

其工作原理基于热力学原理，通过制冷剂的循环来达到制冷或制热的效果。

制冷剂在系统中吸收车内的热量并排放到车外，从而实现车内温度的调节。

制冷剂的选择：制冷剂的性能直接影响到空调系统的效率。

随着科技的发展，新型制冷剂如HFCs和HFOs等正在被广泛应用。

这些新型制冷剂具有更高的热传导效率和更低的全球变暖潜能。

蒸发器和冷凝器的优化：蒸发器和冷凝器是汽车空调系统中的重要部件，其性能直接影响到空调系统的效率。

优化设计主要包括增加翅片数量、减小翅片间距以及采用亲水涂层等措施。

压缩机的改进：压缩机是汽车空调系统的核心部件，其性能直接影响到系统的效率。

新型压缩机如旋转式压缩机和涡旋式压缩机等具有更高的效率，应优先考虑使用。

空气流动和温度分布的优化：通过优化风道设计，使车内空气流动更加均匀，同时通过分区控制，实现对车内不同区域的温度精确控制。

随着科技的不断发展，新型汽车空调系统正在朝着节能、环保、舒适的方向发展。

例如，智能空调系统可以根据车内乘客的数量和位置，以及车外的温度和湿度等因素，自动调节出风量、温度和湿度，提供最佳的驾驶环境。

电动汽车的普及也推动了电动空调系统的发展，这些系统可以更好地适应电动汽车的电源系统和驾驶模式。

汽车空调系统是现代汽车中不可或缺的一部分，其性能和效率直接影响到驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性。

通过优化设计，我们可以提高汽车空调系统的性能和效率，从而提供更好的驾驶体验。

未来，随着科技的发展，我们期待看到更多的创新和进步出现在汽车空调领域。

本文旨在研究汽车安全性能的重要性及其影响因素。

我们回顾了汽车安全的历史发展，阐述了汽车安全性能的概念和意义。

电动涡旋式压缩机在纯电动客车、轿车，以及混合动力轿车，混合动力SUV已得到广泛的应用，为汽车产业的节能减排做出了积极的贡献。

涡旋式压缩机技术是在往复式、斜盘式、旋叶式之后发展起来的新一代先进和成熟的技术。

涡旋式压缩机与传统式压缩机相比，具有容积效率高（提高30％）、性能好、功耗低（绝热效率提高10％），制冷速度快，启动力矩小，效率高、高可靠性和噪音低等一系列优点，制冷界一致认为涡旋式压缩机是新一代最理想的汽车空调压缩机。

一、电动压缩机及驱动控制器的介绍针对纯电动以及混合动力汽车的特点专门开发了适合其使用的全封闭涡旋式电动压缩机，此压缩机将电机与压缩机泵体封闭在同一个密封壳体内，直接使用纯电动以及混合动力汽车上的电池供电，结构紧凑，可靠性高。

1.1 电动压缩机特性:1.涡旋式结构，配合钕铁硼材料直流无刷电机，高效节能2.转速平稳，与整车车速互不影响，安全舒适3.通过驱动控制器调节转速可实现制冷量无级调节，易实现整车空调温度自动控制4.驱动控制器自带多种保护功能，便于使用，安全可靠1.2 驱动控制器介绍电动压缩机的核心技术之一就是驱动控制器。

车用电动压缩机采用的是直流无刷电机驱动。

常用的无刷直流电机功率在100W以内，对控制的要求较低。

我公司使用的为1.5KW大功率的直流无刷电机，其驱动控制器开发难度较大，并要求有强制冷却（目前采用风冷）。

1.2.1 驱动控制器包括硬件电路和控制软件两部分。

A.硬件部分包括主电路、DSP为核心的控制电路和检测保护电路。

主电路为由MOSFET或IGBT组成的DC-AC三相逆变器；控制电路包括DSP、转子位置检测电路；电流检测和保护电路，电压检测和保护电路等。

B.控制软件。

包括主控程序、压缩机控制模块和通信模块。

实现各端口初始化,系统状态采集,各模块、中断子程序调用,电流保护、电压保护信号处理等一系列功能，完成无刷直流电机的启动、调速运行、停机等任务。

驱动控制器采用直流电供电。

新能源汽车空调压缩机工作原理随着环境保护意识的增强和汽车产业的发展，新能源汽车成为了未来的发展趋势。

其中，空调系统作为汽车中的重要组成部分，对于驾乘舒适度和能源利用效率有着重要影响。

而空调系统中的压缩机则是空调制冷循环的核心部件。

下面将详细介绍新能源汽车空调压缩机的工作原理。

一、新能源汽车空调压缩机的基本原理新能源汽车空调压缩机是利用机械能将低温、低压的气体（制冷剂）压缩成高温、高压的气体，以提供制冷效果。

它的工作原理主要包括吸气、压缩、排气和润滑四个过程。

具体来说：1. 吸气过程：压缩机通过活塞的运动，使气缸内的体积增大，从而使外界低温、低压的气体进入气缸内。

这一过程中，气体的温度和压力逐渐升高。

2. 压缩过程：当活塞向气缸内运动时，气缸内的体积减小，从而使气体被压缩。

在这一过程中，气体的温度和压力进一步上升。

3. 排气过程：当活塞再次向外运动时，气缸内的体积增大，高温、高压的气体被排出。

这一过程中，气体的温度和压力逐渐降低。

4. 润滑过程：在压缩机的工作过程中，为了减少摩擦和磨损，需要通过润滑系统给活塞和气缸提供润滑油，以保证其正常运转。

二、新能源汽车空调压缩机的分类根据压缩机的工作方式和结构形式，新能源汽车空调压缩机可以分为往复式压缩机和涡旋式压缩机两种。

1. 往复式压缩机：往复式压缩机是利用活塞在气缸内做往复运动来实现气体的压缩。

该种压缩机结构简单，制造成本较低。

但由于活塞运动过程中会产生振动和噪音，因此在新能源汽车中应用相对较少。

2. 涡旋式压缩机：涡旋式压缩机利用涡旋运动来实现气体的压缩。

它通过使制冷剂在螺杆形状的转子和固定壳体之间旋转，从而将气体压缩。

涡旋式压缩机结构紧凑，运转平稳，噪音低，制冷效果好。

因此，在新能源汽车中得到了广泛应用。

三、新能源汽车空调压缩机的优势与传统燃油汽车相比，新能源汽车空调压缩机具有以下优势：1. 高效节能：新能源汽车空调压缩机采用新型制冷技术，具有制冷效果好、能耗低的特点，能够有效降低能源消耗。

涡旋式压缩机工作原理涡旋式压缩机是一种常见的离心式压缩机，常用于空气压缩和制冷。

其工作原理是利用旋转的离心力来增加气体的压力和速度，从而实现气体压缩。

涡旋式压缩机的结构特点是由两个旋转的螺旋线圈构成，上下两个螺旋线圈通过受力的气体同时旋转，气体在两个螺旋线圈内部产生一个离心运动，从而产生大量的流动能量和压力。

涡旋式压缩机的螺旋线圈通常由铸铁、合金铸钢、不锈钢等材料制成，因此具有高强度、耐磨损等特点，同时也具有良好的密封性能。

涡旋式压缩机的工作原理如下：气体通过涡旋式压缩机的进口进入到螺旋线圈内部，随着螺旋线圈的旋转，气体形成旋转的涡流，流速逐渐增加。

随着气体的进一步旋转，由于离心力的作用，气体的压力和速度均逐渐增加，直到达到涡旋式压缩机的出口，气体被压缩成高压气体，通过出口排出。

涡旋式压缩机的压缩比是由螺旋线圈的几何参数决定的。

在制造涡旋式压缩机时，当螺旋线圈的角度增大时，将会增加涡旋式压缩机的压缩比，但同时也使得螺旋线圈的宽度和直径增加，从而增加涡旋式压缩机的体积。

在设计涡旋式压缩机时，需要综合考虑压缩比和体积等因素，来实现最佳的设计。

涡旋式压缩机与其他压缩机相比，具有一些优点。

涡旋式压缩机的结构简单，易于制造和维护。

涡旋式压缩机的气体流动经过螺旋线圈的连续状旋转，可以得到很好的气体流动稳定性和压力均衡性。

由于涡旋式压缩机没有阀门和活塞等运动部件，因此摩擦损失较小，可以获得较高的效率和寿命。

涡旋式压缩机是一种性能优异的压缩机，其工作原理简单、体积小、效率高、维护方便等优点使得其在制冷、空气压缩等领域得到了广泛的应用。

1. 制冷与空调。

涡旋式压缩机是制冷及空调行业中的主流技术，可以制造各种功率大小的制冷和空调设备，可广泛应用于家庭、商用和工业领域。

2. 能源和化工。

涡旋式压缩机作为气体压缩和输送设备，能够广泛应用于石油、天然气、化学、冶金等行业，可以在气体输送过程中起到重要的作用，如输送天然气和石油。