汽车空调压缩机变排量控制阀理论与实验研究

作者:袁晓梅;陈芝久 刊名:机电设备 上传者:林毅红

【摘要】本文针对某种安装在汽车空调系统变排量压缩机上的电动控制阀进行了仿真与实验 研究,并得到了较为满意的结果,为今后汽车空调变排量的电动控制研究提供了积极的指导意义。

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汽车空调压缩机变排量控制阀理论与实验研究 上海交通大学制冷与低温研究所 袁晓梅 陈芝久 摘 要 本文针对某种安装在汽车空调系统变排量压缩机上的电动控制阀进行了仿真与实验研究 , 并得到了较为满意的结果 , 为今后汽车空调变排量的电动控制研究提供了积极的指导意义 。 关键词 汽车空调 压缩机 变排量控制 控制阀 仿真 爪 “勿如 切 加 ’ 勿 ‘川 ”护厂巴‘‘口 口厅 角去如 八 , 叼 户 浓妙 勿 加 “ 脚 ’ 翔方 ’ “众吞九英 厅 , 如 ‘口矛即洲巴‘‘口刃 毕如‘日竹 加 , 前 言 汽车空调作为特殊的空调装置 , 其运行工况极大地受到外界环境及车辆行驶的影响 。 并且由于空调需要消耗汽车发动机的功率 , 增加了能量损耗 , 减低了汽车的可驱动性 。 为了解决车厢环境和低能量损耗以及良好的行驶性能之间的矛盾 , 变排量汽车空调压缩衫 立运而生 。 变排量压缩机可以 自动改变排量以适应空调系统负荷的需要 , 同时还可保证系统的连续稳定运行 。 同传统的定抖隆压缩杉侧旧比 , 变排量压缩机营造了更加 舒适的车厢环境 , 实现了更好的行驶性能 , 降低了能源损耗 , 改善了压缩机的可靠性和耐久性 。 目前广泛应用的是斜盘式变抖隆压缩机 , 其基本结构如图 所示 , 它通过改变斜盘的倾角来改变连接于 其上的活塞行程 , 从而达到改变排量的目的。 安装在压缩机机壳内的控制阀是控制执行部件 , 当前比较通用的是气动型控制阀 。 对斜盘式变排量压缩机所作的动力学分析可知 , 压缩机转速 、 排气腔压力 、 吸气腔压力和压缩机机壳内压力是影响压缩机排量的主要因素 。 控制阀通过改变压缩机内吸气腔与机腔内的压力差或改变排气腔与机壳内的压力差 , 使斜盘的倾角得到调节 , 从而获得可变的压缩机引隆 。 由于 目前主要是将气动阀用于防止汽车空调蒸发器结霜 , 并没有实现真正意义上的流量控制 , 因而人们开始尝试采用电动控制阀取而代之 。 图 是带有电动控制阀的压缩机流量控制框图。 其中, 为压缩机转速 , 为压缩机排气腔压力 , 为吸气腔压力 , 为机壳内压力 。 截至 目前为止 , 该种电控阀仍然局限于专利申请及研制当中, 这对于国内汽车空调厂家而言 , 无疑是一个有发展前途的机会 。 为此 , 我们对 日本电装公司生产的一种电磁腔制阀进行分析研究 , 以利于产品的国产化 。 机电设备 年第 期 活塞 斜盘 主轴 控制阀 导向杆 缸体 寿只髻 阮仁系闷 ’ 二 弓 , 街 一 ’ 不月 图 变排且压缩机 一 压 缩 机 控 制 器 电 控 阀 流量 图 变排且压缩机控制框图 电磁控制阀的工作原理 图 为这种电磁控制阀的结构简图 。 该阀主要由阀体 阀头 、 铁心推杆 、 阀座 、 电磁驱动机构和真空波纹管等一些弹性元件组成 。 气体中的真空波纹管处于吸气压力作用下 , 会随着吸气压力的变化而伸长或缩短 , 推杆在电磁力与弹力的共同作用下可做轴向的移动 。 不同于一般的电磁控制机构 , 该电磁控制阀虽然也是螺纹插装式电磁阀 , 但并不采用脉宽调制控制 , 而是幅值调制式控制 , 属于变开度调节阀 , 通过调节线圈电流大小改变电磁铁的吸力 , 从而改变阀头的开度 。 当线圈电流增加时 , 阀头开度减小 , 吸气腔压力与机壳内压力的差值增加 , 压缩初徐斗盘倾角减小 , 排量减小 。 机电设备 。。 年第 期 阀头 到吸气腔 控制信号 , 丫七 民工亡 茹火吸饮七 片 一“‘ 朴‘ 匕‘ 洲, , 一 二 ‘ 一 , 怡西 口压口’ 二‘ 厂 子 蛛 土

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