电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析
电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析唐景春左承基(合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)性能系数为热力学优化目标函数,确定了制冷剂循环系统中的最佳补气压力,优化了涡旋压缩机静涡旋盘上的中间补气口的几何位置和形状,使其具备了准双级压缩功能。将研发的热泵型电动涡旋压缩机安装于电动汽车空调系统,利用空气焓差法对系统进行了制热、制冷性能。
根据热力学过程方程可知,压缩机排气温度Td(K)与吸气温度Ts(K)的关系为:吸气压力和排气压力,MPa.相对于制冷循环,制热循环时压缩机的吸气压力变低,因此压比Pd/久将提高,由05求取一个中间压力初值,并利用制冷剂的热力学性质表查出它对应的中间温度初值;2)在中间温度初值的上下按2C的间隔选取5 ~6个中间温度值;3)进行5~6次热力计算,并将计算结果绘制成COPh-m曲线图,图中曲线的顶点所对应的中间温度即为最佳中间温度tmopt,与之相对应的压力即为最佳中间压力2压缩机中间补气口结构的优化几何学可得中间压缩腔的内容积比匕及中间补气口所处的位置展角0m,如公中的测试结果要求,电动涡旋压缩机的静涡旋盘结构经过优化设计后,具有较高的制热和制冷性能系数,从而达到了产品节能的目的。
结论为了满足电动汽车空调系统的冬季制热要求,对涡旋压缩机的静涡旋盘结构进行了改型设计,使压缩机对制冷剂气体的压缩热力过程由单级压缩演变为准双级压缩。理论和实验研究结果表明:在冬季汽车空调系统的热泵循环名义工况下,以压缩机的制热性能系数为热力学优化目标函数,制冷剂循环系统中存在着个最佳补气压力。与此相对应,涡旋压缩机静涡旋盘上的中间补气口有个最佳几何位置。
静涡旋盘结构优化后的热泵型电动涡旋压缩机,其空调系统的制热和制冷能力,可以满足5人座电动汽车司乘人员的冬季和夏季舒适性要求。
采用中间补气的热泵型电动涡旋压缩机,降低了压缩机的排气温度,增加了热泵循环时汽车空调系统中制冷剂的质量流量,从而提升了汽车空调系统热泵循环和制冷循环的热经济性,实现了节能的目的。