涡旋式压缩机在汽车空调上的应用

《涡旋式压缩机在汽车空调上的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涡旋式压缩机在汽车空调上的应用（36页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、天津,中国 2003/10/17涡旋压缩机在汽车空调上的应用涡旋压缩机在汽车空调上的应用Eckhard A.Groll机械工程系副教授美国印第安纳州西拉菲特市普度大学Herrick实验室RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17目录目录汽车空调的历史汽车空调的历史汽车空调压缩机的开展汽车空调压缩机的开展涡旋压缩机技术涡旋压缩机技术整个汽车空调的统计数字整个汽车空调的统计数字(美国美国+世界世界)汽车空调的未来汽车空调的未来RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车空调的历史汽车空调的历史RAY W.HERR

2、ICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17早期汽车早期汽车仅仅通过特殊的布来保护当车速高达15英里/h时，通过风来降温一辆未提供任何保护的机动“马车一块大的用于5人的防雨护裙用于敞体汽车RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17早期的取暖系统早期的取暖系统二十世纪初，汽车上常见的取暖用热砖、提灯、便携式燃煤加热器等加热器不是为特殊的汽车设计的由于泄漏，尾气加热器存在许多问题尾气加热器温度非常高，以至于将乘客的鞋烧穿。1925年使用的高性能尾气加热器RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17

3、空气调节需求的增长空气调节需求的增长1884年出现第一台用冰块冷却车子内部的马拉车1908年出现第一辆带封闭仓的汽车1925年带封闭仓的汽车产量超过敞棚车早期的通风系统不对空气中的灰尘、脏物、花粉、昆虫等进行过滤。RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17早期的冷却系统早期的冷却系统1930年C&C Kelvinator 第一次将一台蒸汽压缩式制冷装置装上汽车1933 年卡迪拉克开始使用R12为工质的制冷循环系统1941年卡迪拉克开始大批量生产300台带空调的汽车kW Kelvinator制冷装置的kW的汽油机RAY W.HERRICK LABORAT

4、ORIES天津,中国 2003/10/17由派卡德改进的第一个实用汽车空调系统 1934年福特V-8五座车的可行性研究RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17过去六十年的汽车空调过去六十年的汽车空调 二十世纪四十年代，第二次世界大战阻碍了汽车空调的开展1954年，安装了第一个旋钮控制开关1960年，7%的新车装有空调1980年，售出的车中有72%配有初装空调二十世纪九十年代，汽车空调由R12、R22工质转为R134aRAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17当今的汽车空调当今的汽车空调在美国近 95%的新车安

5、装了空调由于CFCs以及HCFCs的对臭氧层的潜在破坏而被逐步淘汰，而HFCs是导致全球变暖的因素之一而被严格审查，因此 人们开始将兴趣投向替 代制冷剂CO2上 RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车空调压缩机的开展汽车空调压缩机的开展 RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车空调压缩机的开展进程汽车空调压缩机的开展进程1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000曲轴连杆式摇板式斜盘式涡旋式RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17

6、滚动活塞式和摇板式汽车空调压缩机滚动活塞式和摇板式汽车空调压缩机两级滚动活塞式压缩机具有控制阀的变排量摇板式压缩机RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17斜盘式压缩机斜盘式压缩机可变排量斜盘式压缩机定排量斜盘式压缩机RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17涡旋式汽车空调压缩机的优点涡旋式汽车空调压缩机的优点涡旋汽车空调压缩机效率 高于其它类型的压缩机 由于无吸气阀，所以 吸气侧的压力降很小由于容积变化平稳，压缩机的排气脉动小，所以噪音和振动小RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2

7、003/10/17涡旋压缩机技术涡旋压缩机技术RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17涡旋压缩机内的流体运动涡旋压缩机内的流体运动腔腔 2(吸气腔吸气腔)腔腔 3(压缩腔压缩腔)腔腔1(吸气腔吸气腔)腔腔4(压缩腔压缩腔)腔腔 6腔腔 5腔腔 7腔腔 9腔腔 8腔腔 10(排气区域排气区域)RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车用涡旋压缩机的剖视图汽车用涡旋压缩机的剖视图RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17电动涡旋压缩机的剖视图电动涡旋压缩机的剖视图热交

8、换器RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17涡旋压缩机的损失涡旋压缩机的损失压力损失泄漏及热损失机械损失RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17涡旋压缩机和摇板式压缩机的效率比照涡旋压缩机和摇板式压缩机的效率比照涡旋压缩机的理论分析值测量值摇板式压缩机的理论分析值RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17涡旋压缩机的能量控制方法涡旋压缩机的能量控制方法离合器通断循环改变转速外部气体旁通别离涡旋盘:内泄漏Visteon 可变排量涡旋压缩机RAY W.HERRICK L

9、ABORATORIES天津,中国 2003/10/17带气体旁通的可变排量涡旋压缩机带气体旁通的可变排量涡旋压缩机全载中间负载最小负载RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17可变排量涡旋压缩机可变排量涡旋压缩机最大排气量:86-109 cc最小排气量:30%质量:6.5 kg最大转速 RPM 10000 最大能量卸载时能量RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17CO2 涡旋压缩机涡旋压缩机一台轻型COCO2 2涡旋压缩机的涡旋压缩机的外形图外形图RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国

10、 2003/10/17通过新设计节能通过新设计节能两段涡旋盘型线 损失分析020406080100120140160传统型线两段型线Relative power consumption%再压缩损失和泄漏排气损失机械损失绝热功(100%)RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17整个汽车空调的统计数字整个汽车空调的统计数字(美国美国+世界世界)RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车制造量汽车制造量美国美国12，000，000 辆辆/年年货车货车56%客车客车44%世界世界54，000，000 辆辆/年年货

11、车30%客车70%RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17燃料消耗和汽车数据燃料消耗和汽车数据美国世界每年燃料消耗量 升546 x 1091100 x 109车辆总数-198 x 106647 x 106配备空调的车辆总数-168 x 106(85%)303 x 106(47%)每辆车耗燃料量 升/年28001700汽车空调耗燃料量 升/年9090汽车空调耗燃料占总燃料耗量比*过去12年RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17在新车中应用涡旋压缩机的大致数量在新车中应用涡旋压缩机的大致数量010203040

12、5060压缩机销售量压缩机销售量 百万百万美国美国世界世界10.4 百万.涡旋式 2.0 百万.涡旋式 RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17汽车空调的未来汽车空调的未来RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17未来对空调系统的要求未来对空调系统的要求环保工质(如 CO2)CFCs 和 HCFCs被禁用在一些欧洲国家,HFCs 已被禁用 对高效发动机来说，空调可作为辅助加热源(如直喷柴油机)混合动力、电力、燃料电池汽车的汽车空调针对每个乘客的温度可调汽车内部的预冷和预热RAY W.HERRICK LABOR

13、ATORIES天津,中国 2003/10/17未来概念未来概念:丰田丰田 FCHV-4燃料电池混合动力汽车带加热和冷却的空调系统CO2 涡旋压缩机RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17未来对压缩机的要求未来对压缩机的要求提高效率(较低的燃料消耗)提高局部载荷时的效率(可变排量)降低噪音和振动减轻重量更高的排气压力(CO2)电动压缩机(42V)RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17电动压缩机电动压缩机汽车压缩机的未来趋势汽车压缩机的未来趋势产品排列产品排列节约燃料节约燃料环境保护环境保护外部控制外部控制压缩机压缩机替代制冷剂替代制冷剂CO2先进的定排量先进的定排量压缩机压缩机内部控制内部控制压缩机压缩机技术水平技术水平集成电动压缩机RAY W.HERRICK LABORATORIES天津,中国 2003/10/17总结总结从在汽车上安装第一台加热器开始到现代汽车空调装置，走过了一个漫长的历程使用新制冷剂的涡旋压缩机是实现空调系统高效、低噪音、环保的最好选择RAY W.HERRICK LABORATORIES