涡旋压缩机在电动汽车空调系统中的应用
汽车空调
2021-06-16 09:41
我要评论(0
                                    [摘要]

近年来随着我国社会的不断发展,汽车用户逐渐增多。电动汽车在汽车行业中具有良好的发展前景,但是在电动汽车的生产过程中,热泵空调系统必须要具有良好的使用性能,才能够保证电动汽车的应用效果得到有效的提升,而涡旋压缩机在电动汽车空调系统中属于核心部件,必须要保证其自身性能得到合理的控制。

因此,在针对电动汽车空调系统进行设计和制造的过程中,必须要充分考虑到压缩机的具体使用要求,并且要保证压缩机的润滑系统和回油系统能够具有良好的使用效果。基于此,本文通过分析压缩机润滑和回油系统,探究如何改善压缩机的可靠性。

随着我国电动汽车行业的不断发展,电动汽车对环境的影响也越发严重,所以,为了防止出现能源危机和环境污染问题,电动汽车行业逐渐生产出了新型的电动汽车和新能源汽车,使用电动汽车不仅可以保证在尾气排放的过程中具有良好的节能环保效果,还能够保证其运行的安全可靠。


在目前我国电动汽车的应用过程中,为了保证其节能系数能够提高,在驾驶员驾驶电动汽车的过程中替换了传统的发电机,主要使用离合器式的压缩机,在制热过程中因为无法使用电动机的余热,所以必须要保证电动车中的空调制热系统能够提供稳定的热能。而涡旋压缩机因为质量轻,结构简,单而且运行稳定的优点,被广泛应用在电动汽车的空调系统中。



电动涡旋式压缩机概述

目前我国常用的涡旋压缩机主要分为两种,从结构上分为高压腔结构和低压腔结构,高压腔结构在运行的过程中,主要的工作原理是通过压缩机内部的压差完成相应的供油操作,在电动汽车中空调系统运行的过程中一般使用低压腔结构,这种结构在运行过程中润滑油需要借助主轴的动力提供相应的离心力,从而保证轴承表面及其它部位能够达到润滑的效果。


虽然润滑油对于涡旋压缩机的运行过程起到了非常重要的作用,但是随着润滑油不断蒸发,并且离开压缩机的数量逐渐增多,可能会对环境造成一定的污染,因此必须要保证在涡旋压缩机运行过程中能够提高对润滑油的使用效率,尽量降低润滑油产生气体的排放。


同时,如果在制冷剂中含有大量的润滑油,不仅会导致压缩机的有效吸收溶剂下降,还会导致整个压缩机在运行过程中自身的性能出现恶化的问题,同时在整个智能系统中如果润滑油出现了集中的现象,不仅会增加相应的热力电阻,还会导致换热器的性能恶化,所以必须要保证,电动汽车空调系统中的智能机可以和润滑油具有良好的互溶性,这样能够使系统在正常运行的过程中,润滑油随着制冷剂的流动和流动,进而实现油和液体分离的效果。


涡旋压缩机在电动汽车空调系统中的应用

目前在电动汽车中使用电动涡旋式压缩机,主要包含7 处摩擦力相对较大的位置,针对摩擦相对较大的位置必须要采取相应的润滑措施,防止空调系统的运行稳定性受到影响,所以这时必须使用合理的润滑油进行相应的润滑操作,通过润滑油的使用不仅可以降低摩擦力还可以减小压缩机和其他部件之间的磨损,进而提高相应的使用寿命,同时通过润滑油的使用能够尽量减小空调系统在运行过程中的噪声。


润滑油除了可以起到润滑作用以外,还可以形成一层相对较薄的油膜,在压缩腔的分界面处能够阻断不同压力的气体,进而起到密封的作用。因为润滑油的作用相对较大,所以在压缩机中如果润滑效果不佳,不仅会导致摩擦力增加,进而影响压缩机内各个部件的使用寿命,还会导致密封效果下降,从而使整个电动汽车的安全性和稳定性能降低。


当前在我国电动汽车的常规制冷空调系统中,广泛应用到了压缩机。在于普通的智能系统进行对比的过程中,其差别主要体现在以下几个方面,首先在电动汽车的热泵系统中使用压缩机,其转速的范围相对较大,因此可以保证,无论是在何种转速下压缩机都能具有良好的润滑效果,同时也可以使润滑油和制冷工质之间的比值达到10%以上。


其次是热泵系统在运行过程中,因为环境温度相对较低,一般温度在零下10 摄氏度左右,而润滑油和冷媒的溶解度都会相应降低,所以导致润滑油的使用质量下降。


然后是和制冷的工作状态相比制热工作状态的吸气压力要相对较低,因此导致压缩机的压力比值增加,所以也使压缩机在运行过程中排出气体的温度增高。


因此会导致润滑油出现炭化失效的问题,对压缩机的使用寿命造成严重的影响,所以在针对热泵系统进行设计的过程中必须要注意以上几个问题。


在制冷系统中,压缩机的排气系统会进入到室外的冷凝器中,然后经过大孔径的电子膨胀阀,可以在节流降压操作以后,进入到室内蒸发器,然后通过吸气管进入气体和液体的分离器中,最后回到压缩机在运行的过程中,压缩机的排气管和冷凝管会出现流速相对较高的问题,所以润滑油不会出现累积的现象。


但是在空调系统制热的工作状态下,压缩机的排气系统会进入到室内的冷凝器中,因为冷凝器的设计原则和室外冷凝器设计要求,即原则相同,所以在室内对冷凝器整体进行设计的过程中,其尺寸相对较小,因为其出现润滑油集中的现象不明显,所以可以不对回油孔进行相应的处理。


然后需要经过电磁阀,再流入到电子膨胀阀,经过节流降压操作以后进入到室外的蒸发器,在制冷工作状态下,蒸发器的尺寸相对较大,工作的温度相对较低时,则出现了较为明显的油气分离现象。


所以针对这一问题,必须要保证蒸发器和压缩机的吸气管路的回油设计能够尽量对其相关使用性能进行改善。为了使压缩机在运行过程中同时兼顾制冷系统和制热系统的换热性能,必须要保证充分考虑回油问题,避免润滑油出现集中的现象,影响电动旋涡式压缩机的使用寿命。


结语

综上所述,电动旋涡式压缩机的应用,可以有效改善电动汽车中热泵空调系统的使用性能,但是需要在设计的过程中对系统回油问题给予高度的关注,并且确保能够从压缩机上各个零部件的设计以及和热泵空调系统的配合方面进行改善。


来源:

作者:鞠文娟 刘璐

松下压缩机(大连)有限公司