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1、 己扭 气百,万 ? ?一 托工!厂班# 下 万下,几泉秦 寒 熬舜娜襄卿襄 燕液态区图压熔图力为纵坐标。为了使图形紧凑、实用,同时能将低压部分表示清楚,纵坐标采用对数标尺。图中% ,压缩起始状态时的熔,单位为口?三万 下 三已 马# 日匕互 三万 丁万 万户 百 己 三 , 王巧 厄?奋艺【 马三习政节任工#三6 五 已盆 三于? 丢、月飞瓦 二工石范 , 万 ,臼己 言 之 石 万 万不 已润岁 产?二粗生王石卫三 三 二 万工 万刃习 芍污于司(压缩进气口处的工质比容,单位为9,:=气缸以及气缸内余隙容积中残留气体的加热,使比容增大,吸人蒸气的质量减少。这种 影响用温度系数来表示,温度系
2、数(李浪二(料冷澹的理簇赫算人5?%界根据雪铁龙公司的技术要求,利用制冷循环的工作原理及压烩图,可 以确定富康轿车空调系统工质各个过程的热力状态,并求出理论制冷量。比较计算值与技术条件的要求值是否一致,从而找到雪铁龙公司空调设计的思路,帮助我们消化、掌握雪铁龙的技术。3压缩机的实际工作在压缩机的理论循环中,压缩机的吸排气过程只有工质迁移,即从气缸外进人气缸或从气缸内排出,而无工质状态的变化。压缩机的输气量可表示为(体8人二! ! , 丈甲 式中气缸数 一压缩机转速,单位为:9 外压缩机气缸工作容积,单位为耐但压缩机实际的输气量总小于理论输气量。影响输气量的原因主要有3个方面。为了使理论计算更接
3、近于实际结果,在计算时加人输气系数入。输气系数是由以下3个方面的原因造成的,因此,它的数值也由这几个原因的系数组成。它们分别是(0 1由于压缩机结构上的需要和工艺上的限制,当活塞运动到气缸头部时,不可避免地留有一部分余隙容积,余隙系数(03 1气缸内部不严密和气阀可能发生的延迟关闭会引起气体泄漏,由泄漏系数,表示。对于往复活塞式压缩机,一般推荐?5.一.综合上面3个系数可以得出,压缩机的输气系数为(5几凡儿 由此,压缩机的实际输气量和理论输气量的差异是通过输气系数来表示的,实际的输气量为(科二,叭3设计参数雪铁龙公司空调压缩机采用制冷剂为2 3%,压缩机的尺寸(缸径二 99+行程?5 3 99
4、+气缸数5。技术条件一 一 2中规定的制冷量是与压缩机的转速对应的。压缩机是由发动机驱动,发动机的转速是变化的。因此,定义和评价压缩机的性能时,也选用了三种工况0见表1。表压缩机的性能要求值转转转速速万万二气压力力排气压力力过热度度制冷量量0 0 0 0 0:91 1 1 1 104%1 1 104 %1 1 10/1 1 101 1 1. 0 1. . . . . . 3 . . . . . .3 2 2 2 2 22. . . . . . ,尸、 ,、 山二一?气节!,一一一? 厂 0 1由于气体流经吸排气阀时要克服阻力,并要有足够的压力差使阀片打开。因吸排气流动阻力引起的吸气容积损失,用
5、压力系数来表示() 尸 拓二一二戈之6未二,一几4(02 1 吸人湿蒸气的温度较低,受到管道、32理论计算压缩机的单位质量制冷量是压缩机吸气口的烙和排气口压力对应 的饱和液体熔之差,因此可按技术条件规定的工况计算出单位质量制冷量。根据上述公式及工艺、产品结构、质量控制等实际限制条件,求出输气系数,单位质量制冷量与制冷剂的质量流量相乘,并对其进行修正,得到压缩机的制冷量。经计算,其理论 制冷 量 见表。巧亡【 芍 万 于万了?二己口翁节石 习 花? ?万于目只门三声、亡灭, 孔羽 万口月气下万、亡 万示云飞 万王万乙 五 己诬于若,布门奋丫节月贾三三 目万 若开井,产】(纹装澎续芳卿瑰爹 辉妥扮
6、(胶(表理论制冷 计算值转转速0:91 1 1口以 . . . .2 仪1 . . .制制冷量 要求值值3 3 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1计计计算值值3 3 3 通过对理论计算值与技术条件要求值的比较,两组数据基本一致。因此,我们可以得出这样的结论,雪铁龙空调设计思路基本与以上分析计算是一致的。在知道了空调系统的工作条件后,就能计算出制冷量,同样,当整车匹配提出空调制冷量要求后,零部件设计人员可定义压缩机的尺寸和工作状态。姜挤压缩机制冷摄的提高途径苏爪苏斑以上是根据
7、雪铁龙公司设计参数进行的制冷量理论计算,计算结果与技术条件要求基本一致,但实际压缩机的性能值与上述计算还有一些出人。计算理论值时,虽然考虑到了实际问题,但不同的供应商,其设计能力、制造工艺、材料选择等诸多方面的区别,都可能造成输气量的差异。理论计算的许多参数是根据经验值范围选定其中一个值,而实际产品就各不相同。因此,实际设计的产品的制冷量可能与理论值相差较远。在进行压缩机国产化设计时,就出现了实际测量值小于理论要求值的问题。在进行了第一轮设计后,制做了手工样件进行性能测试,结果未能达到理想值+即在 :9 时,制 冷量仅为 ,与 要求 值的3 相差较大。做为空调系统的“心脏”,若压缩机制冷量达不
8、到要求,会降低整车的空调制 冷性能。为了解决这一难题,做了许多分析工作,认为影 响制冷量的主要原因是输气量的减少,即输气系数偏小。通过分析影响输气系数的3个系数发现(温度系数是因工质受到周围高温金属件的加热引起的,为减少工质的吸热量,即增加温度系数,只能通过降低金属件的温度来实现,但实施较困难+泄漏系数是因制造工艺和结构不合理造成的,因此,必须提高制造精度和修改结构,但将增加成本+而余隙系数和压力系数 中相对来说余隙容积是较易调整的,而且它对这两种系数影响较大,因此容易实现输气系数的提高。因此减少余隙容积是比较有效和可行的方法。在第一轮设计中,活塞上止点的余隙量为.99,相对余隙容积为3 。因
9、此建议供应商将余隙量减少 为. 99,相对余隙容积改为.。改进后的压缩机测试的实际制冷量达到了设计要求,改进后的压缩机制冷量见表2所示。表2压缩机实际制冷,转转速: 9 . 0 1. . . 0 1. . .2. 0 1 1 1制制冷量量要求值值3 3 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1计计计算值值3 3 3 实实实测值值3 3 3 33 3 3 33 3 3由上表我们可以看出,在高转速下,调整后实测值甚至超过了理论要求值,说明该产品的国产化设计是成功的。由此,我们得到这样的结论,减少相对余隙容积是提高制冷量的一个有效的途径,这不仅在压缩机国产化设计中得到了验证,还为今后的新产品开发设计工作提供了理论依据和经验。收稿日期(一 一 一0上接第3 页1参考文献东风汽车公司计算机辅助管理软件开发规范东风汽车公司材料0:一 . 31 3 赵汝嘉计算辅助工艺设计北京(机械工业出版社, 2高科华计算机辅助工艺 应用软件 开发汽车科扮(收稿日期( 一.一.
