闻芳
摘要:汽车空调是汽车的一个非常重要的组成部分,而压缩机相对于空调来说,其作用相当于空调的心脏,是空调能够完成制冷和制热作用的核心部件,主要起到压缩蒸汽和输送制冷剂的作用,汽车空调的改革很大程度上都是针对汽车空调压缩机的变革,汽车空调压缩机有多种分类方式,其中根据内部工作方式的不同而分为两类,往复式和旋转式。由于旋转式相对于往复式而言具有更多的优势,因此其性能受到的关注也更多,本研究探讨旋转式汽车空调压缩机的转速对于汽车空调的影响。
关键词:汽车空调压缩机;压缩机转速;汽车空调制冷
0 引言
为了提高驾驶者和乘坐者的安全性和舒适性,现在汽车大部分采用全封闭式驾驶室,这样能避免在高速行驶的过程中,汽车带动起的风或者是一些异物冲击到驾驶者和乘客。但是这就造成了一个缺点,在汽车行驶的过程中,由于汽车自身散热和吸热等方面的原因,汽车驾驶室内可能十分闷热或阴冷,或者是有一些汽油挥发的味道。这些都可能造成驾驶者或乘客自身的不适,严重的可能影响驾驶,提高潜在危险系数。为此,汽车空调便应运而生,由于汽车空调的核心部件是压缩机,因此,对于空调压缩机制冷方面的影响因素,一直受到相关学者的关注。
1 汽车空调压缩机的重要作用与工作特点
汽车空调压缩机是汽车空调系统的重要组成部分。它的主要工作方式是通过转子的旋转或活塞的反复运动,借助外力,维持制冷剂在制冷系统中的循环,吸收汽车在驾驶过程中产生的热量或在驾驶室内释放热量,为驾驶室内部的人提供了极大的舒适性和安全性。旋转式空调压缩机是新型压缩机,相对于传统的往复式压缩机而言,它的优势在于电机能够通过带动转子直接完成对制冷剂蒸气的压缩工作,减少了一部分能量的消耗和零部件的使用。
家用和工厂用空调机被最先发明出来,汽车用空调机也在此基础上制作而成,但是相对于房屋内部的空调来说,汽车空调机面临的是更为恶劣的工作环境。一方面汽车属于移动物体,在驾驶过程中,它所进入的环境气候可能存在着很大的差异。因此需要汽车空调机具有迅速的反应能力和耐受性,同时具备迅速降温的能力,否则一旦反应不及时,汽车可能会因为过热产生严重的后果,另一方面汽车在行驶的过程中,自身也会散发出巨大的热量。这在一定程度上加重了汽车空调机的负荷。此外,由于汽车在路上行驶,也需要空调机能够具有良好的防颠簸的性能。因此,采用旋转式汽车空调压缩机具有以下的优点:首先是工作效率高,工作效果稳定。由于是通过旋转运动进行工作,所以压缩工作平稳,不会因为汽车颠簸而影响到汽车空调机的工作性能。此外,旋转式压缩机由于零部件少,装配工艺精密,能够在很大程度上适应这种颠簸的环境,在出现外部环境强烈的气候反差的情况下,也能保持较好的工作状态。同时在耗量上也是一个很大的优势。在某些程度上,汽车相当于一部手机,无论是汽油作为发动力还是近些年来风头正盛的电车,都不大可能在行驶的过程中不断添加燃料,即使有太阳能作为补充,也远远供应不上一部汽车正常驾驶所消耗的能量,因此在长途驾驶的过程中,汽车空调机的耗电量成为重要的问题,因为它会直接影响到单次汽车工作时间。而旋转式汽车空调压缩机由于工作效率高,相对于传统的往复式压缩机,其被浪费的电能较少,因此它具有耗电量小的优点。但同样,旋转式空调压缩机也面临着一些自身的问题,旋转式空调压缩机对于空调的装配工艺要求高,其转子的旋转速度对汽车空调的整体工作效果会产生很大的影响。
2 汽车空调机转速对汽车空调制冷的影响
空调压缩机的动力来自于发动机,正常制冷情况下发动机转速越高,带动空调压缩机的转速提高,空调压缩机的功率越高,冷媒吐出量也越多,制冷效果越明显。反过来,发动机怠速时转速降到最低,压缩机功率也随之降到最低,压缩机转速变缓,制冷效果也会随之变差。但是需要注意的是,压缩机的转速与其制冷效果的变化并不是呈线性关系,在转速提高到一定程度后,所能够引起的制冷效果的变化是非常缓慢的,这种情况下在提高空调机的转速以期提高制冷效果就没有太大的意义。汽车空调机转速对于汽车空调的制冷有多方面的影响,首先是对于汽车自身的影响,由于汽车在行驶的过程中会产生大量的热量,尤其是发动机等重要部件在炎热的夏天行驶时温度惊人,汽车空调在一定程度上会对汽车本身的零部件起到降温的作用,防止其由于温度过高产生危险。另一方面,对室内通风的作用,汽车空调在进行工作时会将汽车内外部的气体不断进行交换,可以有效的保证汽车内部的二氧化碳浓度水平在一个正常的范围内,也能够有效降低室内的温度,但是在这一点上尤其要注意,当汽车熄火时,汽车车内的空调也会随之停止工作,在不开窗的情况下,车内的温度会在一段时间内迅速升高,二氧化碳也无法通过空调机排出车外,这对于车内的人来说是十分危险的,很多粗心大意的父母因为将孩子遗忘在车内,孩子没有能力开窗和呼救,因而导致悲剧的发生。
3 汽车空调机转速影响因素分析
汽车空调机的转速受到多个因素的影响,第一点就是发动机的转速会影响到汽车空调机的转速,汽车空调压缩机是依靠发动机皮带带动而旋转,所以一般情况下,汽车发动机的转速越高,汽车空调机的功率越大。但是汽车空调机转速还受到其他因素的影响,首先是要保证压缩机处于工作的状态,否则即使发动机在带动着压缩机转动,也只是空转,不会产生实质性的效果。另一个方面就是制冷剂的剂量也会引起压缩机转速的变化,空调之所以有良好的制冷效果,除了蒸汽吸热等因素以外,最重要的就是制冷剂的辅助,通过制冷剂一方面可以加速蒸汽液化以及水分气化的速度,另一方面自身也能够快速释放或吸收大量的热量,但制冷剂在工作过程中会产生一定的消耗,在汽车空调内部需要不断的补充,在制冷剂充足时,空调压缩机能够跟随发动机开足马力转动,但是如果制冷剂不足,出于保护机制,汽车空调压缩机会自动降低功率,否则如果空调机超负荷运作且制冷剂剂量供应不上,容易对空调造成永久性的损害。另一方面,旋转式空调压缩机还有一个问题就是其密封性,旋轉式空调压缩机对于密封性的要求很高,需要在一个很强的隔绝条件下进行,不能受到外界的干扰,一旦密封系统出现问题,压缩机油流失过于严重,同样会干扰空调压缩机的运转,在这一点上,旋转式空调压缩机相对于传统的往复式压缩机来说具备一定的劣势,旋转式空调压缩机对于工艺水平要求较高,也是由于其内部在工作的时候对于干扰的承受力低,而往复式压缩机一方面已经经过长时间的发展,有了相对成熟的抗干扰体系,另一方面其自身的属性也具备也比旋转式压缩机具备更强的干扰能力。
4 结束语
空调压缩机的工作情况对于一个空调的性能来说有着决定性的影响,直接决定着空调的制冷制热效率和能力,旋转式空调压缩机是近些年来的新型压缩机种类,相对于传统的往复式压缩机有着零件少、密度高以及效率高、噪音少等优点,但是也存在着制作成本较高、内部抗干扰能力较低、以及空调压缩机转速容易受到影响等各方面的缺陷,目前来说广泛用于小型的空调机设备,如家用空调、汽车空调等。由于这种空调压缩机面世时间较短,其设计和制作工艺还没有完全成熟和体系化,目前已经展现出强大的优势,在未来有着广阔的发展空间,有望在一定程度上取代往复式压空调压缩机成为空调机配备部件的主流产品类型。
参考文献:
[1]周慧妹.浅谈汽车变排量空调压缩机的工作原理[J].黑龙江科学,2015.
[2]武卫东,余强元,等.压缩机转速对新能源汽车空调制冷效果的影响[J].流体机械,2017.
[3]刘晓攀.汽车空调系统工作原理及常见故障分析[J].内燃机与配件,2020(05):135-136.