聞芳
摘要:汽車空調(diào)是汽車的一個非常重要的組成部分,而壓縮機相對于空調(diào)來說,其作用相當(dāng)于空調(diào)的心臟,是空調(diào)能夠完成制冷和制熱作用的核心部件,主要起到壓縮蒸汽和輸送制冷劑的作用,汽車空調(diào)的改革很大程度上都是針對汽車空調(diào)壓縮機的變革,汽車空調(diào)壓縮機有多種分類方式,其中根據(jù)內(nèi)部工作方式的不同而分為兩類,往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式。由于旋轉(zhuǎn)式相對于往復(fù)式而言具有更多的優(yōu)勢,因此其性能受到的關(guān)注也更多,本研究探討旋轉(zhuǎn)式汽車空調(diào)壓縮機的轉(zhuǎn)速對于汽車空調(diào)的影響。
關(guān)鍵詞:汽車空調(diào)壓縮機;壓縮機轉(zhuǎn)速;汽車空調(diào)制冷
0? 引言
為了提高駕駛者和乘坐者的安全性和舒適性,現(xiàn)在汽車大部分采用全封閉式駕駛室,這樣能避免在高速行駛的過程中,汽車帶動起的風(fēng)或者是一些異物沖擊到駕駛者和乘客。但是這就造成了一個缺點,在汽車行駛的過程中,由于汽車自身散熱和吸熱等方面的原因,汽車駕駛室內(nèi)可能十分悶熱或陰冷,或者是有一些汽油揮發(fā)的味道。這些都可能造成駕駛者或乘客自身的不適,嚴(yán)重的可能影響駕駛,提高潛在危險系數(shù)。為此,汽車空調(diào)便應(yīng)運而生,由于汽車空調(diào)的核心部件是壓縮機,因此,對于空調(diào)壓縮機制冷方面的影響因素,一直受到相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。
1? 汽車空調(diào)壓縮機的重要作用與工作特點
汽車空調(diào)壓縮機是汽車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。它的主要工作方式是通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)或活塞的反復(fù)運動,借助外力,維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán),吸收汽車在駕駛過程中產(chǎn)生的熱量或在駕駛室內(nèi)釋放熱量,為駕駛室內(nèi)部的人提供了極大的舒適性和安全性。旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機是新型壓縮機,相對于傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機而言,它的優(yōu)勢在于電機能夠通過帶動轉(zhuǎn)子直接完成對制冷劑蒸氣的壓縮工作,減少了一部分能量的消耗和零部件的使用。
家用和工廠用空調(diào)機被最先發(fā)明出來,汽車用空調(diào)機也在此基礎(chǔ)上制作而成,但是相對于房屋內(nèi)部的空調(diào)來說,汽車空調(diào)機面臨的是更為惡劣的工作環(huán)境。一方面汽車屬于移動物體,在駕駛過程中,它所進(jìn)入的環(huán)境氣候可能存在著很大的差異。因此需要汽車空調(diào)機具有迅速的反應(yīng)能力和耐受性,同時具備迅速降溫的能力,否則一旦反應(yīng)不及時,汽車可能會因為過熱產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,另一方面汽車在行駛的過程中,自身也會散發(fā)出巨大的熱量。這在一定程度上加重了汽車空調(diào)機的負(fù)荷。此外,由于汽車在路上行駛,也需要空調(diào)機能夠具有良好的防顛簸的性能。因此,采用旋轉(zhuǎn)式汽車空調(diào)壓縮機具有以下的優(yōu)點:首先是工作效率高,工作效果穩(wěn)定。由于是通過旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)行工作,所以壓縮工作平穩(wěn),不會因為汽車顛簸而影響到汽車空調(diào)機的工作性能。此外,旋轉(zhuǎn)式壓縮機由于零部件少,裝配工藝精密,能夠在很大程度上適應(yīng)這種顛簸的環(huán)境,在出現(xiàn)外部環(huán)境強烈的氣候反差的情況下,也能保持較好的工作狀態(tài)。同時在耗量上也是一個很大的優(yōu)勢。在某些程度上,汽車相當(dāng)于一部手機,無論是汽油作為發(fā)動力還是近些年來風(fēng)頭正盛的電車,都不大可能在行駛的過程中不斷添加燃料,即使有太陽能作為補充,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)供應(yīng)不上一部汽車正常駕駛所消耗的能量,因此在長途駕駛的過程中,汽車空調(diào)機的耗電量成為重要的問題,因為它會直接影響到單次汽車工作時間。而旋轉(zhuǎn)式汽車空調(diào)壓縮機由于工作效率高,相對于傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機,其被浪費的電能較少,因此它具有耗電量小的優(yōu)點。但同樣,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機也面臨著一些自身的問題,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機對于空調(diào)的裝配工藝要求高,其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度對汽車空調(diào)的整體工作效果會產(chǎn)生很大的影響。
2? 汽車空調(diào)機轉(zhuǎn)速對汽車空調(diào)制冷的影響
空調(diào)壓縮機的動力來自于發(fā)動機,正常制冷情況下發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高,帶動空調(diào)壓縮機的轉(zhuǎn)速提高,空調(diào)壓縮機的功率越高,冷媒吐出量也越多,制冷效果越明顯。反過來,發(fā)動機怠速時轉(zhuǎn)速降到最低,壓縮機功率也隨之降到最低,壓縮機轉(zhuǎn)速變緩,制冷效果也會隨之變差。但是需要注意的是,壓縮機的轉(zhuǎn)速與其制冷效果的變化并不是呈線性關(guān)系,在轉(zhuǎn)速提高到一定程度后,所能夠引起的制冷效果的變化是非常緩慢的,這種情況下在提高空調(diào)機的轉(zhuǎn)速以期提高制冷效果就沒有太大的意義。汽車空調(diào)機轉(zhuǎn)速對于汽車空調(diào)的制冷有多方面的影響,首先是對于汽車自身的影響,由于汽車在行駛的過程中會產(chǎn)生大量的熱量,尤其是發(fā)動機等重要部件在炎熱的夏天行駛時溫度驚人,汽車空調(diào)在一定程度上會對汽車本身的零部件起到降溫的作用,防止其由于溫度過高產(chǎn)生危險。另一方面,對室內(nèi)通風(fēng)的作用,汽車空調(diào)在進(jìn)行工作時會將汽車內(nèi)外部的氣體不斷進(jìn)行交換,可以有效的保證汽車內(nèi)部的二氧化碳濃度水平在一個正常的范圍內(nèi),也能夠有效降低室內(nèi)的溫度,但是在這一點上尤其要注意,當(dāng)汽車熄火時,汽車車內(nèi)的空調(diào)也會隨之停止工作,在不開窗的情況下,車內(nèi)的溫度會在一段時間內(nèi)迅速升高,二氧化碳也無法通過空調(diào)機排出車外,這對于車內(nèi)的人來說是十分危險的,很多粗心大意的父母因為將孩子遺忘在車內(nèi),孩子沒有能力開窗和呼救,因而導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。
3? 汽車空調(diào)機轉(zhuǎn)速影響因素分析
汽車空調(diào)機的轉(zhuǎn)速受到多個因素的影響,第一點就是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速會影響到汽車空調(diào)機的轉(zhuǎn)速,汽車空調(diào)壓縮機是依靠發(fā)動機皮帶帶動而旋轉(zhuǎn),所以一般情況下,汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速越高,汽車空調(diào)機的功率越大。但是汽車空調(diào)機轉(zhuǎn)速還受到其他因素的影響,首先是要保證壓縮機處于工作的狀態(tài),否則即使發(fā)動機在帶動著壓縮機轉(zhuǎn)動,也只是空轉(zhuǎn),不會產(chǎn)生實質(zhì)性的效果。另一個方面就是制冷劑的劑量也會引起壓縮機轉(zhuǎn)速的變化,空調(diào)之所以有良好的制冷效果,除了蒸汽吸熱等因素以外,最重要的就是制冷劑的輔助,通過制冷劑一方面可以加速蒸汽液化以及水分氣化的速度,另一方面自身也能夠快速釋放或吸收大量的熱量,但制冷劑在工作過程中會產(chǎn)生一定的消耗,在汽車空調(diào)內(nèi)部需要不斷的補充,在制冷劑充足時,空調(diào)壓縮機能夠跟隨發(fā)動機開足馬力轉(zhuǎn)動,但是如果制冷劑不足,出于保護(hù)機制,汽車空調(diào)壓縮機會自動降低功率,否則如果空調(diào)機超負(fù)荷運作且制冷劑劑量供應(yīng)不上,容易對空調(diào)造成永久性的損害。另一方面,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機還有一個問題就是其密封性,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機對于密封性的要求很高,需要在一個很強的隔絕條件下進(jìn)行,不能受到外界的干擾,一旦密封系統(tǒng)出現(xiàn)問題,壓縮機油流失過于嚴(yán)重,同樣會干擾空調(diào)壓縮機的運轉(zhuǎn),在這一點上,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機相對于傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機來說具備一定的劣勢,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機對于工藝水平要求較高,也是由于其內(nèi)部在工作的時候?qū)τ诟蓴_的承受力低,而往復(fù)式壓縮機一方面已經(jīng)經(jīng)過長時間的發(fā)展,有了相對成熟的抗干擾體系,另一方面其自身的屬性也具備也比旋轉(zhuǎn)式壓縮機具備更強的干擾能力。
4? 結(jié)束語
空調(diào)壓縮機的工作情況對于一個空調(diào)的性能來說有著決定性的影響,直接決定著空調(diào)的制冷制熱效率和能力,旋轉(zhuǎn)式空調(diào)壓縮機是近些年來的新型壓縮機種類,相對于傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機有著零件少、密度高以及效率高、噪音少等優(yōu)點,但是也存在著制作成本較高、內(nèi)部抗干擾能力較低、以及空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速容易受到影響等各方面的缺陷,目前來說廣泛用于小型的空調(diào)機設(shè)備,如家用空調(diào)、汽車空調(diào)等。由于這種空調(diào)壓縮機面世時間較短,其設(shè)計和制作工藝還沒有完全成熟和體系化,目前已經(jīng)展現(xiàn)出強大的優(yōu)勢,在未來有著廣闊的發(fā)展空間,有望在一定程度上取代往復(fù)式壓空調(diào)壓縮機成為空調(diào)機配備部件的主流產(chǎn)品類型。
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