隨著我國對節(jié)能環(huán)保的日益重視,純電動汽車逐漸成為汽車發(fā)展的熱點,純電動汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)也隨之成為研發(fā)的重點。電動渦旋壓縮機(jī)的動渦旋盤在軸向氣體力的作用下,與靜渦旋盤間產(chǎn)生軸向間隙,制冷劑通過該間隙形成徑向泄漏,使得電動渦旋壓縮機(jī)的排氣量小于額定排氣量�？赏ㄟ^背壓油路在動渦旋盤背面提供背壓力,以平衡動渦旋盤所受的軸向氣體力。若背壓力過小,將導(dǎo)致動、靜渦旋盤分離,軸向間隙增大,制冷劑泄漏量增加;若背壓力過大,將導(dǎo)致動、靜渦旋盤緊貼,摩擦磨損加劇,摩擦損耗增大。電動渦旋壓縮機(jī)在較寬轉(zhuǎn)速工況范圍下,背壓力變化較大,動渦旋盤所受軸向力不能得到很好地平衡。本課題首先針對電動渦旋壓縮機(jī)恒定工況下,背壓平衡系統(tǒng)中背壓力不足以平衡動渦旋盤所受軸向氣體力的問題,依據(jù)樣機(jī)建立了背壓油路物理模型,對其結(jié)構(gòu)優(yōu)化的可行性進(jìn)行了分析,運用理論計算與Fluent數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,獲得了兩種轉(zhuǎn)速工況下的最優(yōu)背壓油路,建立了主軸轉(zhuǎn)速與最優(yōu)背壓油路壓降之間的數(shù)學(xué)模型。然后重點針對變工況下動渦旋盤的平衡問題,提出了轉(zhuǎn)速分區(qū)背壓平衡系統(tǒng)并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,提出了利用電磁換向閥控制切換雙程背壓油路以提供背壓力,并對電磁換向閥的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動模塊及驅(qū)動軟件進(jìn)行了設(shè)計,運用理論計算與Fluent數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,計算了不同轉(zhuǎn)速工況下雙程背壓油路出口背壓力,對雙程背壓油路的適用轉(zhuǎn)速范圍進(jìn)行了分區(qū)。結(jié)果表明,背壓平衡系統(tǒng)中背壓油路結(jié)構(gòu)及尺寸的微小變化會引起背壓力較大的變化,改變背壓油路局部結(jié)構(gòu)尺寸可獲得合理的背壓力;在背壓油路結(jié)構(gòu)一定的條件下,隨著電動渦旋壓縮機(jī)主軸轉(zhuǎn)速的增加,背壓力呈線性降低;低轉(zhuǎn)速工況下的最優(yōu)背壓油路在轉(zhuǎn)速較高時背壓力不足,會引起背壓調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)顫振現(xiàn)象,不能正常工作;高轉(zhuǎn)速工況下的最優(yōu)背壓油路在轉(zhuǎn)速較低時背壓力太大,會使動、靜渦旋盤緊貼,摩擦磨損加劇,摩擦損耗增大;采用轉(zhuǎn)速分區(qū)循環(huán)供油模式,可將較寬轉(zhuǎn)速工況范圍下的背壓力均勻地控制在合理的范圍內(nèi),使得不同轉(zhuǎn)速工況下動渦旋盤所受軸向氣體力均得到很好地平衡;對比背壓油路壓降的理論計算結(jié)果與Fluent數(shù)值模擬結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩者吻合良好。研究所得結(jié)果及提出的優(yōu)化方法可為設(shè)計電動渦旋壓縮機(jī)背壓平衡系統(tǒng)提供參考。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH45
【部分圖文】：

動渦旋壓縮機(jī)工作原理及背性能分析電動渦旋壓縮機(jī)的主要零部件，包括靜渦旋盤軸、軸承、壓縮腔、排氣孔等結(jié)構(gòu)。電動渦旋動下，繞靜渦旋盤做回轉(zhuǎn)平動，動渦旋盤的渦多個壓縮腔，在動渦旋盤的回轉(zhuǎn)平動下，各個增大來吸入氣體，通過容積的縮小來壓縮氣體冷系統(tǒng)的心臟一樣，動、靜渦旋盤組成的渦旋壓縮機(jī)中動渦旋盤與靜渦旋盤最常用的修正曲線，現(xiàn)選用圓的漸開線為例，說明

圖 2.2 電動渦旋壓縮機(jī)工作過程示意圖口吸入到壓縮腔中，當(dāng)壓縮腔的容積縮小時，可將制冷劑進(jìn)行壓縮完成后可從靜渦旋盤中心處的排氣孔口排出。圖 2.2 所示，動渦旋盤和靜渦旋盤的型線有 3 圈，共形成了 3 對積腔，分別用 1、2、3 所表示，并從內(nèi)到外依次稱為第一壓縮腔中心壓縮腔）、第二壓縮腔、第三壓縮腔。有些渦旋壓縮機(jī)動渦的型線是 2 圈，有的則為 2 圈多，這是因為渦旋壓縮機(jī)的壓縮工其壓縮工況設(shè)計動、靜渦旋盤型線的圈數(shù)。渦旋壓縮機(jī)偏心軸的曲旋盤中心繞靜渦旋盤中心的轉(zhuǎn)動角，電動渦旋壓縮機(jī)第三壓縮腔轉(zhuǎn)角 時制冷劑氣體的軸向投影面積，如圖 2.2 中的陰影部分所示動渦旋壓縮機(jī)壓縮腔在一個運動周期內(nèi)的吸氣過程、壓縮過程、排氣示。圖中顯示了 3 對容積腔在 0°、90°、180°、270°，4 個特定縮容積腔的瞬時位置。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)角 =0 時，完成壓縮機(jī)的一個吸三壓縮腔剛好封閉，此狀態(tài)時第三壓縮腔中氣體所占據(jù)的容積即

圖 2.3 電動渦旋壓縮機(jī)泄漏模型向間隙和軸向間隙所形成的泄漏通道上側(cè)向低壓側(cè)泄漏。電動渦旋壓縮機(jī)徑向盤的加工誤差、各運動部件的摩擦磨損向間隙中的徑向泄漏主要是受作用在動電動渦旋壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)時，其泄漏量是不縮
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本文編號：2879828