汽车空调压缩机运转试验台设计(3)
随着人们的环保意识的不断加强，环境 保护将是决定未来汽车空调技术发展的关键。在制冷空调工业面前，首当其冲的是如何实现CFCs和HCFCs的替代问题。据不完全统计，破坏臭氧层的CFCs的排泄源中,汽车空调约占4/5。根据限制CFCs使用的国际公约，西方发达国家从1996年起开始冻结生产量，2004年开始削减，到2020年完全停用CFCs类物质,而发展中国家（譬如中国）从2013年开始冻结生产量至2040年完全停用。
HFC-134a是公认的CFS12的最佳替代物，被广泛应用于中等蒸发温度和第蒸发温度的制冷系统中，HFC-134a是一种不含氯的化合物，润滑性能比较差，在常用温度范围内，R134a与矿物油不相容，但在温度较高时能完全溶解于多元氨基醇类的合成油，譬如PAG油(一种淬火液)，其工作质量、工作方式与CFC12采用的矿物油差不多。在把使用HFC-134a时，为了获得相同的可靠性，需要谨慎的选择润滑剂，PAG是一种常见的选择。
国外生产使用HFC-134a的汽车空调系统已有很多年的历史,而在国内,HFC-134a汽车空调系统的开发和使用也才刚刚起步,1999年在广州建成年产10万台HFC-134a汽车空调压缩机的生产线,可生产SH-5H14及SH-7H13两种机型供应市场,产品的各项性能指标均符合国家标准的规定要求[1]。
采用恒定转速的辅助驱动系统，能够有效地减少废气排放及降低燃料消耗,这种系统允许所有用皮带驱动的辅助装置可以在其最有效的转速下工作。通过选 择压缩机恒定运转的转速，可进一步减少压缩机的重量和尺寸。众所周知,汽车行驶缓慢或者闲置(市内客车的怠速工况约占总行驶时间的1/3)时,一般都需要较大冷量,因此,传统的汽车空调压缩机的容量常常取决于汽车的怠速转速。例如,如果我们通过恒定转速驱动机构把压缩机恒定在三倍于怠速时的转速下工作,这时压缩机所需的容量仅为传统压缩机的三分之一。
发展使用全封闭压缩机的电动车辆空调装置是根除制冷剂排放的另外一种有效途径。这种装置是一种全新的汽车空调系统，它消除了皮带驱动系统中压缩机的安装位置的限制,所以它有可能带来许多新的设计方法 ,而且使用这种装置与汽车设计中尽可能多地采用电动设备这一大趋势也是吻合的。近年来直流电动机及其调速技术的飞速发展,为开发使用小型轻便的全封闭电动汽车空调系统奠定了基础。电动汽车的兴起,也为全封闭汽车空调系统装置的发展提供了新的契机。
1.2 汽车空调压缩机的性能要求及特点[2]
1.房间空调一般是全封式电 机驱动，为了方便密封，电机和压缩机做成一体，装在封闭的缸体内；而汽车空调压缩机是通过皮带 传动由发动机驱动，属开启式，因而密封困难，容易泄露。
2.为了让汽车高速运行时能提高汽车的动力，要求压缩机有较小的功耗。
3.在城市运行中的汽车经常处于低速运行状态，因此要求压缩机具有良好的低速性能，即要求在低速运转时有较大制冷能力和较高的效率。
4.要求压缩机运行平稳，噪声低，振动小，开停机对发动机转速影响小。
5.由于汽车的特殊性，其零部件需要尽量体积小，重量轻，这样就要求压缩机结构紧凑，效率高，并且必须采用轻金属材料。
6.汽车空调冷凝器容易粘附尘土，容易导致冷却条件不能保证，冷凝压力过高，因此需要确保压缩机在颠簸行驶的恶劣工作条件下，有良好的抗振性，密封和可靠性。
因此，汽车压缩机的结构形式与房间空调有很大不同。
2 试验台试验研究
汽车空调压缩机运转试验台是压缩机厂家以及汽车厂家必备的实验装置。主要是用来测量压缩机的压力、排气量以及转速、轴功率等参数，并根据这些参数判断压缩机的性能是否达标。整个实验装置包括压缩机的驱动装置、压缩机的流量装置以及温度压力传感器的采集控制计算系统，能够为大批量产品的性能判断在线监测提供依据。
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