新能源汽车电动空调压缩机变径型线涡旋盘设计

《新能源汽车电动空调压缩机变径型线涡旋盘设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、低温与超导第42卷第8期制冷技术ＲefrigerationCryo．＆Supercond．Vol．42No．8新能源汽车电动空调压缩机变径型线涡旋盘设计谭清豹(南京银茂压缩机有限公司，南京211100)摘要:提出了一种变径型线涡旋盘设计方法和加工检测方法，在新能源汽车特别是电动汽车空调压缩机中可以使得体积更小、效率更高，生产的产品满足了设计要求。关键词:电动涡旋压缩机;变径型线涡旋盘Variant－typelinediameterscrolldesignforcompressorofairconditionerinnewen

2、ergyvehiclesTanQingbao(NanjingYinmaoCompressorCo．，LTD，Nanjing211100，China)Abstract:Avariable－diameterline－scrolldesignmethodandprocessingmethodwereproposed．Inthenewenergyvehi-cles，especiallyintheelectricvehiclesA/Ccompressor，itcouldmakethesystemtobesmallerandmoreeffi

3、cient．Theproductswerefabricatedsuccesfully．Keywords:Electricscrollcompressor，Variablediametervortexdisktypeline1前言从上世纪初法国工程师(L．Greux)克拉斯提出涡旋机构的构思并申请美国专利，到上世纪70年代美国开发出第一台涡旋压缩机用于军工产品上，及至80年代日本、美国相距开发出商用空调、冰箱及车用空调涡旋压缩机，涡旋压缩机以其性能优势得以快速普及，到现在已经过去一百多年了。在汽车空调压缩机领域特别是乘用轿车空调，

4、多年来传统的以内燃机为动力驱动的涡旋式压缩机涡旋盘的型线大多是不变径圆渐开线，即涡旋盘型线壁厚是等厚的，压缩机排量一般在80～120cc/r左右。随着全球石油能源紧缺及环境污染加剧，新能源车特别是纯电动车日益受到重视和发展，电动空调压缩机也随之得以发展。与内燃机空调压缩机转速一般在1000～3000rpm不同，电动空调压缩机采用直流无刷永磁电机驱动，电机转速可以很高，从1000～8000rpm，因此，电动涡旋压缩机可以选用较小排量涡旋盘。新能源汽车特别是纯电动汽车由于受电池容量限制，要求电动空调压缩机体积小、效率高、制冷量大、能

5、耗低。传统不变径型线涡旋盘与变径型线涡旋盘相比，在排量相同的情况下，其径向尺寸较大、重量较重，相对能耗较高，所以电动涡旋压缩机选用变径型线涡旋盘可以满足新能源车的要求。2变径型线设计针对上述要求，提出一种变径型线涡旋盘设计方法，即基圆半径连续变小的圆渐开线涡旋盘。涡旋盘型线壁厚t随渐开角的变化而变化，壁厚也随吸气腔压力较低到排气腔压力升高逐渐由薄变厚，实现等强度设计。不变径圆渐开线方程见(1)式:{x=a(cos+sin)(1)y=a(sin－cos)方程基本参数:基圆半径a;渐开线节距P=2πa;渐开线发生角α=

6、t/2a;涡旋型线壁厚t=2aα;偏心距Ｒor=P/2－t;涡旋型线高度h;涡旋型线圈数n;渐开线渐开角;渐开线最终展角out=2πn。基圆半径a是渐开角的函数，方程(1)可以表述为(2)式:{x=fa()(cos+sin)(2)y=fa()(sin－cos)所以涡旋盘型线可以有三种情况:见图1—3。收稿日期:2014－06－13作者简介:谭清豹(1956－)，男，总工程师，从事涡旋压缩机研究、设计。第8期制冷技术Ｒefrigeration·91·图1基圆半径不变型线α头=α尾Fig．1Ｒadiusofb

7、asecirclenotvariantlineαHead=αTail图2基圆半径连续变大型线a头＜a尾Fig．2ＲadiusofbasecirclecomtinuousvariantbiglineaHead＜aTail图3基圆半径连续变小型线a头＞a尾Fig．3ＲadiusofbasecirclecomtinuousvariantsmilllineaHead＞aTail图1基圆半径为常数，基圆半径不变的圆渐开线，既α头=α尾;图2基圆半径连续增加，渐开线宽度逐渐增加的圆渐开线，既a头＜a尾;图3基圆半径连续减小，渐开线宽度逐渐减

8、小的圆渐开线，既a头＞a尾。涡旋盘型线由内、外侧二条型线构成，内、外侧型线为共轭型线，涡旋压缩机是由二个型线完全相同的动、静涡旋盘相位差180°互相啮合时，动盘基圆圆心围绕静盘基圆圆心偏移半径Ｒor作平动，形成几个不断变小的密闭容积腔，来实现压缩气体功能的，见