2004年--外文翻譯--汽車空調系統(tǒng)用的旋轉斜盤式壓縮機的帶可變位移機構的研究（譯文）

1、<p>　　中文2800字，1580單詞，8070英文字符</p><p>　　出處：Lee G H, Lee T J. A study on the variable displacement mechanism of swash plate type compressor for automotive air conditioning system[J]. 2004.</p><

2、p>　　汽車空調系統(tǒng)用的旋轉斜盤式壓縮機的 帶可變位移機構的研究</p><p>　　GEON HO LEE 1, TAE JIN LEE2</p><p>　　1斗源工業(yè)大學，制冷與空調系</p><p>　　韓國，京畿道，安城市</p><p>　　(+82-31-670-7153,+82-670-7159,ghlee

3、@doowon.ac.kr)</p><p>　　2斗源工業(yè)大學，壓縮機研究室</p><p>　　韓國，京畿道，安城市</p><p>　　(+82-31-670-7058,+82-670-7058,leetjin@incheon.ac.kr)</p><p><b>　　摘 要</b></p><

4、;p>　　為了滿足提高舒適度、驅動能力和耗油率標準的需求,汽車空調系統(tǒng)已開發(fā)出高性能、高可靠性、低噪音、低振動的壓縮機。為了滿足這些要求,帶可變位移機構的旋轉斜盤式壓縮機已經(jīng)被開發(fā)出來，它可以通過增加大或減少旋轉斜盤的角度來控制壓縮機的排氣量。</p><p>　　在往復式壓縮機,吸氣閥是確定壓縮機性能的一種非常重要的參量。特別對可變位移的旋轉斜盤式壓縮機,吸氣閥限位器高度是控制旋轉斜盤角度的非常重要的參數(shù)

5、。</p><p>　　本研究的目的是開發(fā)一個仿真程序為帶可變位移旋轉斜盤式壓縮機進行性能分析,并描述吸氣閥限位器的高度對可變位移的控制性能的影響。</p><p><b>　　1.導 言</b></p><p>　　最近,由于環(huán)境保護的公眾利益激增，汽車廠商目前正面臨著提高燃油消耗效率和降低體重的要求。汽車空調系統(tǒng)也要求降低功耗。一般要求汽

6、車空調系統(tǒng)不管發(fā)動機轉速如何變化都必須保持座艙溫度舒適度，而且四季提高燃油消耗率。</p><p>　　為了滿足這些要求,可變位移旋轉斜盤式壓縮機的新調節(jié)控制機構被開發(fā)。新機構通過使用內部或外部調節(jié)閥增加或減少的旋轉斜盤室的壓力來改變旋轉斜盤角。在往復式壓縮機,吸氣閥是判定壓縮機性能的一種非常重要參數(shù)。眾所周知,增加吸氣閥的有效通流面積減少閥門相關損耗,從而有助于獲得更好的壓縮機的容積效率。然而,大的有效通流面積

7、會增加閥門限位器高度,可能降低吸氣閥的可靠性。特別對可變位移的旋轉斜盤式壓縮機,吸氣閥限位器高度是控制旋轉斜盤角度的非常重要的參數(shù)。</p><p>　　本研究的目的是開發(fā)一個仿真程序為帶可變位移旋轉斜盤式壓縮機進行性能分析,并描述吸氣閥限位器的高度對可變位移的控制性能的影響。</p><p>　　2. 可變位移旋轉斜盤式壓縮機</p><p>　　汽車空調系統(tǒng)用的

8、可變位移旋轉斜盤式壓縮機的總體結構如圖1所示。該壓縮機可分為三個主要部分,即:動力傳送部分、可變位移機構部分和壓縮機部分。如圖1所示,冷卻劑首先通過吸入口進入吸入室，然后流體通過吸氣閥分別進入七個汽缸。在這里,它將被壓縮然后通過排氣閥排到排氣室。</p><p>　　動力傳送部分由帶發(fā)動機的皮帶輪、離合器、軸、曲柄和旋轉斜盤組成。</p><p>　　如圖3所示,旋轉斜盤與軸有一定的傾斜角

9、，驅動等間隔排列在軸心周圍的活塞做往復運動。</p><p>　　圖2所示的是本次研究的壓力控制閥。如圖所示,當吸氣壓力（Ps）低于設定壓力時,閥門打開,然后旋轉斜盤室壓力(Pcr)將會高于排氣壓力(Pd)。由于螺旋斜盤角的逐漸減小，螺旋斜盤室壓力逐漸增加而也會減小活塞行程。</p><p>　　3.旋轉斜盤的動態(tài)特性</p><p>　　圖3所示的是本次研究的可變

10、位移機構,它由帶導向孔的曲柄、帶導銷的旋轉斜盤和軸組成。壓配合入旋轉斜盤的導銷球面形部分,在曲柄的導向孔內移動。同時,旋轉斜盤的中心也隨軸移動。因此,該機構的作用是增加或減少旋轉斜盤的角度。</p><p>　　由圖可以看出,旋轉斜盤的瞬心位于從旋轉斜盤到軸的垂直線和通過導銷中心線的導向孔的垂直線的交點上。</p><p>　　3.1旋轉斜盤的動態(tài)特性分析</p><p

11、>　　如圖3所示，作用在旋轉斜盤的力如下所示：</p><p><b>　　(1)</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　(3)</b></p><p><b>　　(4)</b></p>&l

12、t;p><b>　　(5)</b></p><p>　　這里,Fgas是由汽缸氣壓和旋轉斜盤室壓力兩者之間的不同壓力相作用生成，F(xiàn)inertia是活塞和閘瓦的相互慣性力，F(xiàn)u和Fd分別是旋轉斜盤的向上和向下的離心力,而Fspr是旋轉斜盤和曲柄之間的彈簧力。</p><p>　　同樣,n指的是汽缸數(shù)目，本研究中是n=7。P.C.R是從旋轉斜盤中心到活塞中心的距離,

13、β是旋轉斜盤角,如圖3(b)所示，θ是軸的旋轉角。從以上方程,施加到旋轉斜盤的力矩可得到下式：</p><p><b>　　(6)</b></p><p><b>　　(7)</b></p><p><b>　　(8)</b></p><p><b>　　(9)<

14、;/b></p><p>　　如圖3所示,由氣體力產(chǎn)生的力矩(Mgas)和活塞的轉動力矩(Minertia）的作用減小旋轉斜盤角,而旋轉斜盤的離心力矩(Mcentrifugal)和彈簧力矩(Mspr)造成旋轉斜盤角的增加。因此,為了控制壓縮機排量,作用在旋轉斜盤的力矩必須等于零，公式如下：</p><p><b>　　(10)</b></p>&l

15、t;p><b>　　(11)</b></p><p>　　旋轉斜盤室壓力可以由公式(1)-公式(10)獲得。</p><p>　　從以上公式可得,旋轉斜盤室壓力可以由四個參數(shù)計算得出:汽缸氣壓、慣性力、彈簧力和離心力。</p><p><b>　　3.2分析結果</b></p><p>　　結

16、果由性能分析程序結合壓縮過程的動態(tài)特性模型得出。圖4和圖5分別顯示當轉速為1000rmp時，力和力矩隨軸的旋轉角的改變的變化關系。如圖所示,可以看出,由汽缸氣壓產(chǎn)生的力和力矩比其他力產(chǎn)生的要大。圖6也同時顯示出壓縮機轉速的增加引起施加到旋轉斜盤上的力矩的變化。由此可見,當壓縮機轉速增加，因為吸氣過程期間氣壓的下降，由氣壓產(chǎn)生的力矩隨之下降，而慣性力矩和離心力矩顯示與壓縮機轉速成比例上升趨勢。</p><p>　　

17、圖7所示的是當轉速為4000rpm時旋轉斜盤室的氣體壓力與旋轉斜盤角的變化關系。所有數(shù)據(jù)是在無氣閥損失條件下由性能分析得出。標志在圖7的‘氣體壓力’表示原始數(shù)據(jù)和其他出現(xiàn)在每個力增加到原始數(shù)據(jù)。也可看出，對所有的旋轉斜盤角，旋轉斜盤室壓力幾乎恒定在3.6kg/cm2。在這種情況下,應該注意,當旋轉斜盤室壓力超過或低于3.6kg/cm2時，旋轉斜盤角已變最大或最小，由于這個原因，控制壓縮機排量是不可能的。</p><p

18、>　　因此,最近空心活塞已經(jīng)被用于減少活塞慣性力，而且旋轉斜盤的材料也已經(jīng)被鋁合金替代，以增加旋轉斜盤的離心力?！　?lt;/p><p>　　3.3 吸氣閥塞高度的控制能力</p><p>　　圖8顯示當轉速為4000rpm時吸氣過程中，汽缸氣壓與吸氣閥限位器的高度的變化關系。當限位器高度下降時氣體壓力顯示降低。由此可以看出旋轉斜盤室壓力取決于吸入閥限位器高度。</p>&

19、lt;p>　　圖9所示的是在一定的吸氣閥限位器高度，旋轉斜盤室的壓力對旋轉斜盤角的影響。在給定的旋轉斜盤角，旋轉斜盤室氣壓隨吸氣閥限位器的高度的降低而減小。也可看出，在大范圍內的旋轉斜盤室氣壓內，旋轉斜盤角都易于控制，但當氣閥限位器高度降低，容積效率由于氣閥損耗的增加而下降。因此,對帶可變位移的旋轉斜盤式壓縮機，適當?shù)奈鼩忾y限位器高度對壓縮機性能和可控性是非常重要的參數(shù)。</p><p><b>

20、　　4.結論</b></p><p>　　帶可變位移旋轉斜盤式壓縮機的仿真模擬程序已開發(fā),它集合壓縮過程分析和旋轉斜盤動態(tài)特性分析。下面是本次研究的結論。</p><p>　　1) 為了控制旋轉斜盤角，旋轉斜盤室壓力取決于汽缸氣壓、活塞和閘瓦的慣性力以及旋轉斜盤的離心力。</p><p>　　2) 為了旋轉斜盤角的可控性，可通過利用本次研究的性能模擬軟件

21、來選擇最優(yōu)的吸氣閥限位器高度。</p><p><b>　　命 名</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　Miyagawa, K.Kayukawa.H .可變排量螺旋斜板式的持續(xù)研究.汽車工程師研究會：報紙980290. 1998</p><p>　　Kishi

22、buchi, A.Nosaka, M.Fukanuma.T .持續(xù)運行的外部控制變量的容積式壓縮機的發(fā)展.汽車工程師研究會：報紙 1999-2001-0876. 1999</p><p>　　Taya, T.Kobayashi,H.Kawaguchi，M.Inagaki M .10PA20汽車空調用旋轉斜盤式可變容積壓縮機.汽車工程師研究會：報紙980260. 1992</p><p>　

23、　Fagerli.B .R744和R134a型汽車空調壓縮機的機械控制特性的理論比較.2002年國際壓縮機普度會議:C18-2. 2002</p><p>　　圖1 可變旋轉斜盤壓縮機的總體結構 圖2 壓力控制閥</p><p>　　圖3 帶可變位移機構的旋轉斜盤式壓縮機</p><p>　　圖4 當轉速為1000rmp時力隨軸的

24、 圖5 當轉速為1000rmp時力矩隨軸</p><p>　　旋轉角的改變的變化關系 的旋轉角的改變的變化關系</p><p>　　圖6 力矩與壓縮機轉速的變化關系 圖7 當轉速為4000rpm時旋轉斜盤室的氣體壓力與旋轉斜盤角的 變化關系</p><p>　　圖8 當轉速為4000rpm時汽缸氣壓與