浅析新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用

浅析新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用

孙丽颖

浙江三田汽车空调压缩机有限公司 浙江丽水龙泉市 323700

摘要：新能源汽车电动漩涡压缩机优势非常明显，如良好可靠性、较高效率、无极调速等，它是新能源汽车行业不可缺少的零部件。现阶段，空调热泵系统广泛应用涡旋电动压缩机技术，因此，设计系统时，有必要对压缩机使用要求进行满足，从而使回油、润滑作用得以在涡旋电动压缩机系统中有效发挥。

关键词：新能源；汽车空调系统；电动涡旋压缩机

引言：近年来，持续产生的环境危机和能源危机，大大增加新能源汽车保有数量。受到成本与能源密度的制约，新能源汽车提出较高系统节能要求。运用电动压缩机，新能源汽车空调能够实现制冷；对于制热功能而言，离不开PTC电加热与热泵空调，二者缺一不可。对比分析PTC，热泵空调具有更佳节约能源成效，因此，当前国内外很多厂家致力于热泵空调系统攻关工作中，随之提高对电动压缩机的重视度。

1. 新能源汽车空调系统
   （一）新能源汽车空调系统

组成此系统的设备主要有冷凝器、压缩机、蒸发器等，新能源汽车改革与创新过程中，有必要优化升级配套空调系统，比较分析过去汽车空调系统，此系统的差异表现在调节制冷、压缩机、驱动等方面。
（二）新能源汽车热泵空调系统
此系统以常规制冷空调为基础，对应增加电磁阀、膨胀阀、冷凝器芯体、连接管路。将热泵空调系统应用于压缩机中，与常规制冷系统的区别包括：第一，热泵系统对压缩机转速范围提出高要求，必须达到每分钟600-8000rpm，想要保持高转速下压缩机良好润滑功能，通常会提高润滑油和制冷工质之比，约为10%。第二，只有在低温条件下才能运用热泵系统，甚至在零下10摄氏度以下，这个温度会降低润滑油和冷媒溶解度，增大冷煤比容后，降低有效吸气品质和润滑油质量，此时压缩机处于高速运转中，需要大量润滑油的支持。第三，比较制冷工况，制热工况吸气能力薄弱，因此，不断增高压缩机排气温度，可能使润滑油碳化失去效能，甚至会对压缩机造成损坏^[1]。

2. 新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用

现阶段，产业迫切需要研发与新能源汽车空调系统相适应的新型电动涡旋压缩机。构成电动涡旋压缩机的一般部件包括滚动轴、定转子、静涡旋盘、驱动控制器等。骡动塔职责是配合ECU通讯，改变直流电，促进交流电的生成；压缩泵主要由动静盘等组合而成；电机定转子职责是改变电能，促进机械能的生成，然后使压缩泵得以驱动，在电机传递驱动作用下，动静盘吸入低温低压气体，经过压缩之后，形成高温高压气体。

电动涡旋压缩机总共有七个摩擦副。应用压缩功能时，需要润滑所有摩擦副，不能落下一个，这时润滑油发挥作用，能够传导热量，使摩擦力下降，减少磨损和噪音；除此之外，润滑油还能在压缩过程中不同压缩腔分界面位置生成一层薄油膜，使不同压力气体得到阻断，发挥径向密封作用。由此看来，若压缩机内缺少足够润滑油，则无法有效密封摩擦副摩擦损失和动静盘，进而降低压缩机可靠性与功能。
从整体结构上看，可将涡旋压缩机分为两类，具体是：高压腔结构、低压腔结构，第一种结构通过对压缩机内部压差的应用，促进供油的实现；第二种结构被广泛应用于汽车空调上，借助轴动力，润滑油可将离心力提供出来，从而润滑轴承表面与其他需润滑表面。  
润滑油在涡旋压缩机润滑、导热和密封方面发挥重要作用，然而，一旦在排气作用下，油离开压缩机，就会污染气体。油包含在制冷剂中，首先，一定程度上降低压缩机有限吸气容积，使压缩机自身功能不断恶化；其次，制冷系统零部件中不可避免产生集油现象，使热阻不断增大，破坏换热器功能。由于制冷剂可以溶解于油中，一旦系统运转起来，必然混合油液与制冷剂，导致二者共同运动。想要分离油液，通常在一些压缩机后盖设置分离油气构造，通过对离心力的应用，促进油液分离的实现。但是任何措施都不能彻底分离油气，考虑新能源汽车空调具有很小空间，基本不会安装分离气液装置。因此，对比系统，新能源汽车空调具有较高含油率^[2]。

另外，制冷量与能效比是评估此系统效能的关键指标。在电动涡旋压缩机提高转速情况下，制冷量提高，能效比下降。由此看来，保持较高转速，可以得到更多制冷量，使车内温度在短时间内下降，然而，却不能提高能效，因此，还需从不同方面综合考虑。

结束语：总而言之，对比传统制冷空调，运用电动旋涡压缩机技术于新能源汽车热泵空调中时，必须重视系统回油问题，有必要在设计初期从多个方面对回油问题进行综合考量。首先，合理油气分离操作必须在润滑后与排气前之间进行，以使油循环得到保证，同时在冷凝器流程隔板上打出油孔，保持回油率。关注热泵工作中孔板设计，提高制冷剂流动速度，使集油现象减少；其次，综合各方面因素，高转速可降低温度，但不能提高整体效能，因此，禁止盲目提高电动涡旋压缩机转速。

参考文献：

[1]曹兰宝,徐秀娟,刘忠刚,等. 电动涡旋压缩机在汽车空调系统中的应用[J]. 制冷与空调（四川）,2019,33(5):521-523.

[2]张柳晨,潘仕琅. 电动涡旋压缩机总装线的优化设计及实施效果[J]. 科技创新导报,2018,15(34):66-67

作者简介：孙丽颖， 1973.4.30出生年月，性别：女，籍贯.黑龙江省，民族：汉，学历：本科，职称：工程师，研究方向：机电