变排量压缩机研究及其汽车空调特性研究

1、变排量压缩机研究及其汽车 空调特性研究 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究2 研究背景研究背景 研究工作研究工作 结束语结束语 报告内容报告内容 研究背景研究背景 研究工作研究工作 结束语结束语 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究3 On-off 控制的不可逆损失控制的不可逆损失 背背 景景 定排量压缩机缺点定排量压缩机缺点 车内温度波动引起的热舒适性问题车内温度波动引起的热舒适性问题 压缩机周期性离合对发动机的干扰压缩机周期性离合对发动机的干扰 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研

2、究研究4 背背 景景变容量压缩机变容量压缩机 定转速定转速 定速压缩机定速压缩机 电动电动 空调空调 变频压缩机变频压缩机 变转速变转速 （转速可控）（转速可控） 汽车汽车 空调空调 定排量压缩机定排量压缩机 （转速不可控）（转速不可控） 变排量压缩机变排量压缩机 行程调节行程调节 变转速变行程变转速变行程 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究5 我国现在采用变排量压缩机的轿车空调系我国现在采用变排量压缩机的轿车空调系 统已经达到统已经达到40%左右。左右。 主要车型有：主要车型有： 一汽奥迪一汽奥迪A6、宝莱、捷达、红旗；、宝莱、捷达、红旗； 上海上海P

3、assat、Polo、别克、奇瑞；中华轿车；、别克、奇瑞；中华轿车； 通用金杯；沈阳雪佛莱；等等。通用金杯；沈阳雪佛莱；等等。 背背 景景 变排量压缩机广泛应用变排量压缩机广泛应用 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究6 制冷系统振荡制冷系统振荡 背背 景景 存在的问题存在的问题 空调系统节能空调系统节能 蒸发器结霜蒸发器结霜 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究7 系统振荡现象系统振荡现象 0 5 10 15 2:41:342:42:172:43:002:43:442:44:27 0.0 0.5 1.0 1.5 2.

4、0 2.5 Pd, Mr/10, Sh, Sp-20, ScvPw, Ps Sp-20 Mr/10 Pd Pw Ps Sh Scv 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究8 研究背景研究背景 研究工作研究工作 结束语结束语 报告内容报告内容 研究背景研究背景 研究工作研究工作 结束语结束语 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究9 摇板式摇板式 斜板式斜板式 外控式外控式 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究10 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机

5、压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 活塞行程测量活塞行程测量 1 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究11 活塞行程测量方法和装置活塞行程测量方法和装置（1） （a a） 结构图结构图 （b b） 装置照片装置照片 五缸摇板式变排量压缩机五缸摇板式变排量压缩机 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究12 1 1 主轴组件主轴组件 2 2 斜板组件斜板组件

6、3 3 推杆推杆 4 4 推针推针 5 O5 O型圈型圈 6 6 轴头螺母轴头螺母 7 7 拨叉拨叉 8 8 拨叉套拨叉套 9 9 垫块垫块 10 10 压盘压盘 测量装置照片测量装置照片 活塞行程测量方法和装置活塞行程测量方法和装置（2） 七缸七缸斜板式变排量压缩机斜板式变排量压缩机 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究13 活塞行程测量装置的重要意义活塞行程测量装置的重要意义 解决了制约变排量压缩机研究的重要难题，在解决了制约变排量压缩机研究的重要难题，在 2002普渡压缩机国际会议上受到国际同行关注普渡压缩机国际会议上受到国际同行关注 和广泛好评；和

7、广泛好评； 该测量装置为变排量压缩机特性的研究打下基该测量装置为变排量压缩机特性的研究打下基 础，使变排量压缩机动态特性和稳定性研究成础，使变排量压缩机动态特性和稳定性研究成 为可能；为可能； 相关研究撰写的论文已被相关研究撰写的论文已被Journal of Automobile Engineering接受接受，清华大学学报清华大学学报发表，发发表，发 明专利明专利ZL02128862.3 。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究14 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型

8、 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 压缩机模型压缩机模型 2 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究15 行程调节行程调节 控制阀模型控制阀模型 运动部件运动部件 动力学模型动力学模型 压缩过程模型压缩过程模型 摇板箱压力摇板箱压力活塞行程活塞行程 质量流量质量流量 排气温度排气温度 排气压力排气压力 转速转速 吸气压力吸气压力吸气温度吸气温度 理论分析理论分析 试验验证试验验证 理论分析理论分析 试验验证试验验证 试验研究试验研究 研究方法

9、研究方法 控制阀模型控制阀模型 变排量压缩机数学模型变排量压缩机数学模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究16 控制阀数学模型控制阀数学模型 受力方程受力方程 222 dscsbsdww ss0ds0brcs0 ()() (sin) csesc kkkyPPRPxP APx FFmgmgFC 质量守恒方程质量守恒方程 c cd dm MM dt 2() ddddddw MAPP2() cccccws MAPP 能量守恒方程能量守恒方程 2 () 2 ccd dddccc d m Uc MhMMhQ dt 状态方程状态方程 ( , )Pf T v( ,

10、)hf T v 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究17 （Pd=1.33 MPa） 0.0 0.1 0.2 0.3 0.100.150.200.25 Ps (MPa) y (mm) y（计算） y（实验） 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 00.050.10.150.2 y (mm) Pw (MPa) Pw（计算） Pw（实验） 阀杆位移阀杆位移 摇板箱压力摇板箱压力 吸气压力吸气压力阀杆位移阀杆位移 控制阀模型验证控制阀模型验证 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究18 控制阀模型控制阀模型 运动部件运动部件

11、 动力学模型动力学模型 压缩过程模型压缩过程模型 摇板箱压力摇板箱压力活塞行程活塞行程 质量流量质量流量 排气温度排气温度 排气压力排气压力 转速转速 吸气压力吸气压力吸气温度吸气温度 运动部件运动部件 动力学模型动力学模型 变排量压缩机数学模型变排量压缩机数学模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究19 运动部件动力学模型运动部件动力学模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究20 Sp减少时摇板减少时摇板/轴颈受力需满足：轴颈受力需满足： Sp增加时摇板增加时摇板/轴颈受力需满足：轴颈受力需满足： 考虑了各运动部

12、件间的主要摩擦力考虑了各运动部件间的主要摩擦力 运动部件动力学模型运动部件动力学模型 Fpd Fpw Lw B Mi Mf Fps Ls Ld Wobble plate/rotating journal Piston rod Piston pddpsspdwfi 0FLFLFLMM pddpsspdwfi 0FLFLFLMM 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究21 轴套受力轴套受力分析分析 Z Fz Fsvy2 Fspvz -Fvjz1 Y Y X X Fsvy1 Fsvx1 Fsvx2 -Fvjx -Fvjy1 -Fvjy2 -Fvjz2 fsv1 f

13、sv2 Z 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究22 摇板角增加时：摇板角增加时： 轴套受力轴套受力分析分析 12vjyvjy FF 1 1 2 121122 2 121122 1010 01012 00sinsin 00coscos sv x vjx sv y vjy sv x svsvsvsvsvsvsvsv sv y svsvsvsvsvsvsvsv FF FF Fllfrfr Fllfrfr 1212zvjzvjzsvsvspvz FFFffF 摇板角减少时：摇板角减少时： 12vjyvjy FF 1 1 2 121122 2 121122 101

14、0 01012 00sinsin 00coscos sv x vjx sv y vjy sv x svsvsvsvsvsvsvsv sv y svsvsvsvsvsvsvsv FF FF Fllfrfr Fllfrfr 1212zvjzvjzsvsvspvz FFFffF 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究23 控制阀模型控制阀模型 运动部件运动部件 动力学模型动力学模型 压缩过程模型压缩过程模型 摇板箱压力摇板箱压力活塞行程活塞行程 质量流量质量流量 排气温度排气温度 排气压力排气压力 转速转速 吸气压力吸气压力吸气温度吸气温度 压缩过程模型压缩过程模

15、型 变排量压缩机数学模型变排量压缩机数学模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究24 压缩过程模型压缩过程模型 2 r,cpcvs / 4 MndSNv ds dsv i hh hh v1dscp (,)f P P N S i2dscp (,)fP P NS 质量流量质量流量 出口状态出口状态 容积效率容积效率 指示效率指示效率 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究25 0.0 0.5 1.0 0.40.60.81.0 v Sp p v 1.00.545logS 相对容积效率相对容积效率相对等熵效率相对等熵效率 p0

16、.580.4 i S 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.40.50.60.70.80.91.0 i Sp 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究26 控制阀模型控制阀模型 运动部件运动部件 动力学模型动力学模型 压缩过程模型压缩过程模型 摇板箱压力摇板箱压力活塞行程活塞行程 质量流量质量流量 排气温度排气温度 排气压力排气压力 转速转速 吸气压力吸气压力吸气温度吸气温度 变排量压缩机模型变排量压缩机模型 变排量压缩机数学模型变排量压缩机数学模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究27 模型验证模型验证

17、 60 80 100 120 140 202224262830 Measured Simulated 0.26 0.28 0.30 0.32 202224262830 Measured Simulated Sp / mm Ps,cd/ MPa Nc = 1500 r/min Mr / (kg/h) 相对误差相对误差 10% 相对误差相对误差 6 % 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究28 变排量压缩机数学模型小结变排量压缩机数学模型小结 通过受力方程、质量守恒、能量守恒方程建立数通过受力方程、质量守恒、能量守恒方程建立数 学模型并通过实验验证，为变排量压

18、缩机及其汽学模型并通过实验验证，为变排量压缩机及其汽 车空调系统特性分析和技术改进奠定了基础。车空调系统特性分析和技术改进奠定了基础。 提出适用于活塞行程调节类变容量压缩机的数学提出适用于活塞行程调节类变容量压缩机的数学 模型建立方法。模型建立方法。 相关研究撰写的论文已发表于相关研究撰写的论文已发表于Applied Thermal Engineering 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究29 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系

19、统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 3 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究30 实验首次发现压缩机行程实验首次发现压缩机行程“调节滞区调节滞区” 27 28 29 30 31 0.260.270.280.290.30 Ps,cd Ps,cu Steady state points Ps (Mpa) Sp (mm) Nc=2000 r min-1 Pd=1.3 Mpa 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究

20、31 “调节滞区调节滞区” 模拟分析模拟分析 活塞行程与吸气压力关系活塞行程与吸气压力关系制冷剂流量与吸气压力关系制冷剂流量与吸气压力关系 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究32 “调节滞区调节滞区” 模拟分析模拟分析 运动部件摩擦系数的影响运动部件摩擦系数的影响 sv sv 为主轴 与轴套之间 的摩擦系数 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究33 “调节滞区调节滞区” 模拟分析模拟分析 压缩机转速压缩机转速Nc的影响的影响 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究34 “调节滞区调

21、节滞区” 模拟分析模拟分析 排气压力排气压力Pd的影响的影响 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究35 压缩机变行程特性小结压缩机变行程特性小结 研究发现变排量压缩机活塞行程存在研究发现变排量压缩机活塞行程存在“调节滞调节滞 区区”，变行程方式下的参数关系变成多值对应，变行程方式下的参数关系变成多值对应 关系，理论分析揭示出调节滞区是由于压缩机关系，理论分析揭示出调节滞区是由于压缩机 运动部件之间的摩擦力造成。运动部件之间的摩擦力造成。 相关研究已在相关研究已在 Applied Thermal Engineering发发 表，或已投寄表，或已投寄Int.

22、J. of Refrigeration 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究36 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 蒸发器结霜蒸发器结霜 4 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究37 蒸发器结霜原因分析蒸发器结霜原因分析 排气压力排气压力Pd对对Ps0、 、 Ps,cd的影响 的影

23、响 球阀球阀 阀杆阀杆 锥阀锥阀 波纹波纹 管管 控制阀控制阀 62 de s0 2 e 10(sin)0.1 (sin) CPRA P AR 控制阀吸气压力设定值控制阀吸气压力设定值 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究38 吸气管道长度对蒸发器结霜影响吸气管道长度对蒸发器结霜影响 对于对于C C值较小的控制阀，值较小的控制阀， 吸气管道阻力越小，越容吸气管道阻力越小，越容 易出现蒸发器结霜。易出现蒸发器结霜。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究39 冷凝器进风温度对蒸发器结霜影响冷凝器进风温度对蒸发器结霜影响 当

24、实际运行过程中冷当实际运行过程中冷 凝器进口风温高于设计工凝器进口风温高于设计工 况，易出现蒸发器结霜。况，易出现蒸发器结霜。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究40 蒸发器结霜原因分析小结蒸发器结霜原因分析小结 为防止蒸发器结霜，在系统部件匹配时，吸气管为防止蒸发器结霜，在系统部件匹配时，吸气管 道阻力越大或冷凝器面积越大，就需要匹配较大道阻力越大或冷凝器面积越大，就需要匹配较大 C值的控制阀。值的控制阀。 对于部件匹配合理的系统，当冷凝器进口风温高对于部件匹配合理的系统，当冷凝器进口风温高 于设计工况，也可能出现蒸发器结霜。这是现有于设计工况，也可能

25、出现蒸发器结霜。这是现有 控制阀的缺陷。控制阀的缺陷。 相关研究撰写的论文已被相关研究撰写的论文已被 Applied Energy接受。接受。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究41 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 系统稳定性系统稳定性 5 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究

26、42 大外扰系统稳定性研究大外扰系统稳定性研究 实验研究实验研究 模拟分析模拟分析 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究43 系统动态特性实验系统系统动态特性实验系统 实验系统平面图实验系统平面图 车内侧车外侧 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究44 实验系统照片实验系统照片 系统动态特性实验系统系统动态特性实验系统 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究45 发现了多种振荡现象发现了多种振荡现象 蒸发器与热力蒸发器与热力 膨胀阀控制回膨胀阀控制回 路振荡路振荡 节流孔板与变节流孔

27、板与变 排量压缩机振排量压缩机振 荡荡 变排量压缩机变排量压缩机 与热力膨胀阀与热力膨胀阀 振荡振荡 0 5 10 15 2:41:342:42:172:43:002:43:442:44:27 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Pd, Mr/10, Sh, Sp-20, ScvPw, Ps Sp-20 Mr/10 Pd Pw Ps Sh Scv 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究46 冷凝压力突变对系统稳定性影响冷凝压力突变对系统稳定性影响 0 5 10 15 20 25 0100200300400500 40 80 120 160 010

28、0200300400500 0.8 1.0 1.2 1.4 0100200300400500 0.20 0.25 0.30 0.35 Temperature (C ) t (s) Nc=1200r min-1,Tcai=30C Teai=27C,eai=65% Mr (kg h-1) Pc (MPa) Ps (MPa) Tsc,ti Tsh,eo Mr,c Mr,t Pc Ps 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究47 空调负荷对系统稳定性影响空调负荷对系统稳定性影响 0 5 10 15 0500100015002000 1.0 1.2 1.4 1.6 0

29、500100015002000 0.2 0.3 0.4 5 10 15 20 25 30 35 0500100015002000 0 1 2 3 4 5 Temperature (C ) t (s) Nc=1800r min-1 Tcai=30C Qe (kW) Pc (MPa) Ps (MPa) Tsc,ti Tsh,eo Pc Ps 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究48 节流装置进口两相或蒸发器出口两相是节流装置进口两相或蒸发器出口两相是 系统振荡的必要条件，但不是充分条件。系统振荡的必要条件，但不是充分条件。 实验研究结论实验研究结论 变排量压缩

30、机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究49 实验研究结论分析实验研究结论分析 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究50 大量试验研究揭示：大量试验研究揭示： 节流装置进口或蒸发器出口制冷剂为气液两相节流装置进口或蒸发器出口制冷剂为气液两相 状态是汽车空调制冷系统出现振荡现象的必要条件状态是汽车空调制冷系统出现振荡现象的必要条件 保守稳定域：保守稳定域： 保证系统不出现节流装置进口两相和蒸发器出保证系统不出现节流装置进口两相和蒸发器出 口两相的外部扰动参数变化区域。口两相的外部扰动参数变化区域。 大扰动系统稳定性模拟分析大扰动系统稳

31、定性模拟分析 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究51 系统部件参数关联图系统部件参数关联图 系统动态模型系统动态模型 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究52 系系 统统 动动 态态 模模 拟拟 框框 图图 输 入 各 部 件 结 构 参 数 和 制 冷 剂 物 性 计 算 参 数 初 值 计 算 假 定 当 前 时 刻 参 数 初 值 Psi-1 Ps,cui-1Psi-1 Ps,cdi-1 Sp Sp,m in Yes Yes Sp= Sp,m ax N o Spi= Spi-1-Sp Yes Sp= Sp,m

32、in N o Yes N o N o 开 始 根 据 上 一 时 刻 值 判 断 是 否 吸 气 两 相 吸 气 比 容 计 算 变 排 量 压 缩 机 模 拟 计 算 冷 凝 器 和 储 液 干 燥 器 模 拟 计 算 热 力 膨 胀 阀 模 拟 计 算 阀 前 两 相 流 量 修 正 蒸 发 器 模 拟 计 算 Yes N o 吸 气 管 道 模 拟 计 算 初 值 假 定 是 否 满 足 精 度 要 求 计 算 Ps,cd， Ps,cu 达 到 设 定 时 间 结 束 重 新 设 定 初 值 时 间 累 加 进 入 下 一 时 刻 N o Yes Yes Yes N o N o 变排量压

33、缩机研究及其汽车空调特 性研究53 保守稳定域保守稳定域 (Ps,cd, Teai27，Tcai35，蒸发器高档，蒸发器高档，每秒每秒250 r/min，过冷度为过冷度为3 ) 变排量压缩机研究及其汽车空调特 性研究54 车速变化速率对保守稳定域的影响车速变化速率对保守稳定域的影响 （ Ps,cd, Teai27，Tcai35，蒸发器高档，蒸发器高档，过冷度为过冷度为3 ） 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究55 系统大扰动稳定性分析系统大扰动稳定性分析 小结小结 节流装置进口或蒸发器出口制冷剂为气液节流装置进口或蒸发器出口制冷剂为气液 两相状态是汽车空

34、调制冷系统出现振荡现两相状态是汽车空调制冷系统出现振荡现 象的必要条件；象的必要条件； 保守稳定域的提出与分析；保守稳定域的提出与分析； 相关研究已被相关研究已被Int. J. of Refrigeration接受。接受。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究56 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 电动式外部电动式外部

35、 控制器控制器 6 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究57 外部控制变排量压缩机外部控制变排量压缩机 现有技术现有技术 外部控制阀均采用电磁式；外部控制阀均采用电磁式； 输入参数多，系统控制复杂，成本高；输入参数多，系统控制复杂，成本高； 未考虑系统振荡问题。未考虑系统振荡问题。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究58 TRANSFORM TIE-IN TRANSMISSION ROD DRIVE DEVICE VALVE ROD INTERNAL CONTROL VALVE ASSEMBLY 我们的方案我们的方案

36、 步进电机控制步进电机控制 控制阀阀体控制阀阀体 步进电机步进电机 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究59 数学模型数学模型 阀开度计算公式：阀开度计算公式： ( , )Pf T v ( , )hf T v 0.0050784yN 质量守恒方程：质量守恒方程： cb MM bbbddw 2()MAPP cccwws 2()MAPP 能量守恒方程：能量守恒方程： 2 b bdbccw 0 2 c MhMMhQ 状态方程：状态方程： 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究60 摇板箱压力随脉冲数变化 (Pd = 10 ba

37、r, Ps = 2 bar) 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究61 排气压力和吸气压力对摇板箱压力的影响 (N10) 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究62 外部控制变排量压缩机外部控制变排量压缩机 控制蒸发压力调节制冷除湿控制蒸发压力调节制冷除湿 防止蒸发器结霜防止蒸发器结霜 防止系统振荡防止系统振荡 控制目标控制目标 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究63 活塞行程测量活塞行程测量 实验系统实验系统 系统稳定性系统稳定性 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 压缩机模型压

38、缩机模型 蒸发器结霜蒸发器结霜 系统稳态模型系统稳态模型 系统动态模型系统动态模型 技术路线技术路线 电动式外部电动式外部 控制器控制器 1 2 3 4 5 6 电动式外部电动式外部 控制器控制器 6 系统稳定性系统稳定性 5 蒸发器结霜蒸发器结霜 4 压缩机压缩机 变行程特性变行程特性 3 压缩机模型压缩机模型 2 活塞行程测量活塞行程测量 1 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究64 近年在变排量压缩机及其汽车近年在变排量压缩机及其汽车 空调方面的主要研究成果空调方面的主要研究成果 公开发表研究论文公开发表研究论文35篇，其中英文期刊论文篇，其中英文期

39、刊论文8篇，篇， 国际会议国际会议11篇；篇； 完成国家自然科学基金完成国家自然科学基金1项，国际合作项目项，国际合作项目1项，项， 校企合作项目校企合作项目3项；项； 获得专利获得专利2项。项。 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究65 发表论文（发表论文（1） Changqing Tian, Chunpeng Dou, Xinjiang Yang, Xianting Li, A mathematical model of variable displacement wobble plate compressor for automotive air c

40、onditioning system, Applied Thermal Engineering, v 24, n 17-18, December, 2004, 2467-2486 (SCI864SX, EI ) Changqing Tian, Chunpeng Dou, Xianting Li, Yunfei Liao, Experimental investigation on the steady-state performance and regulating characteristics of variable displacement wobble plate compressor

41、, Journal of Automobile Engineering (SCI源期刊, in press) Changqing Tian, Xianting Li, Xinjiang Yang, Numerical analysis on evaporator frosting in automotive air conditioning system with a variable displacement compressor, Applied Energy (SCI源期刊, in press) Changqing Tian, Xianting Li, Transient behavio

42、r evaluation of an automotive air conditioning system with a variable displacement compressor, Applied Thermal Engineering (SCI源期刊, in press) Changqing Tian, Xianting Li, Numerical simulation on performance band of automotive air conditioning system, Energy Conversion and Management (SCI源期 刊, in pre

43、ss) Chunpeng Dou, Xinjiang Yang, Changqing Tian, Xianting Li, Numerical analysis on the performance of control valve in variable displacement wobble plate compressor, Journal of Mechanical Design (SCI源期刊, in press) 变排量压缩机研究及其汽车空调特性变排量压缩机研究及其汽车空调特性 研究研究66 发表论文（发表论文（2） Changqing Tian, Chunpeng Dou, Xi

44、njiang Yang, Xianting Li, Instability of automotive air conditioning system with a variable displacement compressor Part 1: Experimental investigation, International Journal of Refrigeration (SCI源期刊, accepted) Changqing Tian, Chunpeng Dou, Xinjiang Yang, Xianting Li, Instability of automotive air co

45、nditioning system with a variable displacement compressor Part 2: Numerical simulation, International Journal of Refrigeration (SCI源期刊, accepted) Tian Changqing, Wang Xinquan, Zhang Dingcai, Research on the new materials and equipment for purifying harmful gases, Proc 1998 Int Symp Saf Sci Technol I

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