2004年--外文翻譯--汽車空調(diào)系統(tǒng)用的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的帶可變位移機(jī)構(gòu)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(diào)系統(tǒng)用的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的 帶可變位移機(jī)構(gòu)的研究</p><p>　　GEON HO LEE 1, TAE JIN LEE2</p><p>　　1斗源工業(yè)大學(xué)，制冷與空調(diào)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(xué)，壓縮機(jī)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(qū)動(dòng)能力和耗油率標(biāo)準(zhǔn)的需求,汽車空調(diào)系統(tǒng)已開發(fā)出高性能、高可靠性、低噪音、低振動(dòng)的壓縮機(jī)。為了滿足這些要求,帶可變位移機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)已經(jīng)被開發(fā)出來，它可以通過增加大或減少旋轉(zhuǎn)斜盤的角度來控制壓縮機(jī)的排氣量。</p><p>　　在往復(fù)式壓縮機(jī),吸氣閥是確定壓縮機(jī)性能的一種非常重要的參量。特別對可變位移的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī),吸氣閥限位器高度是控制旋轉(zhuǎn)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(gè)仿真程序?yàn)閹Э勺兾灰菩D(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)進(jìn)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(dǎo) 言</b></p><p>　　最近,由于環(huán)境保護(hù)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(diào)系統(tǒng)也要求降低功耗。一般要求汽

6、車空調(diào)系統(tǒng)不管發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的新調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)被開發(fā)。新機(jī)構(gòu)通過使用內(nèi)部或外部調(diào)節(jié)閥增加或減少的旋轉(zhuǎn)斜盤室的壓力來改變旋轉(zhuǎn)斜盤角。在往復(fù)式壓縮機(jī),吸氣閥是判定壓縮機(jī)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(guān)損耗,從而有助于獲得更好的壓縮機(jī)的容積效率。然而,大的有效通流面積

7、會(huì)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(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī),吸氣閥限位器高度是控制旋轉(zhuǎn)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(gè)仿真程序?yàn)閹Э勺兾灰菩D(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)進(jìn)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(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)</p><p>　　汽車空調(diào)系統(tǒng)用的

8、可變位移旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該壓縮機(jī)可分為三個(gè)主要部分,即:動(dòng)力傳送部分、可變位移機(jī)構(gòu)部分和壓縮機(jī)部分。如圖1所示,冷卻劑首先通過吸入口進(jìn)入吸入室，然后流體通過吸氣閥分別進(jìn)入七個(gè)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(dòng)力傳送部分由帶發(fā)動(dòng)機(jī)的皮帶輪、離合器、軸、曲柄和旋轉(zhuǎn)斜盤組成。</p><p>　　如圖3所示,旋轉(zhuǎn)斜盤與軸有一定的傾斜角

9、，驅(qū)動(dòng)等間隔排列在軸心周圍的活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　圖2所示的是本次研究的壓力控制閥。如圖所示,當(dāng)吸氣壓力（Ps）低于設(shè)定壓力時(shí),閥門打開,然后旋轉(zhuǎn)斜盤室壓力(Pcr)將會(huì)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(huì)減小活塞行程。</p><p>　　3.旋轉(zhuǎn)斜盤的動(dòng)態(tài)特性</p><p>　　圖3所示的是本次研究的可變

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

11、>　　如圖3所示，作用在旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤的向上和向下的離心力,而Fspr是旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤中心到活塞中心的距離,

13、β是旋轉(zhuǎn)斜盤角,如圖3(b)所示，θ是軸的旋轉(zhuǎn)角。從以上方程,施加到旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)力矩(Minertia）的作用減小旋轉(zhuǎn)斜盤角,而旋轉(zhuǎn)斜盤的離心力矩(Mcentrifugal)和彈簧力矩(Mspr)造成旋轉(zhuǎn)斜盤角的增加。因此,為了控制壓縮機(jī)排量,作用在旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤室壓力可以由四個(gè)參數(shù)計(jì)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(jié)果</b></p><p>　　結(jié)

16、果由性能分析程序結(jié)合壓縮過程的動(dòng)態(tài)特性模型得出。圖4和圖5分別顯示當(dāng)轉(zhuǎn)速為1000rmp時(shí)，力和力矩隨軸的旋轉(zhuǎn)角的改變的變化關(guān)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(shí)顯示出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的增加引起施加到旋轉(zhuǎn)斜盤上的力矩的變化。由此可見,當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速增加，因?yàn)槲鼩膺^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(jī)轉(zhuǎn)速成比例上升趨勢。</p><p>　　

17、圖7所示的是當(dāng)轉(zhuǎn)速為4000rpm時(shí)旋轉(zhuǎn)斜盤室的氣體壓力與旋轉(zhuǎn)斜盤角的變化關(guān)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(biāo)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(gè)力增加到原始數(shù)據(jù)。也可看出，對所有的旋轉(zhuǎn)斜盤角，旋轉(zhuǎn)斜盤室壓力幾乎恒定在3.6kg/cm2。在這種情況下,應(yīng)該注意,當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤室壓力超過或低于3.6kg/cm2時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤角已變最大或最小，由于這個(gè)原因，控制壓縮機(jī)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(zhuǎn)斜盤的材料也已經(jīng)被鋁合金替代，以增加旋轉(zhuǎn)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(dāng)轉(zhuǎn)速為4000rpm時(shí)吸氣過程中，汽缸氣壓與吸氣閥限位器的高度的變化關(guān)系。當(dāng)限位器高度下降時(shí)氣體壓力顯示降低。由此可以看出旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤室的壓力對旋轉(zhuǎn)斜盤角的影響。在給定的旋轉(zhuǎn)斜盤角，旋轉(zhuǎn)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(nèi)的旋轉(zhuǎn)斜盤室氣壓內(nèi)，旋轉(zhuǎn)斜盤角都易于控制，但當(dāng)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(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)，適當(dāng)?shù)奈鼩忾y限位器高度對壓縮機(jī)性能和可控性是非常重要的參數(shù)。</p><p><b>

20、　　4.結(jié)論</b></p><p>　　帶可變位移旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的仿真模擬程序已開發(fā),它集合壓縮過程分析和旋轉(zhuǎn)斜盤動(dòng)態(tài)特性分析。下面是本次研究的結(jié)論。</p><p>　　1) 為了控制旋轉(zhuǎn)斜盤角，旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)斜盤的離心力。</p><p>　　2) 為了旋轉(zhuǎn)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(xiàn)</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(huì)：報(bào)紙980290. 1998</p><p>　　Kishi

22、buchi, A.Nosaka, M.Fukanuma.T .持續(xù)運(yùn)行的外部控制變量的容積式壓縮機(jī)的發(fā)展.汽車工程師研究會(huì)：報(bào)紙 1999-2001-0876. 1999</p><p>　　Taya, T.Kobayashi,H.Kawaguchi，M.Inagaki M .10PA20汽車空調(diào)用旋轉(zhuǎn)斜盤式可變?nèi)莘e壓縮機(jī).汽車工程師研究會(huì)：報(bào)紙980260. 1992</p><p>　

23、　Fagerli.B .R744和R134a型汽車空調(diào)壓縮機(jī)的機(jī)械控制特性的理論比較.2002年國際壓縮機(jī)普度會(huì)議:C18-2. 2002</p><p>　　圖1 可變旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 圖2 壓力控制閥</p><p>　　圖3 帶可變位移機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)</p><p>　　圖4 當(dāng)轉(zhuǎn)速為1000rmp時(shí)力隨軸的

24、 圖5 當(dāng)轉(zhuǎn)速為1000rmp時(shí)力矩隨軸</p><p>　　旋轉(zhuǎn)角的改變的變化關(guān)系 的旋轉(zhuǎn)角的改變的變化關(guān)系</p><p>　　圖6 力矩與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系 圖7 當(dāng)轉(zhuǎn)速為4000rpm時(shí)旋轉(zhuǎn)斜盤室的氣體壓力與旋轉(zhuǎn)斜盤角的 變化關(guān)系</p><p>　　圖8 當(dāng)轉(zhuǎn)速為4000rpm時(shí)汽缸氣壓與