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變排量汽車空調(diào)壓縮機電控閥研究現(xiàn)狀

來源：品質(zhì)部|發(fā)布時間：2021-08-11| 瀏覽數(shù)：載入中...

1、變排量控制原理

斜盤式壓縮機變排量的改變是通過改變斜盤傾斜角度來實現(xiàn)

，最早的美國通用公司生產(chǎn)的V5型斜盤式變排量壓縮機，機構(gòu)主要由主軸

，斜盤

，搖板，活塞等部件組成

，在壓縮機斜盤和主軸間裝有一個可滑動軸套，主軸上裝有驅(qū)動斜盤運動的驅(qū)動桿

，斜盤和驅(qū)動桿通過長銷軸構(gòu)成活動連接

，驅(qū)動桿上有腰型槽，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時

，斜盤在驅(qū)動桿下，即可以旋轉(zhuǎn)又可以擺動角度來改變活塞行程

，實現(xiàn)變排量。斜盤傾角的改變主要通過改變其平衡關(guān)系來實現(xiàn)

，除了離心慣性力矩之外

，一個是作用在活塞頭部缸孔內(nèi)氣體壓力的合力，一個是作用在活塞背部曲軸箱內(nèi)壓力

，只要調(diào)節(jié)這兩個合力大小就可以實現(xiàn)壓縮機變排量。由此產(chǎn)生兩類排量控制方式

，氣缸進氣壓力控制和曲軸箱壓力控制，控制壓縮機排量的執(zhí)行機構(gòu)為控制閥

。

2、電控閥的發(fā)展

2001年6月美國德爾福公司為雷諾公司的新一代汽車Laguna配備的電動控制型變排量壓縮機在歐洲銷售

。這是電控閥首次批量配備裝車

。
電控閥是在氣控閥的基礎(chǔ)上加上電磁驅(qū)動機構(gòu)

，使控制閥的運動不在單純依靠壓縮機各腔氣體壓力驅(qū)動。與氣控閥相比

，電控閥響應(yīng)速度更快

，控制更精準(zhǔn)。

電控閥主要由閥口

，感壓元件波紋管，電磁鐵等組成

，感壓元件感受吸氣壓力

，閥口加工在閥桿上，在排氣腔與曲軸腔之間的通道上進行開關(guān)控制

，閥桿的兩端分別與動鐵芯與波紋管相連，閥桿上有復(fù)位彈簧

，當(dāng)線圈通電后，動鐵芯就產(chǎn)生向閥口方向移動的趨勢

，當(dāng)蒸發(fā)溫度高時

，蒸發(fā)壓力高

，波紋管收縮

，在波紋管和動鐵芯共同作用下迫使閥口關(guān)閉

，由于斜盤腔與吸氣腔之間存在常通節(jié)流孔 , 所以斜盤腔壓力Ｐｃ將下降 ,引起排氣量增大;反之, 當(dāng)蒸發(fā)溫度低時 ,波紋管受內(nèi)部彈簧力作用而膨脹 , 閥口打開, 當(dāng)冷媒通過閥口從排氣腔流向斜盤腔的流量大于冷媒通過常通節(jié)流孔從斜盤腔流向吸氣腔的流量時,Ｐｃ壓力提高, 且閥口流量越大, 壓力上升越快 ,壓縮機向小角度方向調(diào)整的響應(yīng)速度越快。由此可見電控閥就是根據(jù)以上電流和蒸發(fā)壓力的原理來實現(xiàn)排氣量和溫度調(diào)節(jié)的目的

。

、電控閥受力分析和平衡方程

由以上分析知, 閥的動作關(guān)鍵在閥口或閥桿的動作 ,其動作的驅(qū)動力主要取決于電磁力和波紋管力 ,為進一步精確分析其相互關(guān)系,在閥口關(guān)閉的臨界點上, 根據(jù)桿和波紋管的力平衡方程可知 :
Ｆｅ +ＰＣＳ30 =Ｆｔ2 +ＰＳＳ00 +Ｆｚ
ＦＢＢ =Ｆｚ +Ｆｔ1 +ＰＳＳ0
所以:
ＰＳ =-Ｆｅ/Ｓ0 -Ｓ00 +[ＦＢＢ -ＦＳｔ10+-ＦＳｔ2 00 -ＰＣＳ30]
(1)式中ＰＳ———動作壓力或蒸發(fā)壓力
Ｓ0———波紋管的有效面積
ＦＢＢ ———波紋管的膨脹力
Ｆｔ1 ———波紋管定位彈簧力
Ｆｔ2 ———動鐵芯回復(fù)彈簧力
Ｓ00 ———與波紋管接觸處閥桿的面積
Ｓ30 ———動鐵芯處閥桿面積
Ｆｚ———波紋管對閥桿頭部的作用力

Ｆｅ———動鐵芯的電磁力

由此方程可見, 電控閥的動作壓力與電磁力為線性關(guān)系。

圖：動作壓力與電流的控制特性曲線

根據(jù)德國汽車工業(yè)聯(lián)合會 (ＶＤＡ)有關(guān)外部控制壓縮機的標(biāo)準(zhǔn) ,此標(biāo)準(zhǔn)要求電控閥閥口動作壓力與電流的控制特性曲線, 它是由一系列的特征點組成的近似直線 ,可見此特性曲線要求動作壓力與電流基本成線性關(guān)系

。根據(jù)式 (1)所表明的電控閥的動作壓力與電磁力為線性關(guān)系的特點 ,可以推斷只有當(dāng)電磁力與電流為線性或近似線性關(guān)系時 ,才能滿足ＶＤＡ控制特性曲線的要求

。

Pos.	Regelventil Charakteristik / Control valve characteristik
2.1	Prüfmethode / Check methode
2.2	PWM 脈沖平率 (Hz)		400±10
2.3	Spannung (V) voltage 電壓 (V)		13,2
2.4	Umgebungstemp. KMV (°C) Ambient compr. temp. 環(huán)境溫度 (°C)		70
2.5	Werte / values
2.6	Regelstrom I Control current I電流	mit Diode with diode帶2級管	(A)	0,09	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
2.6	Regelstrom I Control current I電流	ohne Diode不帶2級管 without diode	(A)	0.26	0.42	0.52	0.61	0.68	0.75	0.81
2.7	p_S (obere Toleranz) 上下限 p_S (upper tolerance)		bar.abs	4,55	3.77	3.28	2.86	2,50	2.19	1.95
2.8	p_S(nominal) p_S(nominal)			4,45	3.55	3.04	2.60	2,25	1.92	- -
2.9	p_S (untere Toleranz) p_S (lower tolerance)			4,35	3.32	2.80	2.35	2.00	- -	- -

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