汽車空調(diào)論文|奧德賽轎車空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)油回油技術(shù)研究

　　[摘要] 通過對奧德賽轎車雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)回油問題的試驗(yàn)研究，全面掌握該車型從總裝到使用中的壓縮機(jī)油在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)情況，對三種極限狀態(tài)下的工況進(jìn)行了分析，找到了具體的解決方案，并對同類車型的壓縮機(jī)油循環(huán)問題的解決提供了一種思路。
　　
　　關(guān)鍵詞：雙蒸發(fā)器 空調(diào)系統(tǒng) 機(jī)油循環(huán)率 回油控制
　　
　　1 前言
　　
　　目前，轎車空調(diào)系統(tǒng)中普遍使用的是單蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)，隨著市場對更大的駕乘空間和更多的乘員座位的轎車需求量逐漸增加，消費(fèi)者對轎車舒適性的要求也不斷提高。雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)在多功能商務(wù)車（MPV - Multi Passenger Vehicle）中的應(yīng)用越來越廣泛。廣州本田奧德賽轎車就是采用前后布置的雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對車廂內(nèi)部的整體空氣調(diào)節(jié)的。由于這種前后布置的雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)的固有特性，會對壓縮機(jī)油的回油問題造成一定的影響，因此，我們對奧德賽車型空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)回油問題進(jìn)行了比較全面的研究。
　　
　　2 空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)油循環(huán)率的設(shè)定
　　
　　汽車空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)油的正常循環(huán)，是保障壓縮機(jī)工作可靠性和耐久性的重要因素之一。對于定排量斜盤式壓縮機(jī)，在外界氣溫20℃，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min,無壓縮機(jī)油的條件下，壓縮機(jī)達(dá)到鎖死的時間為15s,部位為斜盤與滑履摩擦副或活塞和氣缸摩擦副，并最終會導(dǎo)致離合器燒毀。
　　
　　為保證壓縮機(jī)的品質(zhì)而規(guī)定的系統(tǒng)壓縮機(jī)油的封入量，是在考慮到壓縮機(jī)的耐久性的條件下，確保一定的油循環(huán)率而設(shè)定的量。只有保證空調(diào)系統(tǒng)中一定的機(jī)油循環(huán)率，才能保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使壓縮機(jī)不會因?yàn)闈櫥�不良而發(fā)生磨損甚至鎖死等現(xiàn)象。
　　
　　在同一空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)油循環(huán)率可由以下公式求出：
　　
　　需要指出的是：由于壓縮機(jī)油是溶入制冷劑中，與制冷劑一起在空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)的。對壓縮機(jī)而言，一定范圍內(nèi)，壓縮機(jī)油量越多潤滑性能越好；但對空調(diào)系統(tǒng)而言，壓縮機(jī)油的存在反而導(dǎo)致制冷能力下降。因此，在設(shè)定壓縮機(jī)的機(jī)油封入量時，一定要兼顧雙方的要求，通常取值在2.9%——6%之間。
　　
　　3 奧德賽轎車空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)油循環(huán)問題
　　
　　3.1 奧德賽轎車的雙蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)
　　
　　廣州本田奧德賽轎車采用的是前后布置的雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)，而且前后空調(diào)的溫度控制系統(tǒng)是相對獨(dú)立的。結(jié)構(gòu)簡圖如圖1 所示。壓縮機(jī)型號為DENSO-10S20C,壓縮機(jī)油型號為ND-OIL8.其特點(diǎn)是后蒸發(fā)器布置在車廂后側(cè)，制冷劑循環(huán)回路較長。
　　
　　圖1 雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)簡圖
　　
　　1— 壓縮機(jī) 2— 感溫包 3— 感溫包 4— 后蒸發(fā)器 5— 后鼓風(fēng)機(jī)
　　
　　6— 膨脹閥 7— 前蒸發(fā)器 8— 膨脹閥 9— 前鼓風(fēng)機(jī)10— 儲液干器 11— 冷凝器 12— 冷凝風(fēng)扇
　　
　　3.2 問題的提出
　　
　　由于奧德賽車型空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)過研究分析，結(jié)果顯示系統(tǒng)會在以下幾個空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的極限工況下，產(chǎn)生壓縮機(jī)缺油失效的情況：
　　
　　（1）整車總裝完成，空調(diào)開（A/C ON），壓縮機(jī)磨合工況。
　　
　�。�2）冷車起動，空調(diào)開（A/C ON）工況。
　　
　�。�3）前空調(diào)開（A/C ON）而后空調(diào)關(guān)（A/C OFF），長時間持續(xù)運(yùn)行工況。
　　
　　3.3 問題的分析及解決方案
　　
　　3.3.1 對于工況（1）
　　
　　在整車總裝完成時，產(chǎn)品車隨即會進(jìn)入檢測線，對燈光、空調(diào)、剎車側(cè)滑、排放等一系列指標(biāo)進(jìn)行在線檢測。由于壓縮機(jī)油是加注在壓縮機(jī)內(nèi)部，尚未溶解在剛剛加注到系統(tǒng)內(nèi)部的制冷劑里面。而且根據(jù)后蒸發(fā)器的布置特點(diǎn)，制冷劑的循環(huán)回路較長。此時若是不經(jīng)過壓縮機(jī)的磨合程序，讓壓縮機(jī)油與制冷劑充分混合，直接進(jìn)入剎車側(cè)滑、排放指標(biāo)等發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速工序，則會造成壓縮機(jī)缺油并導(dǎo)致壓縮機(jī)早期磨損。
　　
　　根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的我們得出ND-OIL8 壓縮機(jī)油的循環(huán)率-溫度曲線（圖2），圖中顯示在外界氣溫越低的情況下，壓縮機(jī)油的循環(huán)率越低。特別是在冬天，尤其需要保證壓縮機(jī)的磨合程序。因此，我們對在整車終檢前增加了一道工序，即在前后空調(diào)開啟，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不大于1500r/min 的工況下，進(jìn)行2min 的壓縮機(jī)磨合。以保證壓縮機(jī)油在制冷劑中充分溶解和循環(huán)。
　　
　　圖2 壓縮機(jī)油的循環(huán)率— 溫度曲線
　　
　　3.3.2 對于工況（2）
　　
　　冷車起動時，由于壓縮機(jī)油存在一定的析出，并在系統(tǒng)中位置較低處的積存。因此，我們需要采取試驗(yàn)的方式，對這一工況下的機(jī)油循環(huán)情況進(jìn)行考察。在外界氣溫20——22℃，利用在吸氣管中串聯(lián)的干凈玻管進(jìn)行觀察。在發(fā)動機(jī)怠速、前后空調(diào)開，前后鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量最大的狀態(tài)下，壓縮機(jī)的回油時間為12——13s;而在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速3000 r/min、前后空調(diào)開的狀態(tài)下，壓縮機(jī)的回油時間為6——7s.對比DENSO-10S20C 壓縮機(jī)的缺油鎖死耐久性能指標(biāo)，在怠速時，大于等于60s;在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速3000 rpm 時，大于等于10s.因此，在這一工況下，壓縮機(jī)不會產(chǎn)生缺油磨損和鎖死問題。
　　
　　3.3.3 對于工況（3）
　　
　　這種工況是在實(shí)際使用中出現(xiàn)的情況較多，即當(dāng)前空調(diào)開（A/C ON）而后空調(diào)關(guān)（A/C OFF）的情況持續(xù)較長時間。這時，由于后鼓風(fēng)機(jī)停止工作，后蒸發(fā)器溫度升高，蒸發(fā)壓力減低。這種狀態(tài)導(dǎo)致制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)后，壓縮機(jī)油較易以液態(tài)的形式逐漸積存在后蒸發(fā)器和吸氣管內(nèi)部（見圖1 陰影部分）。這時的壓縮機(jī)油循環(huán)率— 時間曲線如圖3 所示，經(jīng)長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，就會引起壓縮機(jī)缺油，最終發(fā)生磨損或鎖死損壞。
　　
　　圖3 壓縮機(jī)油循環(huán)率-時間曲線
　　
　　（無回油控制）
　　
　　廣州本田奧德賽車型在設(shè)計(jì)時為具體解決這一問題，采用了通過空調(diào)控制面板芯片的程序設(shè)定，使空調(diào)系統(tǒng)在較長時間的前空調(diào)開、后空調(diào)關(guān)的情況工作后，壓縮機(jī)瞬停、瞬開，反復(fù)數(shù)次的方法，迫使在后蒸發(fā)器回路中積存的壓縮機(jī)油在負(fù)壓的作用下返回壓縮機(jī)，從而保證了壓縮機(jī)的良好潤滑。而且通過這種方式，還可以保持乘員對后空調(diào)的設(shè)定不變，滿足乘員特定的舒適性要求。
　　
　　通過試驗(yàn)，我們驗(yàn)證了這一功能。我們通過采用可變電阻模擬溫度傳感器的熱敏電阻的阻值，使得空調(diào)系統(tǒng)能夠連續(xù)工作。空調(diào)系統(tǒng)在前空調(diào)開、后空調(diào)關(guān)的狀態(tài)下工作，在達(dá)到45 分鐘時，壓縮機(jī)連續(xù)出現(xiàn)5 個循環(huán)的5s 停、11s 開時的動作，此時壓縮機(jī)油循環(huán)率— 時間曲線如圖4 所示。顯示回油控制程序發(fā)揮作用，使壓縮機(jī)的機(jī)油循環(huán)率回到一個較高的值。
　　
　　圖4 壓縮機(jī)油循環(huán)率-時間曲線
　　
　�。ɑ赜涂刂粕�效）
　　
　　4 結(jié)束語
　　
　　我們通過對廣州本田奧德賽車型空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)壓縮機(jī)油循環(huán)問題所進(jìn)行的全面試驗(yàn)的研究，掌握了該車型在各個工況下的壓縮機(jī)油的循環(huán)狀態(tài)和控制技術(shù)。由于奧德賽車型的雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)在多功能商務(wù)車中具有一定的代表性，因此全面掌握這種車型的雙蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)的固有特性，會對這類車型在質(zhì)量保證措施和設(shè)計(jì)方案提供一些有益的借鑒。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　1 王運(yùn)朋。 實(shí)用汽車空調(diào)技術(shù)[ M ]. 廣東科技出版社，1995,2
　　
　　2 吳寶志。 汽車空調(diào)[M ]. 宇航出版社，1992,10
　　
　　3 李天立。 小型制冷設(shè)備與維修[ M ]. 上海交通大學(xué)出版社，1998,9

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