斜盘压缩机两级压缩与单级压缩综合性能比较

　　斜盘压缩机属于小型压缩机，是汽车空调制冷系统的核心部件。汽车空调的两级压缩主要是将从蒸发器出来的蒸汽，经过低压压缩到中间压力，在中间冷却器中冷却到该压力的饱和蒸汽压下的温度，再高压压缩至高压气体，进入空调的冷凝器。斜盘压缩机具有运转平稳、平衡性好、转速高、体积小制冷量大、噪声小等优点，但能否通过分级压缩设计减小活塞受力、降低排气温度节省功率消耗，能否将分级压缩设计运用到斜盘压缩机的设计中，实现斜盘压缩机性能的*大化，值得深入研究。

　　以排气量为V=1m3/min的汽车空调（三列六缸斜盘压缩机）（吸气压力，=K1排气压力户2=§<108）为例，分别进行两级压缩（4个I级缸2个级缸）和单级压缩，从斜盘受力大小、制冷功耗方面比较其性能差别。

　　1斜盘的受力计算bookmark2斜盘压缩机单个活塞受力情况如所示。

　　每列气缸的活塞力大小FP=F+F+Ff，若润滑良好，气缸的往复摩擦力Ff=0，为了更好比较单级和两级压缩的活塞力，取两种情况下活塞的行程S=0.03m相等（斜盘倾角T=为任意时刻斜盘的转角，mn为膨胀指数和压缩压缩指数，则活塞的往复惯性力合力Fa大小为膨胀过程，气体压力户=声为止；进气过程，此过程是=声的等压过程，进行到0 =7！时为止；压缩过程，户=此过程是p=p的等压过程，进行到0= 2c时为止。

　　经计算得出两种情形下的气体力在0<0的规律如所示。

　　由于气缸对称分布且为双作用，则在一个工户2直到户=户1为止；排气过程，基金项目：湖北省教育厅重点学科研究项目资助（2004D006）作循环过程中，活塞作用力关于0-tt中心对称。从~3中可以看出，两级压缩的斜盘合外力*大值比单级压缩要小得多，分级设计的斜盘主轴的受力比较均匀，单级压缩斜盘主轴主要受压力作用，两级压缩可以减小斜盘主轴的作用力，减小斜盘主轴转动过程中的振动，增强压缩机运转的平稳性，减小噪声，延长压缩机的寿命。

　　压力；K为绝热指数；Zc为过热气体压缩因子。

　　根据相应的工质的压力与温度，查R134a热力性质表可得2，夂=1.11，乙=0.992 9，由公式（2）得排气温度为277K，略高于在中间压力户= 3.13<105Pa饱和气体的温度，属于过热气体，不会出现液体。鉴于以上原因，在两级压缩的过程中，中间过程不需要冷却，可以直接进入高压压缩。斜盘压缩机的两级制冷循环与一级制冷循环压-焓31如所示。

　　的热。

　　热力循环过程。

　　he（3）a两级制冷。低压的单位理论功耗：WD=h2-h1（4）高压的单位理论功耗：WH=h4-h3（5）总功耗：wi=WD+WH（6）b.单级制冷。单位理论功耗：wi=h4.-h1（7）根据相应的工质的压力与温度，查R134a热力性质表可得2：251.95k/kg代入，压缩的过程近似看成绝热压缩，随着气体压缩，压力增加，温度升高，在压缩过程中不会出现气体液化，只要在低级压缩后的气体冷却中不出现液体，则可以保证在整个压缩过程中不出现湿压缩。根据制冷剂的排气温度计算公式：a.斜盘压缩机两级压缩气缸直径和气体压力减小而使活塞的受力减小，减小压缩机的主轴振动，使压缩机具有较好的动力性能，采用两级压缩设计比单级压缩好。

　　b.分级压缩中涉及到分级间气体的冷却，所以结构设计比较复杂，质量将增加，体积增大，对于小压缩比、排气温度要求不高的情况，建议不采用分级压缩设计。

　　c.对于排气温度限制要求严格、节省功率的工况，两级压缩可以降低排气温度，而且两级设计可以减小气缸直径，使结构较紧凑，阻力比较小，从节省功率的角度考虑，也可采用两级压缩。