油循环率对电动汽车空调压缩机性能的影响
2021-12-16吴生礼程英男邵昕宏
陶 宏 张 婷 吴生礼 程英男 缪 剑 邵昕宏
(上海海立新能源技术有限公司 上海 201206)
空调系统的油循环率(oil circulation rate,OCR)会影响换热器的流动换热,由于油的黏度远大于液态制冷剂,导致制冷剂侧的流阻增加、传热系数减小;由于蒸发器中制冷剂的温度比冷凝器低,油的黏度较大,导致换热流阻增加较多(最大可达25%)、热量衰减较大(最大可达5%)[1],当热泵在低温制热模式下运行时,蒸发温度更低、油的黏度更大,影响更严重。汽车空调系统的OCR通常高于家用空调或商用空调系统,为3%~6%,最高可达10%,制冷量衰减最高可达10%、出风温度上升可达3~4 K[2-3],因此OCR越低,热泵空调系统性能越好。
压缩机需要适中的OCR以保证:1)可靠的润滑以降低磨耗和磨损;2)高度密封以减小压缩过程的制冷剂泄漏;3)有效冷却以保障适宜的工作温度、同时改善压缩过程[4]。
陈志明等[5]对电动涡旋压缩机(R22)进行了仿真和实验研究,研究了OCR对压缩过程、容积效率、功耗、排气温度的影响,结果表明,当OCR介于5%~12%时,压缩机的容积效率、功耗最佳,OCR偏低则泄漏增加、润滑不良,OCR偏高则占有吸气容积、油搅拌增加,均会影响压缩机性能;OCR增加1%,压缩机排气温度降低1.8 ℃。
胡青等[6]对斜盘式汽车空调压缩机(R12)进行了实验研究,由于没有采用油分离器方法测量OCR,计算压缩机性能时采用制冷剂和油混合物物性修正计算;实验结果表明OCR<2%时,油对测量误差的影响小于1%,但当OCR约为10%时,油对测量误差的影响达到8%~10%;当OCR介于5%~8%时,压缩机的性能最佳。
杨传波等[7]对涡旋式汽车空调压缩机(R134a)进行了仿真和实验研究,研究了不同工况、转速条件下OCR对容积效率、功耗、排气温度的影响,结果表明,当OCR介于7%~9.1%时,不同转速和工况下,均可获得较佳的工作性能;……
