Вопрос

Влияние компрессора кондиционера с обычным сцеплением и вариатора на эффективность двигателя

Я хочу расширить свои знания о том, как использование традиционного компрессора кондиционера с электромагнитной муфтой влияет на эффективность двигателя по сравнению с компрессорами пластинчатого типа с переменным углом наклона или «качающимися» пластинами.



Где-то я читал, что мощность снижается, но как более простая система (сцепление) может конкурировать с «более умной» (вариатор)?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/35741/impact-of-conventional-clutch-a-c-compressor-vs-variable-swash-plate-on-the-eff

10 Комментариев

  1. Компрессор с фиксированным рабочим объёмом представляет собой систему «включено-выключено», то есть, подобно термостату, который воздействует только на рабочее состояние системы, а не на её способность охлаждать или нагревать, он предназначен для поддержания определённого свойства системы (в данном случае температуры испарителя) в определённом состоянии (определённом значении температуры или определённом значении давления на всасывании, которое для известного хладагента соответствует определённой температуре испарителя). Он постоянно работает над тем, чтобы привести свойство системы к точному значению. Почему? Потому что, чтобы избежать повреждения системы из-за слишком большого количества переключений за слишком короткий промежуток времени, система должна иметь определённый гистерезис, то есть значение, при котором система должна возобновить работу после остановки из-за достижения желаемого значения, должно быть достаточно далеко от желаемого значения, чтобы прошло достаточно времени, прежде чем система возобновит работу.



    С этой точки зрения, учитывая, что более теплый испаритель подразумевает более высокое давление всасывания и, следовательно, более высокое давление нагнетания (что приравнивается к большей работе, требуемой двигателю для сжатия паров хладагента), компрессоры с фиксированным рабочим объемом менее эффективны, чем компрессоры с переменным рабочим объемом (и, в некоторой степени, даже другие типы компрессоров, такие как V-образный поршневой компрессор, могут считаться компрессорами с переменным рабочим объемом, если они оснащены системой регулирования производительности, также известной как разгрузчик, которая, по сути, временно делает бесполезным ряд цилиндров, т.Е. в некотором роде вообще не перекачивает хладагент; регулирование производительности не обязательно ограничивается автомобильной перекосной пластиной или колебаниями пластинчатые компрессоры).



    Последние также учитывают температуру испарителя, а не просто бездумно перекачивают хладагент до тех пор, пока испаритель не охладится достаточно (или пока не будет достигнута желаемая температура на выходе, если система оснащена термостатом для регулирования температуры на выходе). Таким образом, давление на всасывании и нагнетании всегда стабильно и находится на нужном уровне, а не скачет постоянно то вверх, то вниз. Следовательно, как только тепловая нагрузка на испаритель стабилизируется, нагрузка на двигатель всегда будет одинаковой. Всё это происходит благодаря тому, что терморегулирующий вентиль изо всех сил старается поддерживать постоянный перегрев паров хладагента.



    Поэтому они постоянно работают над тем, чтобы поддерживать температуру испарителя на определённом уровне, а не доводить её до этого уровня.



    Компрессоры с переменным рабочим объёмом, управляемые извне, отличаются от компрессоров с внутренним управлением тем, что система климат-контроля может регулировать производительность компрессора и, следовательно, температуру испарителя по мере необходимости и в любой момент. Компрессоры с внутренним управлением необходимо отключать, как и компрессоры с постоянным рабочим объёмом, после достижения требуемой температуры в вентиляционном канале, или повторно нагревать воздух в испарителе по мере необходимости, а это означает, что энергия расходуется впустую.


  1. «На этот вопрос нет ответа». На самом деле есть...
  1. Вибрационные пластинчатые компрессоры существуют уже давно. Первым из них, с которым я столкнулся, был GM V5, но у него была электромагнитная муфта. Очевидно, они усовершенствовали технологию, чтобы контролировать угол наклона пластинчатого вибратора, и теперь входной вал компрессора вращается постоянно, независимо от нагрузки. Просто гениально... youtube.com/watch?v=DPuYF0eNK6M
  1. Компрессор почти во всех автомобилях включается и выключается. Он оснащен регулятором для предотвращения избыточного давления, который является главным элементом. Регулировка производительности отсутствует. Есть и другие нюансы, например, в некоторых автомобилях компрессор отключается при резком ускорении.
  1. Необходимо учитывать два состояния: кондиционер включен и кондиционер выключен.



    В выключенном состоянии циклическая муфта работает намного эффективнее. Двигателю нужно вращать только дополнительный подшипник. Это намного проще, чем вращать всю наклонную шайбу вместе со всеми внутренними деталями компрессора, которые создают трение.



    Во включенном состоянии все гораздо менее однозначно. Наклонная пластина меняет угол наклона, чтобы обеспечить необходимую степень сжатия в любой момент. Это более эффективно, чем работа в полностью включенном режиме. С другой стороны, теоретически работа циклического сцепления в режиме «включено-выключено» должна быть примерно такой же, как у наклонной пластины.


  1. @Eric Urban Все больше компрессоров используют технологию пластин с переменным углом наклона. Компрессоры Sanden PXE, а также компрессоры Denso завоевывают все большую долю рынка, даже в сегменте среднебюджетных автомобилей. Я говорю это, потому что только что установил бесклапанный компрессор Denso в 2008 Chrysler Sebring. Я отредактировал вопрос, чтобы он не был слишком субъективным, и теперь сообщество может ответить на него.
  1. @EricUrban: (продолжение) ..(с таким же воздействием на двигатель, как и у «AC»), в то время как «AC» — это исключительно вышеупомянутое воздействие на двигатель.
  1. @EricUrban Ваш комментарий содержит полезную информацию (возможно, вы могли бы превратить его в ответ, чтобы мы могли создать пост в стиле вики, который будет полезен другим пользователям). Что касается вашего комментария, то, проще говоря, «климат-контроль» — это просто программный компонент, который регулирует скорость вращения вентилятора и мощность компрессора, чтобы поддерживать температуру на заданном пользователем уровне. В то время как «AC» — это просто фиктивный компонент, который позволяет пользователю регулировать скорость вращения вентиляторов, а также мощность компрессора? Можно ли с уверенностью сказать, что «климат-контроль» расходует больше энергии аккумулятора...
  1. Это сложный вопрос... всё зависит от того, как производитель реализует автоматическое управление компрессором.
  1. На этот вопрос нет ответа. «Климат-контроль» — это маркетинговый термин, обозначающий систему, которая обеспечивает комплексный подход к регулированию температуры воздуха в салоне автомобиля. «Кондиционер» — это просто компонент этой системы.
Вы уже ответили на этот вопрос