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    新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)提升 車載空壓機(jī)需更新?lián)Q代

       【壓縮機(jī)網(wǎng)】中國(guó)發(fā)展新能源汽車,強(qiáng)調(diào)“純電驅(qū)動(dòng)”,但是電池的比能量與汽油(柴油)相比,相差幾十倍,而用戶對(duì)一次持續(xù)里程期望是不會(huì)降低了。解決這個(gè)矛盾,一是提高動(dòng)力電池的比能量,二是提高充電環(huán)境便利性,三是降低汽車自身的無(wú)效功耗。下面對(duì)汽車總成件耗能比較大的車載空壓機(jī)的基本工作原理及有關(guān)技術(shù)換代予以介紹,供同行參考。
     
      一、商業(yè)車(運(yùn)營(yíng)客車)對(duì)空壓機(jī)的技術(shù)提出更高的要求
     
      2017年3月7日,交通運(yùn)輸部發(fā)布“關(guān)于貫徹落實(shí)交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《營(yíng)運(yùn)客車安全技術(shù)條件》(JT/T 1094-2016)(簡(jiǎn)稱JT/T 1094標(biāo)準(zhǔn))的通知”,明確了該標(biāo)準(zhǔn)將于今年4月1日起正式實(shí)施。
     
      JT/T 1094標(biāo)準(zhǔn)在制動(dòng)系方面,提出車長(zhǎng)大于9米的營(yíng)運(yùn)客車,所有車輪應(yīng)安裝盤(pán)式制動(dòng)器,采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的營(yíng)運(yùn)客車,行車制動(dòng)管路內(nèi)工作氣壓應(yīng)大于等于1000kPa,即為10公斤。
     
      JT/T 1094標(biāo)準(zhǔn)對(duì)行車制動(dòng)管路內(nèi)工作氣壓值的提升,是為了保證營(yíng)運(yùn)車輛的安全,同時(shí)要求空壓機(jī)提高工作效率,導(dǎo)致消耗更多的能量。工作氣壓源于空壓機(jī),這就導(dǎo)致一個(gè)矛盾:一方面要求工作壓力提高,另一方面,空壓機(jī)自己在壓縮空氣時(shí),要更加節(jié)能。
     
      二、車載空壓機(jī)的工作原理及分類
     
      空氣壓縮機(jī)(air compressor)是氣源裝置中的主體。將原動(dòng)機(jī)(通常是電動(dòng)機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能,是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。車載空壓機(jī)進(jìn)去的氣體是自然狀態(tài),出來(lái)的是有一定密度的壓縮空氣,再送到儲(chǔ)氣罐里,形成高于10公斤以上壓力的高壓空氣,供車輛部件做功。
     
      空壓機(jī)在汽車上主要分為三類應(yīng)用:剎車系統(tǒng)、門(mén)和離合器分、空氣懸架。基于車載用途的特殊需要,客戶對(duì)車載空壓機(jī)有以下需求:安全可靠、空氣品質(zhì)高、維護(hù)低成本、節(jié)能高效、重量輕、體積小、噪音低。
     
      目前,車載空壓機(jī)分為:活塞空壓機(jī)、螺桿空壓機(jī)、滑片式空壓機(jī)和渦旋空壓機(jī)等。
     
      (1)活塞式空壓機(jī)的工作原理
     
      活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的曲柄旋轉(zhuǎn),再轉(zhuǎn)化為活塞滑動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
     
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      ①壓縮過(guò)程:在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞向右移動(dòng)時(shí),氣缸內(nèi)活塞左腔的壓力低于大氣壓力Pa,吸氣開(kāi)啟,外界空氣吸入缸內(nèi)。
     
      ②排氣過(guò)程:當(dāng)缸內(nèi)壓力高于輸出空氣管道內(nèi)壓力P后,排氣打開(kāi),壓縮空氣送至輸氣管內(nèi)。
     
      按氣缸的配置方式分有立式、臥式、角度式、對(duì)稱平衡式和對(duì)置式幾種。按壓縮級(jí)數(shù)可分為單級(jí)式、雙級(jí)式和多級(jí)式三種。按設(shè)置方式可分為移動(dòng)式和固定式兩種。按控制方式可分為卸荷式和壓力開(kāi)關(guān)式兩種。車用活塞式空壓機(jī)見(jiàn)圖2。
     
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      (2)雙螺桿式單級(jí)壓縮空壓機(jī)工作原理
     
      一臺(tái)根據(jù)雙螺桿(也稱陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)動(dòng)使氣體產(chǎn)生容積變化的工作原理設(shè)計(jì)的機(jī)器,它能把自然空氣吸入再經(jīng)過(guò)內(nèi)部幾道過(guò)程完成工作,z*終排出滿足壓力要求的壓縮空氣,此機(jī)器謂螺桿式空氣壓縮機(jī)。見(jiàn)圖3。
     
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      (3)滑片空壓機(jī)的工作原理
     
      滑片安裝在轉(zhuǎn)子的槽中,旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于氣缸呈偏心式運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)離心力將滑片推至氣缸壁,在缸壁反作用力下,滑片又原至初始位置。轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)起來(lái)后,滑片與氣缸之間容積不斷減少,完成空氣的壓縮過(guò)程。工作原理見(jiàn)圖4。
     
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      車用滑片式壓縮機(jī)外形見(jiàn)圖5,主要由轉(zhuǎn)子和定子組成,其中轉(zhuǎn)子上開(kāi)有縱向的滑槽,滑片在其中自由滑動(dòng);定子為一個(gè)氣缸,轉(zhuǎn)子在定子中偏心放置。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),滑片在離心力作用下甩出并與定子通過(guò)油膜緊密接觸,相鄰兩個(gè)滑片與定子內(nèi)壁間形成一個(gè)封閉的空氣腔-壓縮腔。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),壓縮腔的體積隨著滑片滑出量的大小而變化。在吸氣過(guò)程中,空氣經(jīng)由過(guò)濾器被吸入壓縮腔,并與噴入主機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油混合。在壓縮過(guò)程中,壓縮腔的體積逐漸縮小,壓力逐漸升高,之后油氣混合物通過(guò)排氣口排出。
     
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      (4)渦旋式空氣壓縮機(jī)及其工作原理
     
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      渦旋式壓縮機(jī)由兩個(gè)雙函數(shù)方程型線的動(dòng)、靜渦盤(pán)相互咬合而成。在吸氣、壓縮、排氣的工作過(guò)程中,靜盤(pán)固定在機(jī)架上,動(dòng)盤(pán)由偏心軸驅(qū)動(dòng)并由防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制約,圍繞靜盤(pán)基圓中心,作很小半徑的平面轉(zhuǎn)動(dòng)。氣體通過(guò)空氣濾芯吸入靜盤(pán)的外圍,隨著偏心軸的旋轉(zhuǎn),氣體在動(dòng)靜盤(pán)噬合所組成的若干個(gè)月牙形壓縮腔內(nèi)被逐步壓縮,然后由靜盤(pán)中心部件的軸向孔連續(xù)排出。
     
      三、各型式壓縮機(jī)車載應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
     
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      四、新能源商業(yè)車的需求
     
      通過(guò)上面的介紹和分析,可見(jiàn)新能源商業(yè)車對(duì)車載空壓機(jī)的主要需求是經(jīng)久耐用,壽命長(zhǎng);維護(hù)成本低、運(yùn)行噪音低;外圍控制管路少、集成度高;外型尺寸小,重量輕。不同空壓機(jī)有不同用途,車用空壓機(jī)也有自己的特點(diǎn),對(duì)比來(lái)看,目前滑片機(jī)與小型活塞機(jī)更適應(yīng)新能源商業(yè)車。但由于受車載環(huán)境所限,不能過(guò)多設(shè)置壓縮空氣后處理設(shè)備,且會(huì)增加一次性投資成本和額外保養(yǎng)成本,故而,車載空壓機(jī)向無(wú)油機(jī)方向發(fā)展是主流,也符合新能源綠色環(huán)保的總要求。
     
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      總之,新能源汽車發(fā)展,不僅要求大三電(電池、電機(jī)、電控)總成件,提高技術(shù)含量,同時(shí)要求像空壓機(jī)這樣的高能耗總成件,也要與時(shí)俱進(jìn)。

    標(biāo)簽: 新能源汽車車載空壓機(jī)  

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