跨临界二氧化碳汽车空调系统动态仿真与润滑油的研究

摘要

目前汽车空调中广泛使用的制冷剂HFC134a的温室效应指数较高而面临淘汰，自然工质CO2在汽车空调领域具有良好的应用前景，而成为研究热点。 本文建立二氧化碳汽车空调制冷系统动态仿真模型，并通过实验验证理论模型，进一步对二氧化碳压缩机用润滑油进行研究。本论文的主要内容如下： (1) 利用移动相界面法和集总参数法建立二氧化碳汽车空调蒸发器、气冷器和中间换热器的动态模型；在试验经验公式的基础上，建立压缩机和电子膨胀阀动态模型，进而建立了二氧化碳汽车空调制冷系统的动态模型，利用该动态模型可以模拟制冷系统控制参数（压缩机的转速、电子膨胀阀的开度、流经气冷器和蒸发器的风量）或干扰参数（蒸发器进口空气温度和气冷器进口空气温度）小幅度改变时，制冷系统的动态响应（高压压力、蒸发压力和压缩机排气温度的变化）。 (2) 进行了二氧化碳汽车空调制冷系统的动态性能实验，并对建立的二氧化碳制冷系统理论模型进行了验证，结果表明计算值基本上能反映制冷系统的动态变化趋势。 (3) 对几种常用合成润滑油的基本特性作了比较全面的对比分析，通过实验对比研究了其中的两种润滑油对系统制冷性能的影响，结果表明PAG润滑油的综合性能最优，并在本文的实验种选用该润滑油。