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新能源汽車的助力裝置：空氣壓縮機的技術解析！
編輯：瑞田 發布時間：2019-07-29 關注：
空氣壓縮機是現代工業的基礎產品，是提供氣源動力的設備，它是將原始的機械能或者電能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發生裝置。目前，國內汽車空氣壓縮機主要有四種產品。
活塞式空氣壓縮機
從活塞式空氣壓縮機的組成來看，活塞式空氣壓縮機基本上包括：排氣閥、氣缸、活塞、活塞桿、滑塊、連桿、曲柄、吸氣閥、氣門彈簧等結構。
活塞結構的空氣壓縮機在排氣過程結束時總是具有剩余容積，并且剩余容積中的壓縮空氣在下一次吸氣期間膨脹。這減少了吸入的空氣量，降低了效率并增加了壓縮功。并且由于剩余體積的存在，隨著壓縮比的增加，溫度急劇上升。分級壓縮可降低廢氣溫度，節省壓縮功，提高容積效率，并增加壓縮氣體排量。因此，通常使用多級壓縮來增加輸出壓力。為了提高效率和降低空氣溫度，需要中間冷卻。
活塞式空氣壓縮機的優點是結構簡單，使用壽命長，易于實現大容量，高壓輸出。缺點是存在許多易損件，振動大，噪音大，可靠性低，并且由于廢氣排出是間歇進行的，輸出具有脈沖，并且使用時需要儲氣裝置。
螺桿式空氣壓縮機
螺桿空氣壓縮機是一種容積式氣體壓縮機，具有用于旋轉運動的工作容積。通過體積變化實現氣體的壓縮，這通過殼體中壓縮機的一對轉子的旋轉運動來實現。
螺桿空壓機基本構造：在壓縮機的主體中，一對嚙合的螺旋轉子平行布置，并且在節圓外面具有凸齒的轉子通常被稱為凸轉子或外螺紋。節圓中具有凹齒的轉子稱為陰轉子或內螺紋，并且一般的公轉子與原動機連接。凸形轉子驅動凹形轉子以使轉子上的最后一對軸承旋轉，以實現軸向定位并承受壓縮機中的軸向力。轉子兩端的圓柱滾子軸承徑向定位轉子并承受壓縮機中的徑向力。在壓縮機本體的兩端，分別打開一定形狀和尺寸的開口。一個供吸氣用，稱為進氣口;另一個供排氣用，稱作排氣口。
螺桿空壓機可靠性好，振動小，噪音低，操作方便，易損件少，運行效率高。缺點則是造價高，機體體積大不能用于微型空間，壓力有最高限制不能用于高壓場合。
滑片式空氣壓縮機
滑片式空氣壓縮機的主體主要由轉子和定子組成，其中在轉子上形成縱向滑動槽，滑動件在其中自由滑動;定子是圓柱體，轉子偏心地放置在定子中。封閉空氣壓縮室形成在兩個滑動葉片和定子的內壁之間，當轉子旋轉時，壓縮室的容積隨滑出量而變化。在吸入過程中，空氣通過過濾器被吸入壓縮室，并與噴射到主單元中的潤滑油混合。在壓縮過程中，壓縮室的容積逐漸減小，壓力逐漸增加，之后油氣混合物通過排氣口排出。
滑片式空氣壓縮機的整機看起來很簡單，幾乎看不到任何備件。它使用空氣過濾器，進氣閥，油分離器，安全閥，最小壓力閥，機油濾清器，溫控旁通閥，回流閥等部件均以模塊的形式集中在模塊中。滑片式壓縮機具有可靠性高，長時間連續運行，性能優良，噪音低的優點。
渦旋式空氣壓縮機
渦旋式空氣壓縮機通過移動和靜止渦旋與兩個雙功能方程線的互鎖形成。在吸氣，壓縮和排氣過程中，靜止板固定在框架上，移動板由偏心軸驅動，并受到防旋轉機構的限制。半徑小的平面圍繞靜態磁盤底座的中心旋轉。氣體通過空氣過濾器被吸入靜止盤的周邊。然后它從固定盤的中心部分的軸向孔連續排出。
渦流空氣壓縮機獨特的工作原理使其成為市場上最節能的壓縮機。渦旋式壓縮機低磨損的工作模式使其壽命更長，兼有結構新穎、體積小、噪音低、重量輕、振動小、能耗低、輸氣連續穩定、運行可靠、氣源清潔等優點。廣泛用于工業、農業、交通運輸、醫療設備、食品裝飾和紡織等行業。
表1 空氣壓縮機性能對比
結語
通過上述空氣壓縮機的原理和結構分析，在新能源汽車領域：雖然活塞式空壓機目前占有率較高，但是其效率低、噪音大、維護成本高，不適合新能源汽車未來的發展要求。
螺桿式空氣壓縮機性能可靠，壓力大；但結構復雜，機體體積大，更適合應用于化工、石油及礦業開采等工業領域。
滑片式空壓機能耗低、噪音小、重量輕等諸多優點更適應新能源汽車且有了一定的市場占有率。
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