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变排量压缩机由于具有调节过程连续平稳、车内环境热舒适性好和耗油少等优点,在汽车空调制冷系统中得到了越来越多的应用。在变排量压缩机发展过程中,结构简单、设计精巧、控制成熟、运行可靠的斜板式变排量压缩机正在逐渐取代最早出现的摇板式变排量压缩机。但是目前尚未发现公开文献对斜板式变排量压缩机及其汽车空调制冷系统进行深入研究。为了更好的优化系统配置,解决实际使用中蒸发器结霜、系统振荡等问题,本文采用理论分析和实验研究相结合的方法,对斜板式变排量压缩机及其组成的汽车空调制冷系统的特性进行研究。理论分析方面,从控制阀的受力方程、质量守恒和能量守恒方程出发,建立了控制阀的稳态数学模型;通过对变行程机构的几何关系分析、运动关系分析和受力分析,建立了压缩机运动部件的动力学模型;采用实验拟合的方法建立了压缩过程模型;将上述三部分模型有机结合,建立了斜板式变排量压缩机的稳态模型。实验研究方面,开发了控制阀特性实验装置;开发了针对斜板式变排量压缩机的活塞行程测量装置,并以此为基础组成了压缩机特性实验系统和斜板式变排量压缩机汽车空调制冷系统特性实验系统;进行了控制阀、斜板式变排量压缩机等部件特性和制冷系统调节、动态特性的大量实验研究,对所建数学模型进行了验证。研究发现了斜板式变排量压缩机部件间的摩擦力造成了压缩机活塞行程和制冷剂质量流量的“调节滞区”。与定行程压缩机性能参数曲线的一一对应关系不同,各参数在变行程范围内表现为多值对应关系。“调节滞区”受压缩机转速,排气压力和摩擦系数的影响。实验研究发现,由于活塞行程“调节滞区”的存在,在变行程范围内,蒸发压力等系统参数也出现了多值对应的性能带特性;在车速或车内负荷等系统参数发生改变时,斜板式变排量压缩机会自动调节活塞行程,使制冷量和负荷相适应;斜板式变排量压缩机活塞行程调节过程非常迅速,在研究系统动态特性时可采用压缩机稳态模型。本文的工作为斜板式变排量压缩机及其汽车空调制冷系统的性能分析和改进提高奠定了理论基础。