Kablolu hava pompası otomotiv, endüstriyel, tıbbi ve ev senaryolarında yaygın olarak kullanılan bir gaz sıkıştırma cihazıdır. Çalışma verimliliği, sistem işletme maliyetini, ürün ömrünü ve son kullanıcı deneyimini doğrudan etkiler. Çeşitli karmaşık ortamlarda, anahtar harici bir değişken olarak sıcaklık, fiziksel iletim kapasitesini, güç sistemi verimliliğini ve hava pompasının kontrol doğruluğunu doğrudan etkiler.
Hava yoğunluğundaki değişiklikler pompa emme verimliliğini etkiler
Sıcaklık arttıkça hava yoğunluğu azalır. Oda sıcaklığında, hava yoğunluğu yaklaşık 1,2 kg/m³'dir, yüksek sıcaklık ortamlarında yoğunluk önemli ölçüde azalır. Hava pompası yüksek sıcaklık koşulları altında çalıştığında, bir birim hacminde bulunan hava kütlesi azalır, bu da sıkıştırma verimliliğinde bir azalmaya neden olur. Pompa gövdesi tarafından solunan hava hacmi aynı hızda değişmeden kaldığından, yoğunluktaki azalma, birim zaman başına solunan hava kütlesinin azaldığı anlamına gelir, bu da doğrudan çıkış verimliliğinde bir azalmaya yol açar.
Düşük sıcaklık bir ortamda, hava yoğunluğu artar ve hava, teorik olarak sıkıştırma verimliliğini arttırmak için elverişli olan birim hacim başına daha fazla molekül içerir. Bununla birlikte, hava viskozitesindeki artışla, hava akışı direnci artar, bu da pervane veya piston sistemine daha fazla direnç üretir ve dolaylı olarak enerji verimliliği oranını etkiler. Bu nedenle, çok yüksek veya çok düşük sıcaklık, emme verimliliği üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır.
Motorun termal verimliliği, ortam sıcaklığı ile kısıtlanır
Kablolu hava pompasının temel güç kaynağı motor sistemidir. Motorun kendisi çalışma sırasında ısı üretecektir. Ortam sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, ısıyı dağıtmak o kadar zor olur ve sargının sıcaklık artışı o kadar hızlı olur. Motor direnci sıcaklık ile pozitif korelasyon gösterir. Sıcaklıktaki her 10 ° C'lik artış için, bakır telin direnci yaklaşık%4 artar, bu da motorun mevcut dönüşüm verimliliğini doğrudan azaltır, bu da daha fazla giriş enerjisinin mekanik çalışma yerine ısıya dönüştürülmesine neden olur.
Sıcaklık artmaya devam ettiğinde, motordaki manyetik malzeme manyetik kaybı yaşayabilir, manyetik akı yoğunluğu azalır ve çıkış gücü daha da azalır. Ortam sıcaklığı izin verilen tasarım aralığını aşarsa, termal koruma mekanizması da tetiklenebilir, bu da gücün azaltılmasına zorlanır ve bu da iş verimliliğini ciddi şekilde etkiler.
Düşük sıcaklık bir ortamda, motorun ısı dağılma koşulları iyileştirilmiş olsa da, yağlama sisteminin katılaşması kolaydır ve dişli hareketi direnci artar, bu da başlangıç akımında bir artış ve düşük başlangıç enerji verimliliğine neden olur. Düşük sıcaklık gresi seçilmezse, yağlama arızası nedeniyle lokal aşınma veya operasyon reçelleri meydana gelebilir.
Kontrol devresinin sıcaklık kayma fenomeni, sistem düzenleme verimliliğini etkiler
Kablolu hava pompaları genellikle basınç düzenlemesi, otomatik başlangıç ve durdurma ve çalışma süresi yönetimi için elektronik kontrol sistemleri ile donatılmıştır. Sıcaklık değişiklikleri, kontrol devresindeki dirençler, kapasitörler ve MCU gibi bileşenlerin çalışma durumunu etkileyerek sıcaklık kaymasına neden olacaktır.
Yüksek sıcaklıklarda, kontrolör içindeki bileşenlerin elektrik parametrelerinin dalgalanması artar ve voltaj referansı kararsız hale gelir, bu da yanlış sensör okumalarına neden olabilir ve sistem yargı hatalarını ağırlaştırabilir. Örneğin, sıcaklık sensörü gerçek sıcaklık değişimine yanıt vermeyi geciktirebilir, bu da pompanın beklenenden daha uzun çalışmasına, enerji tüketimini artırmasına ve verimliliği azaltmasına neden olabilir.
Düşük sıcaklıklarda, elektronik bileşenlerin tepki hızı azalır, elektrolitik kapasitörlerin kapasitansı azalır ve başlangıç mantığı yürütülmesi gecikir veya başarısız olur, bu da genel sistem yanıt verimliliğini daha da azaltır. Kontrol algoritması sıcaklık dalgalanmalarına göre dinamik olarak düzeltilemezse, hava pompasının otomatik kontrol yeteneğini önemli ölçüde kısıtlayacak ve verimlilik sapmasına neden olacaktır.
Sıcaklık değişimleriyle sürtünme ve kayıp doğrusal olmayan bir şekilde artar
Kablolu hava pompasının yapısı, krank milleri, pistonlar, contalar, rulmanlar vb. Gibi çoklu mekanik hareketli parçalar içerir. Bu parçaların sürtünme katsayıları sıcaklık değişimleriyle doğrusal olarak dalgalanacaktır. Yüksek sıcaklıklarda, yağlayıcı seyreltilir, sürtünme azalır ve çalışma verimliliği erken aşamada geliştirilebilir. Bununla birlikte, yağlayıcı çok yüksek bir sıcaklıkta buharlaşır veya bozulursa, metal yüzeyde kuru sürtünmeye neden olur, sürtünme katsayısını artırır ve verimliliği önemli ölçüde azaltır.
Düşük sıcaklık koşullarında, yağlama yağının viskozitesi artar, hatta katılaşır, bu da başlangıç direnci, yavaş ekipman operasyonu ve artan motor enerji tüketimine neden olur. Özellikle kısa döngüsel sık başlangıç-durma senaryolarında, düşük sıcaklığın neden olduğu mekanik enerji kaybı daha belirgindir ve verimlilik bozulması daha açıktır.
Güç sisteminin verimliliği, sıcaklık dalgalanmaları ile dolaylı olarak kısıtlanmıştır
Kablolu hava pompalarının çoğu harici güç kaynaklarına veya araç güç kaynaklarına dayanır. Güç sisteminin iç empedansı (özellikle piller) yüksek sıcaklıklarda azalır, çıkış akımı artar ve enerji besleme verimliliği kısa vadede iyileşir. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık devam ederse, pilin kimyasal yaşlanma sürecini hızlandıracak ve uzun süreli performans bozulmasına neden olacaktır.
Soğuk ortamlarda, pil kapasitesi önemli ölçüde azalır ve anlık çıkış gücü yetersizdir, bu da motora yetersiz güç kaynağına ve kararsız çalışma durumuna neden olur ve dolaylı olarak hava pompasının verimliliğini sürükler. Güç sisteminin sıcaklık değişikliklerine yanıt verme yeteneği, hava pompasının verimli çalışmasını sağlamak için bir başka anahtar değişkendir.
Yapısal termal genişleme, çalışma boşluğunu ve sızdırmazlık verimliliğini etkiler
Sıcaklığın malzeme üzerindeki termal genleşme etkisi, hava pompasının iç boşluk tasarımını değiştirecektir. Örneğin, yüksek sıcaklık koşulları altında, metal parçaların genişlemesi, parçalar ve yataklar arasındaki parazite kolayca neden olabilecek bir boşluk azalmasına yol açar ve plastik kabukların genişlemesi, hava akışı kanalının pürüzsüzlüğünü etkileyen iç yapısal çıkıklara neden olabilir.
Sızdırmazlık parçaları, kauçuk halkalar veya contalar, yüksek sıcaklık ve sızıntı gazı nedeniyle yumuşatılır, bu da sızdırmazlık verimliliğini ve sıkıştırma oranını azaltır; Düşük sıcaklık, sızdırmazlık malzemesinin büzülmesine ve çatlamasına neden olur, bu da sıkıştırma verimliliğini ve sistem stabilitesini ciddi şekilde etkiler.
