Pompe à air filaire est un dispositif de compression de gaz largement utilisé dans les scénarios automobiles, industriels, médicaux et domestiques. Son efficacité de travail affecte directement le coût d'exploitation du système, la durée de vie des produits et l'expérience de l'utilisateur final. Dans divers environnements complexes, la température, en tant que variable externe clé, affecte directement la capacité de transmission physique, l'efficacité du système d'alimentation et la précision de contrôle de la pompe à air.
Les changements de densité d'air affectent l'efficacité d'aspiration de la pompe
La densité de l'air diminue à mesure que la température augmente. À température ambiante, la densité de l'air est d'environ 1,2 kg / m³, tandis que la densité diminue considérablement dans des environnements à haute température. Lorsque la pompe à air fonctionne dans des conditions à haute température, la masse d'air contenue dans un volume unitaire diminue, entraînant une diminution de l'efficacité de compression. Étant donné que le volume d'air inhalé par le corps de la pompe reste inchangé à la même vitesse, la diminution de la densité signifie que la masse d'air inhalée par unité de temps diminue, ce qui entraîne directement une diminution de l'efficacité de la production.
Dans un environnement à basse température, la densité d'air augmente et l'air contient plus de molécules par unité de volume, ce qui est théoriquement propice à l'augmentation de l'efficacité de compression. Cependant, avec l'augmentation de la viscosité de l'air, la résistance au débit d'air augmente, ce qui produira une plus grande résistance au système de roue ou de piston, affectant indirectement le rapport d'efficacité énergétique. Par conséquent, une température trop élevée ou trop basse aura un impact négatif sur l'efficacité d'aspiration.
L'efficacité thermique du moteur est limitée par la température ambiante
La source d'alimentation centrale de la pompe à air câblé est le système moteur. Le moteur lui-même générera de la chaleur pendant le fonctionnement. Plus la température ambiante est élevée, plus il est difficile de dissiper la chaleur et plus la température de la température de l'enroulement. La résistance du moteur est positivement corrélée avec la température. Pour chaque augmentation de 10 ° C de la température, la résistance du fil de cuivre augmente d'environ 4%, ce qui réduira directement l'efficacité de conversion actuelle du moteur, ce qui entraînera une plus grande énergie de l'énergie d'entrée en chaleur plutôt que dans le travail mécanique.
Lorsque la température continue d'augmenter, le matériau magnétique du moteur peut subir une perte magnétique, la densité de flux magnétique diminue et la puissance de sortie est encore réduite. Si la température ambiante dépasse la plage de conception autorisée, le mécanisme de protection thermique peut également être déclenché, forçant la réduction de la puissance, ce qui affecte sérieusement l'efficacité du travail.
Dans un environnement à basse température, bien que les conditions de dissipation thermique du moteur soient améliorées, le système de lubrification est facile à solidifier et la résistance au mouvement des engrenages augmente, entraînant une augmentation du courant de départ et une faible efficacité énergétique initiale. Si la graisse à basse température n'est pas sélectionnée, des embouts d'usure locaux peuvent se produire en raison d'une défaillance de lubrification.
Le phénomène de dérive de température du circuit de commande affecte l'efficacité de régulation du système
Les pompes à air câblées sont généralement équipées de systèmes de contrôle électronique pour la régulation de la pression, le démarrage et l'arrêt automatique et la gestion du temps d'exécution. Les changements de température affecteront l'état de travail des composants tels que les résistances, les condensateurs et le MCU dans le circuit de contrôle, entraînant une dérive de température.
À des températures élevées, la fluctuation des paramètres électriques des composants à l'intérieur du contrôleur augmente, et la référence de tension devient instable, ce qui peut provoquer des lectures de capteurs inexactes et aggraver les erreurs de jugement du système. Par exemple, le capteur de température peut retarder la réponse au changement de température réel, ce qui fait fonctionner la pompe plus longtemps que prévu, augmenter la consommation d'énergie et réduire l'efficacité.
À basse température, la vitesse de réponse des composants électroniques ralentit, la capacité des condensateurs électrolytiques diminue et l'exécution de la logique de démarrage est retardée ou échoue, réduisant encore l'efficacité globale de réponse du système. Si l'algorithme de contrôle ne peut pas être corrigé dynamiquement en fonction des fluctuations de température, il restreindra considérablement la capacité de contrôle automatique de la pompe à air et provoquera une déviation d'efficacité.
La friction et la perte augmentent non linéaire avec les changements de température
La structure de la pompe à air câblé contient plusieurs pièces mécaniques mécaniques, telles que les vileliers, les pistons, les joints, les roulements, etc. Les coefficients de frottement de ces pièces fluctueront non linéaire avec des changements de température. À des températures élevées, le lubrifiant est dilué, le frottement est réduit et l'efficacité opérationnelle peut être améliorée au début. Cependant, si le lubrifiant s'évapore ou se détériore à une température trop élevée, il provoquera un frottement sec sur la surface du métal, augmentera le coefficient de frottement et réduira considérablement l'efficacité.
Dans des conditions à basse température, la viscosité de l'huile de lubrification augmente ou même se solidifie, entraînant une résistance de démarrage accrue, un fonctionnement lent de l'équipement et une consommation d'énergie moteur accrue. Surtout dans les scénarios de départ fréquents à cycle court, la perte d'énergie mécanique causée par une basse température est plus importante et la dégradation de l'efficacité est plus évidente.
L'efficacité du système d'alimentation est indirectement limitée par les fluctuations de la température
La plupart des pompes à air câblées reposent sur des alimentations externes ou des alimentations de véhicule. L'impédance interne du système d'alimentation (en particulier les batteries) diminue à des températures élevées, le courant de sortie augmente et l'efficacité de l'alimentation énergétique est améliorée à court terme. Cependant, si la température élevée se poursuit, elle accélérera le processus de vieillissement chimique de la batterie et provoquera une dégradation des performances à long terme.
Dans les environnements froids, la capacité de la batterie se désintègre considérablement et la puissance de sortie instantanée est insuffisante, ce qui entraînera une alimentation électrique insuffisante au moteur et à l'état de fonctionnement instable, entraînant indirectement l'efficacité de la pompe à air. La capacité du système d'alimentation à répondre aux changements de température est une autre variable clé pour assurer le fonctionnement efficace de la pompe à air.
La dilatation thermique structurelle affecte l'écart de travail et l'efficacité d'étanchéité
L'effet d'expansion thermique de la température sur le matériau modifiera la conception interne de l'espace de la pompe à air. Par exemple, dans des conditions à haute température, l'expansion des pièces métalliques entraîne une réduction de la clairance, ce qui peut facilement provoquer des interférences entre les pièces et les roulements, et l'expansion des coquilles en plastique peut provoquer une dislocation structurelle interne, affectant la douceur du canal d'air.
En termes de pièces d'étanchéité, les anneaux de caoutchouc ou les joints se ramollissent en raison de la température élevée et du gaz de fuite, ce qui réduit l'efficacité d'étanchéité et le rapport de compression; Une basse température entraînera le rétrécissement et la fissuration du matériau d'étanchéité, entraînant une fuite d'air, ce qui affecte sérieusement l'efficacité de la compression et la stabilité du système.
