新型啮星压缩机研究
内外转子全啮合 · 三工作腔协同 · 无滑片无接触 · 连续压缩
研究背景
传统滚动转子压缩机存在滑片磨损、余隙容积大、泄漏路径长等固有瓶颈；涡旋压缩机虽效率高，但型线加工精度要求极高、制造成本居高不下。 在能效升级与环保冷媒替代的行业趋势下，市场迫切需要一种兼具高效、可靠、低成本的新型容积式压缩技术。
啮星压缩机采用内外转子全啮合隔离三工作腔设计，通过内转子带动外转子偏心回转实现容积周期性变化，完成吸气—压缩—排气全过程， 为压缩机行业技术突破提供了全新方向。
工作原理
啮星压缩机由内转子（主动）、外转子（从动）及前后端盖组成。内转子由曲轴直接驱动，带动外转子偏心回转， 两者保持固定转速比且无接触——转子间间隙由润滑油填充并传导力矩。内外转子的啮合面将月牙形空间分隔为三个工作腔， 随转子旋转，各腔容积周期性变化，连续完成吸气、压缩、排气三个阶段。
①
吸气
工作腔容积增大，腔内压力低于进口压力，工质在压差下充入
压缩
工作腔封闭后容积持续缩小，气体被强制压缩，压力温度升高
排气
腔内压力超过排气阀背压时阀门开启，高压气体排出
三腔交替工作 → 连续压缩无间歇 · 压力峰相位错开 → 气流脉动低 · 无滑片无余隙 → 回流损失小
核心优势
结构极简
取消滑片与弹簧，仅由内外转子+端盖组成，摩擦副极少，运动部件数量大幅削减。
无接触啮合
转子间设间隙无接触，润滑油传导力矩，从根本上杜绝机械摩擦，延长使用寿命。
三腔平衡
三工作腔交替工作，压力峰相位错开，力矩互补抵消，实现低振动、低噪声运行。
无余隙容积
理论上无余隙容积，减少回流损失；啮合间隙小，容积效率与绝热效率显著优于传统机型。
研究内容
转子型线设计与优化
基于包络线共轭原理生成内外转子型线，以帕累托多目标优化（NSGA-II）平衡流量最大化与扭矩分配最小化，12 组参数验证，最优解 λ=1.5/σ=1.8。
进排气口结构设计
五段式分区设计（AB/BC/CD/EF/FG），实现吸气容积最大化、压比精准匹配与全工况防回流，吸气效率 ≥95%。
热力学建模与仿真
构建工作腔几何模型、两相泄漏模型与多孔介质耦合仿真框架，6 工况点全覆盖（1440–5760rpm），量化压力/温度/流量动态特性。
动力学分析与功率优化
建立转子-轴承-曲轴动力学模型，分析受力与扭矩分配，优化功率传递路径，避免逆向循环，降低摩擦损耗。
结构与可靠性设计
无滑片无接触结构设计，专用油路系统保障润滑密封协同，容积利用率提高 10%，变工况适应性强。
减振降噪与非稳态研究
对比同排量传统机型振噪水平，优化排气消声结构；建立两相流模型分析喷油参数与压力脉动影响。