Afin d'étudier l'influence des caractéristiques de fuite interne du compresseur spiral CO₂ des véhicules électriques sur les performances du compresseur, cet article se concentre sur un compresseur spiral CO₂ automobile avec un débit théorique de 1,272 m³/h. Un modèle numérique thermodynamique tridimensionnel instationnaire du processus de fonctionnement du compresseur a été établi, avec une erreur inférieure à 7,8 % entre la simulation théorique et les résultats expérimentaux. Sur cette base, l'impact des paramètres clés de conception tels que l'écart axial et la structure d'étanchéité sur les performances du compresseur a été étudié. Les résultats montrent que la structure d'étanchéité, en bloquant les fuites de gaz de la chambre haute pression vers la chambre d'échappement et la chambre de base adjacente, peut significativement inhiber le réchauffement secondaire du gaz et réduire la température d'échappement : avec le même écart axial, l'introduction d'une structure d'étanchéité permet de réduire la température d'échappement de 16 % et d'améliorer l'efficacité volumétrique de 19,7 %. Lorsque l'écart axial augmente de 0,01 mm à 0,03 mm, la température d'échappement augmente de 13 % et l'efficacité volumétrique diminue de 13,7 %, tandis que les fuites atténuent également le phénomène de surcompression du compresseur. La structure d'étanchéité modifie le chemin des fuites radiales, de sorte que la profondeur de la rainure d'étanchéité a également un impact important sur le volume de fuite. Avec l'augmentation de la profondeur de la rainure d'étanchéité, les fuites radiales et tangentielle augmentent toutes deux, l'augmentation des fuites radiales étant beaucoup plus importante que celle des fuites tangentielles. Les fuites radiales internes du compresseur spiral CO₂ représentent environ 80 % du total des fuites, et cette proportion augmente avec la profondeur de la rainure d'étanchéité. De plus, l'augmentation des fuites entraîne une augmentation de la pression dans la chambre d'aspiration du compresseur et l'apparition d'un reflux à l'entrée d'aspiration. Les résultats de cette étude peuvent servir de référence pour le contrôle des fuites et l'optimisation de la structure d'étanchéité des compresseurs spiraux CO₂.

compresseur spiral CO₂ ; caractéristiques de fuite ; simulation numérique ; structure d'étanchéité