Para investigar el impacto de las características de fugas internas del compresor scroll de CO₂ en vehículos eléctricos sobre el rendimiento del compresor, este artículo se enfoca en un compresor scroll de CO₂ para automóviles con un caudal teórico de 1.272 m³/h. Se estableció un modelo numérico termodinámico tridimensional no estacionario del proceso de trabajo del compresor, con un error inferior al 7,8% entre la simulación teórica y los resultados experimentales. Sobre esta base, se estudió el efecto de parámetros clave de diseño como el juego axial y la estructura de sellado en el rendimiento del compresor. Los resultados muestran que la estructura de sellado bloquea las fugas de gas desde la cámara de alta presión hacia la cámara de escape y la cámara base adyacente, lo que puede suprimir significativamente el recalentamiento secundario del gas y reducir la temperatura de escape: con el mismo juego axial, la introducción de la estructura de sellado puede reducir la temperatura de escape en un 16% y aumentar la eficiencia volumétrica en un 19,7%. Cuando el juego axial aumenta de 0,01 mm a 0,03 mm, la temperatura de escape aumenta un 13% y la eficiencia volumétrica disminuye un 13,7%, mientras que las fugas también alivian el fenómeno de sobrecompresión del compresor. La estructura de sellado cambia la ruta de fuga radial, por lo que la profundidad de la ranura de sellado también afecta en gran medida la cantidad de fuga. A medida que aumenta la profundidad de la ranura de sellado, aumentan tanto las fugas radiales como tangenciales, con un aumento mucho mayor en las fugas radiales que en las tangenciales. La fuga radial interna del compresor scroll de CO₂ representa aproximadamente el 80% del total de fugas, y esta proporción aumenta con la profundidad de la ranura de sellado. Además, el aumento de las fugas provoca un aumento de la presión en la cámara de succión del compresor y la aparición de un fenómeno de reflujo en la entrada de succión. Los resultados de este estudio pueden servir como referencia para el control de fugas y la optimización de la estructura de sellado del compresor scroll de CO₂.

compresor scroll de CO₂; características de fuga; simulación numérica; estructura de sellado