一、引言
根據《蒙特利爾議定書》締約國第七次會議，發展中國家將於2010年停止使用CFCs工質，而HCFCs也將於2030年全面禁用。為此國內外的冷凍空調工作者進行了大量的CFCs以及HCFCs工質替代試驗研究，但迄今為止尚未找到一種純工質能在熱力性質、毒性、溶油性等方面與CFCs或HCFCs工質相媲美，其中一些較有前途的工質（如R407C，R410A）屬於非共沸混合工質，不但價格昂貴，而且必須嚴格防止泄漏；另外最重要的一點就是工質熱 力性質等綜合性能較CFCs以及HCFCs工質降低，但這一點降低（哪怕1%）也將給廣泛使用的標準制冷機配置帶來諸多的問題，並消耗無數的電力資源，而要將工質熱力性質等綜合性能提高哪怕半個百分點也是異常困難和需要大量試驗工作的。例如，日本從1996年全面禁止生產CFCs冰箱，一般採用HFC-134a及HCFC-22替代CFC-12，HCFC-141b替代CFC-11。而使用HFC-134a替代CFC-12時，冰箱製冷性能下降5%-10%。
據國外統計，中央空調系統的全年能耗占整個建築物總能耗的40%至60%，因此空調節能是空調行業永恆的課題；而每家每戶每天使用的電冰箱更是CFCs工質替代首先衝擊的目標。如何提高電冰箱、空調器等家用制冷機的能源效益是製冷界最緊迫的課題之一。
眾所周知，電冰箱、空調器等家用制冷機由製冷壓縮機驅動製冷工質進行熱力循環，通過供冷部件向需冷空間輸送冷量。因此，要提高家用制冷機的能源效益不僅要改善製冷工質的熱力特性及適用性能，還可以通過改善壓縮機性能來實現。因為壓縮機的性能優劣是制冷機整機性能優劣的決定因素，而壓縮機的性能試驗在產品開發和質量控制中起著關鍵性作用。 二、目前使用的製冷壓縮機及其研究現狀
近年來，為了滿足環保和市場的需要，國內電冰箱廠紛紛推出了CFCs工質替代的電冰箱（俗稱無氟冰箱或環保冰箱）；相應地，電冰箱壓縮機廠也不斷開發出CFCs工質替代的製冷壓縮機。
我們知道普遍使用的家用制冷機壓縮機大多數使用旋轉式電動機驅動活塞作往複振蕩，必須有一套將電動機的旋轉運動轉變為活塞直線往複運動的轉換機構。通過對這類壓縮機的動力學分析（以曲柄連桿機構為例）可見：作用在曲柄連桿機構上的力主要有三種——慣性力、氣體力（負載）、摩察力。慣性力又分為活塞往複運動所產生的慣性力、曲柄不平衡旋轉質量所產生的離心慣性力、連桿運動所產的慣性力；壓縮機的摩擦功率包括往複摩擦功率、旋轉摩擦功率。其中曲柄不平衡旋轉質量所產生的離心慣性力、連桿運動所產生的慣性力以及旋轉摩擦功率項都是因為使用旋轉式電動機而直接帶來能量損失的項目，而往複摩擦功率的損失則很大程度上是由曲柄造成的活塞所受到的徑向力引起的。總之，這種機器總體體積龐大、傳動效率低、雜訊大、磨損利害、壽命短，因此活塞式製冷壓縮機具有很大大的改善潛力。對於家用冰箱的全封閉式壓縮機，輸入功率只有1/3得到有效利用（電效率約為30%），而在商用製冷設備中，這個比例也僅有1/3至1/2。
建國以來，甸製冷工業在生產、國防和科技發展的推動下，從無到有、從小到大，獲得了迅速的發展。活塞式製冷壓縮機為製冷工業的建設做出了重大的貢獻。
長期以來，我國的製冷技術一直落後於西方發達國家。50年代，活塞式壓縮機行業從修理轉向仿製和組織批量生產。60年代，結合我國國情，制定了我國中小型活塞式製冷壓縮機系列標準。到70年代末，除了全封閉式外，大多數是自行設計製造的系列產品，其品種、數量、質量以及技術水平都有顯著提高。80年代我國完成了全封閉式製冷壓縮機標準的制定，並研製、生產了一些全封閉式壓縮機。目前國內生產電冰箱壓縮機的生產線情況是：連桿式引進了下列生產線（引進地）：日本松下公司（廣州），義大利伊瑞公司（北京）、扎努西公司（天津）、英坦斯特公司（常州）、阿斯培拉公司（嘉興），美國懷特公司（杭州）、WCI公司（沙市），西班牙CARSA公司（北京），羅馬尼亞ARCTIC公司（常熟），澳大利亞科貝公司（重慶）等；滾動活塞式引進了下列生產線：日本三菱公司（上海）、松下公司（廣州），美國惠而浦公司（珠海）、FEDDERS公司（南京）；滑管式引進了下列生產線：日本日立公司（西安）、丹麥丹福斯A/S公司（四川）、德國AEG公司（上海）。可見，我國製冷工業落後於發達國家，並成為他們的銷售市場。
從世界範圍看，活塞式壓縮機發展歷史悠久，具有豐富的設計、研究、製造和運行經驗，至今在各個領域中依然被廣泛應用、發展著。同時，製冷壓縮機的持續進步還反映在其種類的多樣化：離心式、螺桿式、滾動轉子式、渦旋式等都在被卓有成效地開發。但是，在中小冷量範圍內，仍以活塞式壓縮機為主（據統計，在100瓦-7.5千瓦的小型封閉式壓縮機中，活塞式佔75%）；而且，隨著壓縮機本身可靠性和耐久性不斷提高和壓縮機緊湊輕量化的追求，高速活塞式壓縮機的發展是很自然的。使用直線電動機驅動的新一代製冷壓縮機不存在旋轉運動以及將電動機的旋轉運動轉變為活塞直線往複運
