汽车空调制冷系统构造压缩机.ppt

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1、L o g o第第3章章 汽车空调制冷系统构造汽车空调制冷系统构造学习目标：学习目标：了解汽车空调压缩机的要求与分类了解汽车空调压缩机的要求与分类掌握汽车空调制冷压缩机的结构、特性与工作原理掌握汽车空调制冷压缩机的结构、特性与工作原理掌握汽车空调电磁离合器的结构与工作原理掌握汽车空调电磁离合器的结构与工作原理理解汽车空调制冷系统其他部件的结构与工作原理理解汽车空调制冷系统其他部件的结构与工作原理L o g o压缩机压缩机1、对汽车空调压缩机的要求v（1 1）要有良好的低速性能，即在低速行驶或怠速时也有）要有良好的低速性能，即在低速行驶或怠速时也有较大的制冷能力和较高的效率。较大的制冷能力和较高

2、的效率。v（2 2）高速运行时功耗小，以节省油耗，并保证发动机的）高速运行时功耗小，以节省油耗，并保证发动机的动力性。动力性。v（3 3）体积小，重量轻，满足汽车对零部件小型化的要求。）体积小，重量轻，满足汽车对零部件小型化的要求。v（4 4）可靠性高，耐高温和抗振性好，能经受恶劣的运行）可靠性高，耐高温和抗振性好，能经受恶劣的运行条件。条件。v（5 5）运转平稳、噪声低，振动小，起动转矩小，减少压）运转平稳、噪声低，振动小，起动转矩小，减少压缩机对汽车的不利影响。缩机对汽车的不利影响。L o g o 2、汽车空调压缩机的作用于分类（1）汽车空调压缩机的作用 1 1）压缩机是一个动力源，促使制

3、冷剂在系统内循）压缩机是一个动力源，促使制冷剂在系统内循环流动。若没有它，制冷剂则无法流动，更不能环流动。若没有它，制冷剂则无法流动，更不能转移热量。转移热量。2 2）提高制冷剂的压力，促使其在冷凝器中液化）提高制冷剂的压力，促使其在冷凝器中液化放热。放热。3 3）提高制冷剂压力后，伴随着温度也提高（超）提高制冷剂压力后，伴随着温度也提高（超过环境温度），这样有利于向外散热。过环境温度），这样有利于向外散热。L o g o （2）空调压缩机的分类 根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。机和变排量压缩机。L o g o

4、3、曲轴连杆式压缩机（1）工作原理 曲轴连杆式压缩机是一种早期应用较为广泛的制冷压缩机，现曲轴连杆式压缩机是一种早期应用较为广泛的制冷压缩机，现在大、中型客车中仍然在使用。此类压缩机的活塞在气缸内不断地运在大、中型客车中仍然在使用。此类压缩机的活塞在气缸内不断地运动，改变了气缸的容积，从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂动，改变了气缸的容积，从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作可分为压缩、排气、膨胀、吸气四个过程，如的作用。压缩机的工作可分为压缩、排气、膨胀、吸气四个过程，如图所示。图所示。是第是第1 1代空调压缩机，目代空调压缩机，目前大多数用在客车和卡车的大前大多数

5、用在客车和卡车的大排量空调压缩机中。结构与发排量空调压缩机中。结构与发动机相似。动机相似。L o g o（2）基本结构1吸、排气口 2气缸盖 3吸、排气阀片 4阀板 5活塞 6连杆 7气缸套 8前轴承 9轴封 10曲轴 11曲轴箱 12O形圈 13后轴承 14后盖 15底板图图3-2 3-2 日本丰田日本丰田H H型压缩机型压缩机L o g o 3、摆盘式压缩机（1）工作原理 压缩机工作时，主轴带动楔形传动板压缩机工作时，主轴带动楔形传动板6 6一起旋转。由于楔形传动板一起旋转。由于楔形传动板6 6的的转动，迫使摆盘以钢球转动，迫使摆盘以钢球3 3为中心，进行左右摇摆移动。摆盘和楔形传动板为中

6、心，进行左右摇摆移动。摆盘和楔形传动板6 6之问的摩擦力，使摆盘具有转动的趋势，但是这种趋势被一对锥齿轮所限之问的摩擦力，使摆盘具有转动的趋势，但是这种趋势被一对锥齿轮所限制，使得摆盘只能左右移动，并带动活塞在气缸内作往复运动。制，使得摆盘只能左右移动，并带动活塞在气缸内作往复运动。该类压缩机与曲轴连杆式一样，均有吸气和排气阀片，工作循环也具该类压缩机与曲轴连杆式一样，均有吸气和排气阀片，工作循环也具有压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。有压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。1活塞 2压块 3钢球 4摇板 5主轴 6楔形传动板 图3-4 摆盘式压缩机工作原理L o g o 3）变容量摆盘式压缩机 与普

7、通摆盘式压缩机相比，变容量摆盘式压缩机最大与普通摆盘式压缩机相比，变容量摆盘式压缩机最大的改进是在后端盖上装了一个波纹管控制器和导向器。波的改进是在后端盖上装了一个波纹管控制器和导向器。波纹管放在吸气腔内，受蒸汽气压控制，通过波纹管的动作纹管放在吸气腔内，受蒸汽气压控制，通过波纹管的动作来控制排气腔和摆盘室、吸气腔和摆盘室之间的阀门通道。来控制排气腔和摆盘室、吸气腔和摆盘室之间的阀门通道。导向器根据摆盘室内压力的大小，自动调节摆盘倾斜角度导向器根据摆盘室内压力的大小，自动调节摆盘倾斜角度的大小。摆盘倾角越大，活塞行程越长，排出的气体亦越的大小。摆盘倾角越大，活塞行程越长，排出的气体亦越多；反之

8、，摆盘倾角越小，活塞行程越短，排气量亦越少。多；反之，摆盘倾角越小，活塞行程越短，排气量亦越少。角度小时制冷量少，耗能亦少。角度小时制冷量少，耗能亦少。由于变容量摆盘式可以实现空调在不同工况下压缩机由于变容量摆盘式可以实现空调在不同工况下压缩机的制冷量和功耗的合理匹配，极大限度地改善了汽车空调的制冷量和功耗的合理匹配，极大限度地改善了汽车空调的舒适性，并降低了能耗。的舒适性，并降低了能耗。L o g o v5、斜盘式压缩机 v斜盘式压缩机是一种轴向往复活塞式压缩机。目前，它是斜盘式压缩机是一种轴向往复活塞式压缩机。目前，它是汽车空调压缩机中使用最为广泛的一种。国内常见的轿车，汽车空调压缩机中使

9、用最为广泛的一种。国内常见的轿车，如奥迪、捷达以及富康等轿车皆采用斜盘式压缩机作为汽如奥迪、捷达以及富康等轿车皆采用斜盘式压缩机作为汽车空调的制冷压缩机。车空调的制冷压缩机。v（1 1）工作原理）工作原理v 当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞做轴向当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞做轴向移动，出于活塞在前后布置的气缸中同时做轴向运动，这移动，出于活塞在前后布置的气缸中同时做轴向运动，这相当于两个活塞在做双向运动。即当前缸活塞向左移动时，相当于两个活塞在做双向运动。即当前缸活塞向左移动时，排气阀片关闭，余隙容积的气体首先膨胀，在缸内压力略排气阀片关闭，余隙容积的气体首先膨胀，在缸内压力略小于

10、吸气腔压力时，吸气阀片打开，低压蒸汽进入气缸开小于吸气腔压力时，吸气阀片打开，低压蒸汽进入气缸开始了吸气过程；始了吸气过程；L o g o 当后缸活塞向左移动时，开始压缩过程，蒸汽不断压缩，压力和当后缸活塞向左移动时，开始压缩过程，蒸汽不断压缩，压力和温度不断上升，当压缩蒸汽的压力略大于排气腔压力时，排气阀片打开，温度不断上升，当压缩蒸汽的压力略大于排气腔压力时，排气阀片打开，转到排气过程，一直到活塞移动到左边为止。这样斜盘每转动一周，前转到排气过程，一直到活塞移动到左边为止。这样斜盘每转动一周，前后两个活塞各自完成吸气、压缩、排气、膨胀过程，完成一个循环，相后两个活塞各自完成吸气、压缩、排气

11、、膨胀过程，完成一个循环，相当于两个工作循环。当于两个工作循环。1回转斜盘 2活塞 3楔形传动板 4活塞 5摆盘 图36 斜盘式与摆盘式压缩机原理和结构比较(a)斜盘式压缩机的活塞舣向作用；(b)摆盘式压缩机的活塞单向作用L o g o 6、旋叶式压缩机（1 1）工作原理）工作原理 旋转式压缩机和往复式压缩机都是依靠气缸容积的变旋转式压缩机和往复式压缩机都是依靠气缸容积的变化来达到制冷目的的，但它的工作容积变化除了周期性扩化来达到制冷目的的，但它的工作容积变化除了周期性扩大和缩小外，其空间位置也随主轴的转动不断发生变化。大和缩小外，其空间位置也随主轴的转动不断发生变化。旋转式压缩机基本上无余隙

12、容积，其工作过程一般只有进旋转式压缩机基本上无余隙容积，其工作过程一般只有进气、压缩、排气三个过程，所以它的容积效率比往复式压气、压缩、排气三个过程，所以它的容积效率比往复式压缩机高得多。缩机高得多。旋叶式压缩机又称刮片式压缩机，是旋转式压缩机旋叶式压缩机又称刮片式压缩机，是旋转式压缩机的一种。的一种。旋叶式压缩机的气缸有圆形和椭圆形两类。叶片旋叶式压缩机的气缸有圆形和椭圆形两类。叶片有二片、三片、四片、五片等几种。其中圆形气缸配置的有二片、三片、四片、五片等几种。其中圆形气缸配置的叶片为二、三、四片三种。椭圆形气缸配置的叶片为四、叶片为二、三、四片三种。椭圆形气缸配置的叶片为四、五片两种。五

13、片两种。L o g o 在圆形气缸的旋叶式压缩机中，在圆形气缸的旋叶式压缩机中，转子的主轴相对气缸的圆心有一偏转子的主轴相对气缸的圆心有一偏心距，这使转子紧贴在气缸内表面心距，这使转子紧贴在气缸内表面的进气孔和排气孔之间。而在椭圆的进气孔和排气孔之间。而在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆的几形气缸中，转子的主轴和椭圆的几何中心重合，转子紧贴椭圆两短轴何中心重合，转子紧贴椭圆两短轴上的内表面。这样转子的叶片和它上的内表面。这样转子的叶片和它们之间的接触将气缸分成几个空间，们之间的接触将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容积发生扩大空间的容积发生扩大

14、缩小缩小归零归零的循环变化。相应地制冷剂蒸汽在的循环变化。相应地制冷剂蒸汽在这些空间内发生吸气这些空间内发生吸气排气的循环。排气的循环。L o g o 7、滚动活塞式压缩机（1）工作原理 滚动活塞式压缩机是一种新型的旋转式压缩机，有滚动活塞式压缩机是一种新型的旋转式压缩机，有单缸、双缸和变容量三种。该种压缩机由于体积小，工作单缸、双缸和变容量三种。该种压缩机由于体积小，工作可靠，因此广泛应用于汽车空调及其他空调和冰箱上。可靠，因此广泛应用于汽车空调及其他空调和冰箱上。当曲柄旋转时，活塞不但做自身滚动，而且在以当曲柄旋转时，活塞不但做自身滚动，而且在以气缸的中心为圆心、偏心距为半径的圆周上做回旋

15、运动气缸的中心为圆心、偏心距为半径的圆周上做回旋运动(不是旋转运动不是旋转运动)。这两种运动的合成，引起气缸两部分空。这两种运动的合成，引起气缸两部分空间容积扩大一缩小的周期性变化。当进气腔的空间容积不间容积扩大一缩小的周期性变化。当进气腔的空间容积不断扩大时，制冷剂蒸汽不断地从外面吸进，压缩机处于进断扩大时，制冷剂蒸汽不断地从外面吸进，压缩机处于进气过程；而另一腔则容积不断缩小，蒸汽不断压缩，处于气过程；而另一腔则容积不断缩小，蒸汽不断压缩，处于压缩过程。当压力腔的蒸汽压力略大于排气腔时，则排气压缩过程。当压力腔的蒸汽压力略大于排气腔时，则排气阀打开，将压缩蒸汽排出气缸外，处于排气过程。阀打

16、开，将压缩蒸汽排出气缸外，处于排气过程。L o g o1吸气口 2曲轴 3气缸 4滚动活塞 5排气阀 6滑片 7弹簧 8压缩腔9吸气腔 图315滚动活塞式压缩机的工作原理(a)吸气终止；(b)压缩；(c)左室吸入，右室压缩；(d)左室吸入，右室排空L o g o 8、涡旋式压缩机 涡旋式压缩机是一种新型压缩机，主要适用于汽车涡旋式压缩机是一种新型压缩机，主要适用于汽车空调。它与往复式压缩机相比，具有效率高、噪音低、振空调。它与往复式压缩机相比，具有效率高、噪音低、振动小、质量小、结构简单等优点，是一种先进的压缩机。动小、质量小、结构简单等优点，是一种先进的压缩机。（1 1）工作原理）工作原理

17、月牙形容积中的制冷剂蒸汽与设在涡旋圈中心的月牙形容积中的制冷剂蒸汽与设在涡旋圈中心的排气口相通。在压缩的同时，动圈与定圈的外周又形成吸排气口相通。在压缩的同时，动圈与定圈的外周又形成吸气容积，再回旋，再压缩，如此周而复始完成吸气、压缩、气容积，再回旋，再压缩，如此周而复始完成吸气、压缩、排气工作过程。排气工作过程。L o g o1固定圈 2动圈 3固定圈涡旋中心 4、5、6、8制冷剂蒸汽 7最小压缩容积 9排气口 10动圈涡旋中心 11开始压缩容积(最大容积)12回旋半径 图318涡旋式压缩机工作原理 (a)吸气结束；(b)压缩行程；(c)排气开始之前L o g o图320 涡旋式压缩机实物结构图