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汽车变排量空调压缩机工作原理
一、摘要:变排量空调在现代汽车上得到越来越广泛的应用" 本文介绍汽车变排量空调的优点" 重点阐述具有代表性的9种汽车变排量空调压缩机的结构与工作原理。(注:新式可变排量压缩机参考相关资料)。
轿车空调用变排量压缩机按照结构形式分为摇板式、斜盘式、滚动活塞式、螺杆式、旋片式、涡旋式等机型,其中斜盘式变排量压缩机目前应用最多,按控制方式分为内部控制式变排量压缩机与外部控制式变排量压缩机。其生产厂家及其对应生产的变排量压缩机型号如表1所示。
表1 汽车变排量空调压缩机主要生产厂家
生产企业
变排量压缩机的型号
上海易初通用机器有限公司
六缸双面滑履外控式变排量
压缩机、七缸双面滑履变排量压缩机、五缸单向斜盘变排量压缩机、七缸单向斜盘变排量压缩机7H15
上海三电汽车空调有限公司
七缸摇盘无级可变排量压缩机SD7V16、六缸摇盘无级可变排量压缩机SD6V12
南京奥特佳冷机有限公司
WXH系列涡旋式变排量压缩机
上海内燃机油泵厂
V5系列无级可变排量压缩机
日本电装公司
七缸双面滑履变排量压缩机7SB16、十缸双向斜盘变排量压缩机10PA17V
牡丹江汽车空调机厂
V5系列无级可变排量压缩机、CVC变排量压缩机
烟台首钢电装有限公司
十缸双向斜盘变排量压缩机10PA17VC
济南伊莱科技有限公司
七缸单向斜盘变排量压缩机7H15、7H13
松下电器公司
S系列双刮片变排量压缩机
变排量空调在奥迪、波罗、大宇、标志、别克、中华、奥拓等轿车上得到了广泛的应用,如表2所示。与传统的定量空调相比,变排量空调有如下的优点:①排气压力和工作转矩的波动减小,避免了对发动机的冲击;②保持了温度的稳定性;③保持了蒸发器低压的稳定性,而且蒸发器不会结霜;④$提高了压缩机的使用寿命;⑤减少了功率消耗。
表2 变排量压缩机在汽车上的应用
应用车型
变排量压缩机的型号
别克君威、红旗、金杯、中华、别克、赛欧、海南马自达
V5系列无级可变排量压缩机
广州本田雅阁、柳州五菱LZW6370A
十缸双向斜盘变排量压缩机10PA17VC
北京吉普BJ2021、BJ2022
七缸单向斜盘变排量压缩机7H15
柳州汽车风行、上海奇瑞
七缸摇盘无级可变排量压缩机SD7V16
四川奥拓
S系列双刮片变排量压缩机
一汽大众奥迪A6
七缸双面滑履变排量压缩机7SB16
捷达、宝来
七缸摇盘无级可变排量压缩机SD7V16
神龙富康
七缸单向斜盘变排量压缩机7H13
POLO
六缸双面滑履外控式变排量压缩机6PE12
日产阳光
V-6可变排量压缩机
1、V5变排量压缩机
V5变排量压缩机由一个可变角度的摇板和5个轴向定位的气缸组成, 其外形如图1所示,控制阀结构如图2所示。压缩机容积控制中心是一个波纹管式操纵控制阀,装在压缩机的后端,可检测压缩机吸气腔的压力, 锥阀控制摇板箱与吸气腔(波纹管室) 之间的通道, 球阀控制排气腔与摇板箱之间的通道,排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现。摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摇板倾斜一定角度,这就增加了活塞行程(即增加了压缩机排量);反之,摇板箱压力增加,就增加了作用在活塞背面的作用力,使摇板往回移动,减少了倾角, 即减小了活塞行程(也就减少了压缩机排量) 排气压力影响控制阀的控制点的变化, 排气压力升高,控制点降低。当空调容量要求大时,吸气压力将高于控制点,控制阀的锥阀打开并保持从摇板箱吸入气体至吸气腔&如果没有摇板箱——吸气腔间压力差,压缩机将有最大的容积。通常压缩机的排气压力比曲轴箱的压力大得多, 曲轴压力高于或等于压缩机的吸气压力。在最大排量时,摇板箱的压力才等于吸气压力,在其它情况下,摇板箱的压力大于吸气压力。

当空调容量要求小时,吸气压力达到控制点,控制阀打开球阀将排气腔的气体引至摇板箱,并通过锥阀关闭从摇板箱到吸气腔的强制通风的通道。
摇板的角度由5个活塞的平衡力来控制, 摇板箱——吸气管间压力差的微小提高将会产生一个力,引起摇板轴销的运动, 从而减小摇板的角度,压力差越大摇板的角度越小,排量越小。
V5变排量压缩机根据空调系统蒸发器压力的变化改变空调系统的制冷量,改变了传统压缩机通过离合器启闭的调节方式,实现了系统平稳连续运行,避免了对发动机的冲击。该空调系统仍保留了电磁离合器,但该离合器的作用与传统压缩机有本质的不同。离合器在如下情况起作用:①在汽车空调系统停止使用时,离合器脱离可以使压缩机停止运转;②车辆在超速档运行时,离合器脱离可以使压缩机停止运转。
2、10PA17VC斜盘式两级变排量压缩机
图3为10PA17VC斜盘式两级变排量压缩机的剖面图。利用固定在主轴上的斜盘,