基本介紹
- 中文名：汽車空調壓縮機
- 地位：汽車空調製冷系統的心臟
- 作用：壓縮和輸送製冷劑蒸汽
- 分類：不可變排量和可變排量
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介紹
定義
汽車空調壓縮機是汽車空調製冷系統的心臟，起著壓縮和輸送製冷劑蒸汽的作用。
分類
壓縮機分:不可變排量和可變排量兩種。
空調壓縮機按內部工作方式的不同，一般分往復式和旋轉式。
工作原理分類
根據工作原理的不同，空調壓縮機可以分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。
定排量壓縮機
定排量壓縮機的排氣量是隨著發動機的轉速的提高而成比例的提高，它不能根據製冷的需求而自動改變功率輸出，而且對發動機油耗的影響比較大。它的控制一般通過採集蒸發器出風口的溫度信號，當溫度達到設定的溫度，壓縮機電磁離合器鬆開，壓縮機停止工作。當溫度升高后，電磁離合器結合，壓縮機開始工作。定排量壓縮機也受空調系統壓力的控制，當管路內壓力過高時，壓縮機停止工作。
變排量空調壓縮機
變排量壓縮機可以根據設定的溫度自動調節功率輸出。空調控制系統不採集蒸發器出風口的溫度信號，而是根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比來自動調節出風口溫度。在製冷的全過程中，壓縮機始終是工作的，製冷強度的調節完全依賴裝在壓縮機內部的壓力調節閥來控制。當空調管路內高壓端的壓力過高時，壓力調節閥縮短壓縮機內活塞行程以減小壓縮比，這樣就會降低製冷強度。當高壓端壓力下降到一定程度，低壓端壓力上升到一定程度時，壓力調節閥則增大活塞行程以提高製冷強度。
工作方式分類
曲軸連桿式壓縮機
這種壓縮機的工作過程可以分為4個，即壓縮、排氣、膨脹、吸氣。曲軸旋轉時，通過連桿帶動活塞往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面構成的工作容積便會發生周期性變化，從而在製冷系統中起到壓縮和輸送製冷劑的作用。曲軸連桿式壓縮機是第1代壓縮機，它套用比較廣泛，製造技術成熟，結構簡單，而且對加工材料和加工工藝要求較低，造價比較低。適應性強，能適應廣闊的壓力範圍和製冷量要求，可維修性強。
但是曲軸連桿式壓縮機也有一些明顯的缺點，例如無法實現較高轉速，機器大而重，不容易實現輕量化。排氣不連續，氣流容易出現波動，而且工作時有較大的振動。
由於曲軸連桿式壓縮機的上述特點，已經很少有小排量壓縮機採用這種結構形式，曲軸連桿式壓縮機目前大多套用在客車和卡車的大排量空調系統中。
軸向活塞壓縮機
軸向活塞式壓縮機可以稱為第2代壓縮機，常見的有搖板式或斜板式壓縮機，這是汽車空調壓縮機中的主流產品。斜板式壓縮機的主要部件是主軸和斜板。各氣缸以壓縮機主軸為中心圓周布置，活塞運動方向與壓縮機的主軸平行。大多數斜板式壓縮機的活塞被製成雙頭活塞，例如軸向6缸壓縮機，則3缸在壓縮機前部，另外3缸在壓縮機後部。雙頭活塞在相對的氣缸中一前一後的滑動，一端活塞在前缸中壓縮製冷劑蒸氣時，另一端活塞就在後缸中吸入製冷劑蒸氣。各缸均配有高低壓氣閥，另有一根高壓管，用於連線前後高壓腔。斜板與壓縮機主軸固定在一起，斜板的邊緣裝合在活塞中部的槽中，活塞槽與斜板邊緣通過鋼球軸承支承。當主軸旋轉時，斜板也隨著旋轉，斜板邊緣推動活塞作軸嚮往復運動。如果斜板轉動一周，前後2個活塞各完成壓縮、排氣、膨脹、吸氣一個循環，相當於2個氣缸工作。如果是軸向6缸壓縮機，缸體截面上均勻分布3個氣缸和3個雙頭活塞，當主軸旋轉一周，相當於6個氣缸的作用。
斜板式壓縮機比較容易實現小型化和輕量化，而且可以實現高轉速工作。它的結構緊湊，效率高，性能可靠，在實現了可變排量控制之後，目前廣泛套用於汽車空調。
旋轉葉片式壓縮機
旋轉葉片式壓縮機的氣缸形狀有圓形和橢圓形2種。在圓形氣缸中，轉子的主軸與氣缸的圓心有一個偏心距，使轉子緊貼在氣缸內表面的吸、排氣孔之間。在橢圓形氣缸中，轉子的主軸和橢圓中心重合。轉子上的葉片將氣缸分成幾個空間，當主軸帶動轉子旋轉一周時，這些空間的容積不斷發生變化，製冷劑蒸氣在這些空間內也發生體積和溫度上的變化。旋轉葉式壓縮機沒有吸氣閥，因為葉片能完成吸入和壓縮製冷劑的任務。如果有2個葉片，則主軸旋轉一周有2次排氣過程。葉片越多，壓縮機的排氣波動就越小。
作為第3代壓縮機，由於旋轉葉片式壓縮機的體積和重量可以做到很小，易於在狹小的發動機艙內進行布置，加之噪聲和振動小以及容積效率高等優點，在汽車空調系統中也得到了一定的套用。但是旋轉葉片式壓縮機對加工精度要求很高，製造成本較高。
渦旋式壓縮機
這種壓縮機可以稱為第4代壓縮機。渦旋壓縮機結構主要分為動靜式和雙公轉式2種。目前動靜式套用最為普遍，它的工作部件主要由動渦輪與靜渦輪組成，動、靜渦輪的結構十分相似，都是由端板和由端板上伸出的漸開線型渦旋齒組成，兩者偏心配置且相差180°，靜渦輪靜止不動，而動渦輪在專門的防轉機構的約束下，由曲柄軸帶動作偏心迴轉平動，即無自轉，只有公轉。渦旋式壓縮機具有很多優點。例如壓縮機體積小、重量輕，驅動動渦輪運動的偏心軸可以高速旋轉。因為沒有了吸氣閥和排氣閥，渦旋壓縮機運轉可靠，而且容易實現變轉速運動和變排量技術。多個壓縮腔同時工作，相鄰壓縮腔之間的氣體壓差小，氣體泄漏量少，容積效率高。渦旋式壓縮機以其結構緊湊、高效節能、微振低噪以及工作可靠性等優點，在小型製冷領域獲得越來越廣泛的套用，也因此成為壓縮機技術發展的主要方向之一。
常見故障
空調壓縮機作為高速旋轉的工作部件，出現故障的幾率比較高。常見的故障有異響、泄漏以及不工作等。
（1）異響 引起壓縮機異響的原因很多。例如壓縮機電磁離合器損壞，或壓縮機內部磨損嚴重等均可產生異響。
①壓縮機電磁離合器是出現異響的常見部位。壓縮機經常在高負荷下從低速到高速變速運轉，所以對電磁離合器的要求很高，而且電磁離合器的安裝位置一般離地面較近，經常會接觸到雨水和泥土，當電磁離合器內的軸承損壞時就會產生異響。
②除了電磁離合器自身的問題，壓縮機傳動膠帶的鬆緊度也直接影響著電磁離合器的壽命。傳動膠帶過松，電磁離合器就容易出現打滑；傳動膠帶過緊，電磁離合器上的負荷就會增加。傳動膠帶鬆緊度不當時，輕則會引起壓縮機不工作，重則會引起壓縮機的損壞。當傳動膠帶工作時，如果壓縮機帶輪以及發電機帶輪不在同一個平面內，就會降低傳動膠帶或壓縮機的壽命。
③電磁離合器的反覆吸合也會造成壓縮機出現異響。例如發電機的發電量不足，空調系統壓力過高，或者發動機負荷過大，這些都會造成電磁離合器的反覆吸合。
④電磁離合器與壓縮機安裝面之間應該有一定的間隙，如果間隙過大，那么衝擊也會增大，如果間隙過小，電磁離合器工作時就會與壓縮機安裝面之間產生運動干涉，這也是產生異響的一個常見原因。
⑤壓縮機工作時需要可靠的潤滑。當壓縮機缺少潤滑油，或者潤滑油使用不當時，壓縮機內部就會產生嚴重異響，甚至造成壓縮機的磨損報廢。
（2）泄漏 製冷劑泄漏是空調系統的最常見問題。壓縮機泄漏的部位通常在壓縮機與高低壓管的結合處，此處通常因為安裝位置的原因，檢查起來比較麻煩。空調系統內部壓力很高，當製冷劑泄漏時，壓縮機潤滑油會隨之損失，這會導致空調系統不工作或壓縮機的潤滑不良。空調壓縮機上都有泄壓保護閥，泄壓保護閥通常是一次性使用，在系統壓力過高進行泄壓後，應該及時更換泄壓保護閥。
（3）不工作 空調壓縮機不工作的原因有很多，通常是因為相關電路的問題。可以通過給壓縮機電磁離合器直接供電的方式初步檢查壓縮機是否損壞。
空調維修注意事項
處理製冷劑時應注意的安全問題
（1）不要在密閉的空間或靠近明火處處理製冷劑；
（2）必須戴防護眼鏡；
（3）避免液體的製冷劑進入眼睛或濺到皮膚上；
（4）不要將製冷劑的罐底對著人，有些製冷劑罐底有緊急放氣裝置；
（5）不要將製冷劑罐直接放在溫度高於40℃的熱水中；
（6）如果液體製冷劑進入眼睛或碰到皮膚，不要揉，要立即用大量的冷水沖洗，要立即到醫院找醫生進行專業處理，不要試圖自己進行處理。
主要生產廠家
汽車空調壓縮機的生產主要集中在日本、美國以及德國等幾大公司中，例如日本電裝、松下、東芝、三菱重工以及美國德爾福等公司，其中以日系廠家產量最大，這些公司在中國大都有合資或獨資生產廠。另外，重慶建設車用空調器、空調機廠等企業也占有一定的壓縮機市場分額。
