第三章 制冷系統(tǒng)主要總成及部件

第三章制冷系統(tǒng)主要總成及部件

第一節(jié)壓縮機

制冷有哪四大部件??？蒸發(fā)器壓縮機節(jié)流部件毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥冷凝器一、壓縮機的功能和要求對汽車空調壓縮機提出了以下的要求：1）要求有足夠的制冷能力，尤其是在怠速和低速運轉。2）要求節(jié)能，尤其是在高速和超車行駛時，動力消耗太大，以免影響汽車正常行駛。3）要求體積小，質量輕，安裝方便。4）要求性能優(yōu)良，噪聲小，工作可靠耐久，運轉平穩(wěn)。二、壓縮機結構形式的演變分類如下

曲軸連桿式

轉子式

螺旋式

汽車空調壓縮機活塞式回轉式徑向活塞式軸向活塞式旋葉式渦旋時三角轉子式同心旋葉式偏心旋葉式滾動活塞式搖盤式斜盤式三、壓縮機的典型結構(一)曲軸連桿式曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。曲柄連桿機構（1）機體組：氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱、汽缸套及油底殼（2）活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿（3）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉減振器、平衡軸根據氣缸的布置形式如圖所示有V型、W型、S型工作過程可分為：壓縮、排氣、膨脹和吸氣四個過程圖1圖2（二）軸向活塞式

軸向活塞式可分為:搖盤式和斜盤式兩種。

1搖盤式

搖盤式壓縮機又稱為搖板式壓縮機，其最大的優(yōu)點是工作平穩(wěn)，結構緊湊，體積小，故目前在我國得以廣泛應用。

活塞環(huán)為一圓環(huán)，環(huán)周上有一處切口，切口形式菜直口、斜口與搭口。斜口斜度為45度。活塞環(huán)的材質常用灰鑄鐵或合金鑄鐵。

結構:

這種壓縮機是一種變排量的壓縮機，它的結構與旋轉斜盤式壓縮機類似，通過斜盤驅動周向分布的活塞，只是將雙向活塞變?yōu)閱蜗蚧钊?，并可通過改變斜盤的角度改變活塞的行程，從而改變壓縮機的排量。壓縮機旋轉時，壓縮機軸驅動與其連接的凸緣盤，凸緣盤上的導向銷釘再帶動斜盤轉動，斜盤最后驅動活塞往復運動。工作過程:

壓縮制冷劑的工作過程此處不再重復，這里主要介紹一下變排量的原理，這種壓縮機可以根據制冷負荷的大小改變排量，制冷負荷減小時，可以使斜盤的角度減小，減小活塞的行程，使排量降低。負荷增大時則相反。下面以負荷減小為例來說明壓縮機排量如何減小，制冷負荷的減小會使壓縮機低壓腔壓力降低，低壓腔壓力降低可使波紋管膨脹而打開控制閥，高壓腔的制冷劑便會通過控制閥進入斜盤腔，使斜盤腔的壓力升高。2斜盤式1—活塞；2—止推軸承；3—驅動球；4—滑履；5—前閥板6—軸封；7—離合器軸承；8—銜鐵板；9—皮帶輪；10—線圈；11—前缸頭；12—前軸承；13—斜盤；14—后軸承；15—吸油管；16—后閥板；17—后缸頭；18—油泵；19—“O”型環(huán)工作原理：回轉斜盤式壓縮機是往復式雙向活塞結構，又稱雙向斜盤式。它的工作原理是把裝在主軸上的斜盤的回轉運動變?yōu)殡p向活塞沿軸向的往復運動(如動畫所示)?；钊孕北P主軸為中心，在同一圓周上均布了三個(如活塞組件圖所示)或五個。各活塞是通過斜盤兩面的滑履和鋼球而裝配的。通過斜盤的回轉，活塞在氣缸進行往復運動。活塞的兩邊都是氣缸，因而一個活塞起到雙缸的作用，整個壓縮機則起到六缸(或十缸)的作用；工作原理：（1）缸體兩端都裝有吸排氣閥及氣缸蓋，兩個缸體結合后形成吸排氣兩條通路；（2）斜盤式壓縮機的潤滑現傾向于采用飛濺潤滑方式，即利用斜盤回轉時使?jié)櫥驮陔x心力作用下飛濺到缸壁，然后落到軸上，在軸上及缸壁上設有導油孔道或擋油導槽。也有少數壓縮機仍采用油泵強制性潤滑，或利用吸排氣壓力差，進行差壓式供油的方式。三、旋葉式主要部件有氣缸、轉子、葉片和前后端蓋(或稱前后軸承座)。從A向視圖中看出，氣缸1內壁近似呈橢圓形，轉子2與氣缸為同心配置(不是偏心轉子)，轉子上裝有五片傾斜配置的鋁制葉片4，葉片在轉子槽中可以做往復運動。轉子與氣缸內壁有兩個接觸點，將氣缸容積劃分為兩個月牙形空間，每個月牙形空間都設有吸氣孔口和排氣閥，因此氣缸是雙作用形式。轉子旋轉后葉片在離心力作用下甩出，使其葉片上端部緊貼氣缸內壁，使月牙形空間又被分隔成若干扇形空間，這就是旋葉式壓縮機的基元容積。隨著轉子的旋轉，每個基元容積完成吸氣、壓縮和排氣過程，轉子旋轉一周，基元容積完成兩次吸氣、壓縮和排氣過程，圖中轉子旋轉一周可以實現十次吸、排氣及壓縮過程。旋葉式壓縮機與滑片式壓縮機的最大區(qū)別是轉子與氣缸是同心配置，轉子完全平衡，所以轉速可以很高，最高轉速可達9000r/min。提高轉速后可以使泄漏減少，也使機器的尺寸和質量減小。由于葉片是斜置，使葉片上端部與氣缸內壁間的摩擦力及葉片兩側與槽間的摩擦力減小，故旋葉式壓縮機的效率也提高了。圖7-5是相同輸氣量下普通的滑片式與三片旋葉式壓縮機性能曲線的比較，在1800r/min時，三片旋葉式的容積效率提高了11%，能耗降低4%，COP值提高15%。另外，旋葉式對工質的適應性很好，采用R134a后其優(yōu)點更為突出。旋葉式壓縮機又稱為滑片式或刮片式壓縮機。由于其結構緊湊，外形尺寸小、容積率高而得到廣泛應用。（四)渦旋式渦旋式壓縮機是一種新型壓縮機，具有結構簡單、效率高、噪聲小、振動小等優(yōu)點，被認為是最有前途的一種壓縮機。渦旋式壓縮機主要有定子、轉子、機體、曲軸和防自轉機構組成。渦旋式壓縮機工作原理如圖，其中，我想定子1和渦旋轉子2的型線參數完全相同，只是兩者在配合時正好錯開180。當主軸旋轉時，漩渦轉子2將以回旋半徑為a的圓作回旋運動，而不是以渦旋轉子中心回旋，為此在吸氣結束時，這對渦旋定子和轉子將形成兩個月牙形區(qū)域，其中最大的月牙區(qū)域VI在隨之進行的壓縮行程中體積被壓縮到圖所示的大小，同時渦旋定子1和渦旋轉子2的外部又形成吸氣容積I和V。隨著渦旋轉子2的繼續(xù)轉動，被壓縮的月牙形區(qū)域的體積進一步減小到如圖大小。其中的氣態(tài)制冷劑將從位于渦旋中心的排氣口排出，而外部又形成吸氣容積II和III，如此周而復始地完成氣態(tài)制冷劑的吸氣、壓縮和排氣。渦旋式壓縮機工作原理（五）變排量壓縮機壓縮機是制冷系統(tǒng)的重要元件，它壓縮從蒸發(fā)器出來的低溫、低壓的制冷劑蒸氣，使之成為高溫、高壓的制冷劑蒸氣。除部分客車空調壓縮機是由專門的輔助發(fā)動機驅動外，大部分汽車壓縮機均由發(fā)動機帶動，利用電磁離合器的吸合控制壓縮機工作。定排量壓縮機為了防止蒸發(fā)器內溫度過低，它根據制冷負荷變化，不斷地吸合、斷開電磁離合器，這會造成以下不良影響：發(fā)動機運行不平穩(wěn)功耗損失（在高速和低負荷時）壓縮機進排氣壓力波動大出風口溫度變化大變排量壓縮機結構1.擺動盤通過導向銷和傳動柄相連，傳動柄與主軸連成一體，導向銷安裝在傳動柄的偏心槽內，它可使擺動盤與主軸傾斜成某一范圍內的任意角度，從而改變了壓縮機排量。擺動盤與主軸角度不同，可使活塞行程改變，同時壓縮機排量也隨之變化。2.在變排量壓縮機后端有一個控制閥總成，控制閥內有一個壓力感應波紋管，此波紋管感應壓縮機吸氣壓力，可控制搖板箱內氣體壓力，搖板箱內氣體壓力變化導致擺動盤角度變化，從而調節(jié)壓縮機排量。1曲軸連桿式變排量壓縮機2軸向活塞式變排量壓縮機3旋葉式變量壓縮機旋葉式變量壓縮機的結構是在普通旋葉式壓縮機的基礎上加設了一條吸氣槽，使之能根據發(fā)動機的轉速的高低來自動調節(jié)壓縮機排量長安汽車奔奔i，1.3JL474Q2長安CX30，1.6JL475QK長安CX30，2.0JL486Q2杰勛2.0CA20悅翔，1.5JL475Q7志翔，2.0JL486Q2吉利汽車金剛1.5MR479QA金鷹1.5MR479QA遠景1.5JL4G15D遠景1.8JL4G18中國龍1.5MR479QA中國龍1.8JL481Q自由艦1.3MR479Q自由艦1.5MR479QA四、壓縮機的電磁離合器壓縮機的電磁離合器是發(fā)動機和壓縮機之間的一個動力傳遞機構，受空調開關、溫度控制器、空調放大器、壓力開關等控制，在需要時接通或切斷發(fā)動機和壓縮機之間的動力傳遞。當壓縮機過載時時，電磁離合器還能起到一定的保護作用。如圖所示汽車電磁離合器第二節(jié)冷凝器汽車空調系統(tǒng)冷凝器的結構形式主要有管片式、管帶式和鰭片式三種。冷凝器的結構從管片式向管帶式發(fā)展，并主要向平行流動式發(fā)展。層疊式和平行流動式的內部結構又在不斷發(fā)展，以利于進一步提高換熱效率和減輕重量，平行流動式冷凝器從單元平行流動式發(fā)展成多元平行流動式。由于采取減薄管片厚度、增加管子內肋片、翅片開切口、改變翅片形狀及開口角度等措施，加大了翅片散熱面積，強化了氣側和液側的熱交換效率。上述發(fā)展，使冷凝器尺寸和質量大幅度降低（一）管片式那是用翅片管做的換熱器，管子上帶直列型或環(huán)形翅片，所以也叫管片式換熱器。（二）管帶式管帶式換熱器是由扁管加工成蛇管。為了提高其承壓能力在蛇管內加肋。為了提高管內換熱，目前還有把通道做成鋸齒形，以增加管內換熱面積和增加擾動。

優(yōu)點：1.從傳熱和阻力觀點看，扁管的水力半徑小。

2.從結構和工藝看，蛇管可大大減少焊接彎頭，工藝簡單，且減少可能的泄漏點，提高了可靠性。

3.從材料看，為全鋁材構成，重量輕，成本低（三）鰭片式冷凝器結構圖如圖2-47所示。鰭片式冷凝器（三）平行流動式冷凝器蘭博基尼汽車蘭博基尼汽車公司（AutomobiliLamborghiniS.p.A.）是一家坐落于意大利圣亞加塔·波隆尼（Sant'AgataBolognese）的跑車制造商，公司由費魯吉歐·蘭博基尼在1963年創(chuàng)立。早期由于經營不善，于1980年破產；數次易主后，1998年歸入奧迪旗下，現為大眾集團（VolkswagenGroup）旗下品牌之一。蘭博基尼的標志是一頭充滿力量、正向對方攻擊的斗牛，與大馬力高性能跑車的特性相契合，同時彰顯了創(chuàng)始人斗牛般不甘示弱的個性。第三節(jié)蒸發(fā)器通常汽車空調系統(tǒng)中采用的蒸發(fā)器典型結構主要有管片式、管帶式、層疊式三種。（1）蒸發(fā)器其按結構分管片式、管帶式、和層疊式等。管片式蒸發(fā)器如圖2-49所示，它由銅質或鋁質圓管套上鋁翅片組成，經脹管工藝使鋁翅片與圓管緊密相接通。②管帶式蒸發(fā)器如圖2-50所示，管帶式蒸發(fā)器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成。③層疊式蒸發(fā)器如圖2-51所示，層疊式蒸發(fā)器由兩片沖成復雜形狀的鋁板疊在一起組成制冷劑通道，每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶。⑤蒸發(fā)器與冷凝器的區(qū)別蒸發(fā)器是利用制冷劑的蒸發(fā)吸熱作用，吸收車內空氣中的熱量，使車內空氣溫度降低。同時，液態(tài)制冷劑進入蒸發(fā)器后，制冷劑在蒸發(fā)器盤管內沸騰汽化由液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài)。而冷凝器則是散發(fā)制冷劑蒸氣的熱量，使制冷劑由高溫的氣態(tài)凝結成中溫的液態(tài)。第四節(jié)、節(jié)流膨脹裝置外平衡式熱力膨脹閥

它主要由上閥體、下閥體、閥針、彈簧、薄膜、感溫包、外平衡管接頭等組成

它主要由彈簧、薄膜、感溫包、外平衡管接頭等組成。

（一）熱力膨脹閥（一）內平衡式熱力膨脹閥內平衡式膨脹閥結構和工作原理：感溫包內充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過毛細管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如果空調負荷增加，液壓制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高，膜片上壓力增大，推動閥桿使膨脹閥開度增大，進入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加，制冷量增大；如果空調負荷減小，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小，以同樣的作用原理使得閥開度減小，從而控制制冷劑的流量。熱力膨脹閥的工作原理(1)外平衡式膨脹閥結構

①膜片所處的位置決定膨脹閥的開度，而膜片鎖車位置決定于膜片的受力情況

②膨脹閥工作時膜片受到三個力：A.膜片上方感溫包內的壓力；B.冷凝器過來的液態(tài)制冷劑的壓力；C.彈簧預緊力.③三個力處平衡狀態(tài)時，從閥門流過制冷劑量一定。

④膨脹閥的壓力彈簧可以人工調節(jié)，當車箱溫度降不下來時，可以將彈簧調軟些。蒸發(fā)器（三）H型熱力膨脹閥①H閥的結構

H型膨脹閥是一種整體型膨脹閥，又稱塊閥。

H閥的結構有好幾種，有的徹底取消了感溫包如圖2-56所示，有的將感溫包縮到閥體內的回氣通路上，如圖2-57所示，從而提高了閥的工作靈敏度，但這種閥加工難度較大。有些H閥還帶有低壓保護開關和垣溫器（如圖2-58所示），該恒溫器的溫度傳感器不是夾在蒸發(fā)器管片上，而是插入蒸發(fā)器出氣管中的一個凹坑里，這個凹坑中放有潤滑脂以增強感溫管的感溫能力。在有些系統(tǒng)中，在恒溫器上還加有控制按鈕，可讓駕駛員根據需要增加或減少制冷量。型H膨脹閥工作原理圖電子膨脹閥一