汽车空调的结构原理.docx

2汽车空调的结构原理
汽车空调的组成结构按其功能可有：制冷系统、加热系统、分配通风系统、 空气净化系统和调节控制系统五大部分。
2. 1汽车空调制热系统原理
加热系统也称为采暖系统。汽车空调的采暖装置按热量来源可分为余热式和 独立式两剂，并排入冷凝器。
2） 冷凝过程
在冷凝器，制冷剂与车外空气进行热交换。由于制冷剂的温度比车外空气高, 所以高压高温的气态制冷剂放出热量，并把热量通过冷凝器传递给流经冷凝器的 车外空气，而自身冷凝变成高压高温的液态制冷剂，并流到节流装置。
3） 节流过程
在节流装置，高压高温的液态制冷剂变成低压低温的液态制冷剂，并进入蒸 发器。
4） 蒸发过程
在蒸发器，制冷剂与车内空气进行热交换o由于制冷剂的温度比车内空气低, 低压低温的液态制冷剂吸收流经蒸发器的车内空气热量，而自身蒸发变成低压低 温的气态制冷剂。
图2-4汽车空调的结构原理图
Figure 2-4 automobile air-conditioning structure diagram
2. 4. 2压缩机
压缩机（Compressor）是汽车空调系统的主要部件之一，是空调制冷系统的心 脏，它是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置。压缩机的功用是：一 方面使压缩机进口处成低压状态，使蒸发器携带潜热（包括吸收了车室内热量） 的制冷剂流出蒸发器，这种低压状态可使制冷剂进入蒸发器；另一方面使低压气 态制冷剂压缩成高压气态制冷剂。压缩机的这两个功能只要有一个失效就会导致 空调系统内的制冷剂无法循环，空调系统将工作不良或一点都不制冷。
空调系统的压缩机，工作时吸气阀吸入制冷剂，压缩后从排气阀排出。压缩 机的形式有：曲轴连杆式压缩机、翘板活塞压缩机、回转斜盘活塞压缩机、旋转 叶片压缩机等。
作为第二代的轴向型压缩机（摇盘式和斜盘式压缩机）一直是汽车空调压缩 机的主导产品，约占所有压缩机产品的70%,随着技术的不断进步，轴向型压 缩机不但可以做到小型轻量化。而且，最高转速可达10000r/min以上。特别是 轴向型压缩机率先实现了无级可变排量控制，受到汽车制造商的欢迎，现在新生 产的乘用车已全部采用斜盘变排量无级控制的压缩机。
a变排量压缩机
1)变排量压缩机的基本工作原理
把斜盘与压缩机主轴的角度变成可调时回转斜盘式压缩机就变成了变排量 空调压缩机。
变排量空调压缩机能够实现自行调节最关键的控制部件是位于压缩机尾端 的控制阀或阀组，它通过感受压缩机进、出口端的压力，来控制作用在摇板上活 塞后部的压力，从而实现控制摇板角度和活塞行程，达到控制改变压缩机的输出 排量，这种控制是一种动态平衡控制。
当空调系统被启动后，只要制冷剂的压力处于工作范围之内，空调压缩机就 在控制阀的控制下，不断地调整排量使之与压缩机吸入制冷剂热负载平衡，使得 整个压缩机的工作过程顺畅圆滑，不存在周期性变化的工作循环。发动机也不会 因为电磁离合器的周期性离合接触而不断地调整发动机转速，这一点大大地提高 了制冷系统的除湿能力，对发动机的燃油经济性的提高和乘坐舒适性等都十分有 利。
在实际构造上，可变排量控制阀本身同可变斜盘之间并没有直接的机械联 系，真正造成斜盘角度的变化是由于加在所有活塞上制冷剂不同状态压力的动态 平衡。当压缩机主轴高速旋转时，所有活塞的工作状态是不一致的，有的处于吸 气行程，有的处于排气行程或者压缩行程。吸气行程的活塞运动造成了活塞顶部 的曲轴箱吸入压力较低，反之压缩和排气行程的活塞运动造成了其顶部的曲轴箱 供给压力明显升高。所有活塞的连杆被均匀地钗接在斜盘周边上，所有活塞顶部 受到作用力的合力是促使斜盘改变其倾斜角度的真正动力。当加在蒸发器上的热 负载发生变化的情况下，可变排量控制阀芯的移动促使曲轴箱的供给压力和吸入 压力之间发生一系列连续平衡。平衡的结果使得所有活塞所受到合力通过连杆组 传送到与之饺接的斜盘上，于是斜盘在力的作用下就产生了角度倾斜变化，这种 变化反过来又促使了活塞的有效工作行程，造成了压缩机的排量变化。总之，只 要曲轴箱吸入压力和供给压力的压差略有变化，就足以产生一个力推动斜盘的倾 斜角度发生变化。
2) V-5变排量压缩机的结构原理
“V-5"中的“V”表示可变排量压缩机；“5”表示压缩机内采用5活塞的布置方
图2-5 Harrison V-5变排量压缩机
Figure 2-5 Harrison V -
刑仙轮希
。煎5
阀
曲轮
袖到吸气脱
fitIM
来心的箱
实现可变排量是因V-5机的摇板和传动板能与主轴倾斜成某一范围内的任 意角，从而改变了压缩机的排量。斜盘的倾斜角度由位于压缩机尾部的可变排 量控制阀控制。排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现的。调节