8.制冷压缩机（课件）-高二《汽车空调系统检修》同步教学（人民交通版）

制冷压缩机 汽车空调制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液干燥器（集液器）、膨胀阀（膨胀管）和蒸发器等主要部件。下面分别介绍主要部件的结构与原理。 制冷压缩机是汽车空调制冷系统的“心脏”，其作用是维持制冷剂在制冷系统中的循环，吸入来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸气，压缩制冷剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。压缩机和膨胀阀是制冷系统中低压和高压、低温和高温的分界线。 （一）汽车空调对配置制冷压缩机的要求 汽车空调制冷压缩机与一般用途的压缩机相比，在结构和性能上有下列特殊的要求： （1）制冷能力强，具有良好的低速性能，以确保汽车在低速行驶和怠速时也有足够的制冷能力。 （2）节省动力，尤其是汽车在高速行驶时动力消耗不能过大；否则，不仅使经济性降低，还会影响汽车的动力性。 （3）对于轿车和轻型汽车来说，压缩机必须在发动机舱有限的空间内安装固定，因此，要求压缩机的体积和质量都要小。 （4）汽车在高温怠速下，发动机舱里的压缩机温度可达120℃；汽车行驶时颠簸振动也很大，要求压缩机在高温和颠簸振动的情况下能正常工作。 （5）要求压缩机启动、运转平稳，振动小，噪声低，工作可靠。 （二）汽车空调压缩机应用概况 目前，正式应用在汽车空调上的压缩机不少于30种，按其运动形式和主要零件形状可以分为往复活塞式和旋转式两种，具体分类如图3所示。 图3 空调压缩机分类 汽车空调制冷压缩机的结构、性能、特点及应用情况如下： （1）曲轴连杆式压缩机是使用时间最早、最长的第一代产品。目前仍然应用在家用制冷装置和空调器上，中型曲轴连杆式压缩机仍在公共汽车和旅游客车上大量应用。 （2）摆盘式和斜盘式活塞压缩机是第二代产品。它的优点是没有连杆，主轴上惯性较小，结构紧凑，从1953年至今，汽车空调应用仍以它为主。 （3）径向活塞压缩机虽然20世纪70年代便已问世，但它在应用过程中，遇到了回转式压缩机的竞争，所以这种压缩机至今没有得到应有的重视。 以上这几种压缩机均属于往复活塞式压缩机。往复活塞式压缩机共同的特点是活塞做往复运动，所以，运动惯性力大，转速的提高受到了限制。这样在相同体积下与其他制冷机比较，其制冷量小，振动大，容积效率较低，特别是惯性力对转速的限制，是它们可能被旋转式压缩机取代的根本原因。 （4）旋叶式、滚动活塞式、三角转子式和螺杆式压缩机可以称为第三代产品。它们的共同特点是容积系数较高，都需要大量的黏度较高的冷冻油来润滑和密封，所以润滑系统较复杂。 （5）涡旋式压缩机为第四代。它的特点是基本具备了汽车对空调压缩机提出的要求和特性，是一种最有前途的压缩机。目前应用在轿车上的一些型号已全面地显示了它的优越性，但其在大型客车上的应用还有一段距离。 目前，大型汽车上的空调压缩机仍然采用曲轴连杆式。这是因为它可以按照需要的制冷量，配置多缸制冷压缩机，既便于生产，又便于维修；它的低速性能也比其他压缩机好，所以特别适用在大制冷量需求的汽车空调上使用。 旋叶式压缩机的结构很理想，但它的旋转叶片是滑移式的，所以磨损严重、寿命短、维修量大。另外由于转子旋转到气缸空间容积最大处时，叶片由于摩擦力和伸长量大，导致叶片振动，产生泄漏振纹以致折断，因此，它的速度、排气压力受到限制，制冷量也较低，所以还需进一步改进，才能得到广泛应用。 滚动活塞式压缩机具有很多优点。它完全克服了旋叶式的上述缺点，制造工业简单。滚动活塞式压缩机的最大缺点是：容积效率、制冷系数都会随着转速的增加而下降。这样压缩机在高速时，制冷效果不佳，能耗也增加，这点在汽车空调上显然不适合，对它进行改进很有必要。 三角转子压缩机由于有汪克尔式发动机几十年的研制经验，采用合理的密封结构，使气体的泄漏量大大减少，从而使它在低转速下仍有较高的制冷能力和容积效率。由于它允许采用较高的压缩比，所以制冷能力强，应该说这种压缩机在汽车空调上是有广阔前景的。但在高速运转情况下出现的系统润滑困难和磨损较大，以及相应的压缩机离合器的离合振动问题都还有待解决。 螺杆式压缩机的最大特点是工作可靠性最高、寿命最长，适合于应用在汽车空调上。但是在同样的制冷量情况下，它的质量最大，是绝热效率最低的压缩机。因为它依靠两个螺杆啮合的空间来吸气，由于啮合空间小，所以排量小，单位质量的制冷量就小。螺杆式压缩机还需要大量润滑油来润滑和密封螺杆的啮合面，带走大量热量，所以绝热效率最低，能