汽车空调结构原理及维修.

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1、汽车空调结构原理与维修汽车空调结构原理与维修 3.1 汽车空调压缩机 1、对汽车空调压缩机的要求 （1）要有良好的低速性能，即在低速行驶或怠速时 也有较大的制冷能力和较高的效率。 （2）高速运行时功耗小，以节省油耗，并保证发动 机的动力性。 （3）体积小，重量轻，满足汽车对零部件小型化的 要求。 （4）可靠性高，耐高温和抗振性好，能经受恶劣的 运行条件。 （5）运转平稳、噪声低，振动小，起动转矩小，减 少压缩机对汽车的不利影响。 第3章 汽车空调制冷系统构造 2、汽车空调压缩机的作用于分类 （1）汽车空调压缩机的作用 1）压缩机是一个动力源，促使制冷剂在系统内循 环流动。若没有它，制冷剂则无法

2、流动，更不能转 移热量。 2）提高制冷剂的压力，促使其在冷凝器中液化放 热。 3）提高制冷剂压力后，伴随着温度也提高（超过 环境温度），这样有利于向外散热。 （2）空调压缩机的分类 根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量 压缩机和变排量压缩机。 常见空调压缩机的类型 3、曲轴连杆式压缩机 （1）工作原理 曲轴连杆式压缩机是一种早期应用较为广泛的 制冷压缩机，现在大、中型客车中仍然在使用。此 类压缩机的活塞在气缸内不断地运动，改变了气缸 的容积，从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷 剂的作用。压缩机的工作可分为压缩、排气、膨胀 、吸气四个过程，如图所示。 （2）基本结构 1吸、排气口 2气

3、缸盖 3吸、排气阀 片 4阀板 5活塞 6连杆 7气缸套 8前轴承 9 轴封 10曲轴 11曲轴箱 12O形圈 13后轴承 14 后盖 15底板 图32 日本丰田H型压缩机 3、摆盘式压缩机 （1）工作原理 压缩机工作时，主轴带动楔形传动板6一起旋 转。由于楔形传动板6的转动，迫使摆盘以钢球3为 中心，进行左右摇摆移动。摆盘和楔形传动板6之 问的摩擦力，使摆盘具有转动的趋势，但是这种趋 势被一对锥齿轮所限制，使得摆盘只能左右移动， 并带动活塞在气缸内作往复运动。 该类压缩机与曲轴连杆式一样，均有吸气和排 气阀片，工作循环也具有压缩、排气、膨胀、吸气 四个过程。 1活塞 2压块 3钢球 4摇板

4、5主轴 6楔形传动板 图34 摆盘式压缩机工作原理 （2）基本结构 这种压缩机的特点是将摆盘17和楔形传动板 12的滑动配合面改为滚子轴承，楔形传动板12与 前缸盖接触面亦改为滚子轴承，并将楔形传动板 12掏空，大部分零件也改用铝合金材料。这样改 进后压缩机结构更紧凑，重量更轻，寿命更长， 而目价格低廉。 目前，摆盘式压缩机已得到广泛的应用，如 许多汽车修理厂都采用上海三电贝洱公司的压缩 机来替换原有的汽车空调压缩机。 1后缸盖 2阀板 3排气阀片 4排气腔 5弹簧 6后盖缸垫 7主轴 8轴封总成 9滑动轴承 10端面滚子轴承 11前缸盖 12楔形传动 板 13锥齿轮 14缸体 15钢球 16

5、摆盘圆柱滚子轴承 17摆盘 18锥齿 轮 19连杆 20活塞 21阀板垫 22吸气腔 图35 摆盘式压缩机的剖视图 （3）变容量摆盘式压缩机 与普通摆盘式压缩机相比，变容量摆盘式压缩 机最大的改进是在后端盖上装了一个波纹管控制器 和导向器。波纹管放在吸气腔内，受蒸汽气压控制 ，通过波纹管的动作来控制排气腔和摆盘室、吸气 腔和摆盘室之间的阀门通道。导向器根据摆盘室内 压力的大小，自动调节摆盘倾斜角度的大小。摆盘 倾角越大，活塞行程越长，排出的气体亦越多；反 之，摆盘倾角越小，活塞行程越短，排气量亦越少 。角度小时制冷量少，耗能亦少。 由于变容量摆盘式可以实现空调在不同工况下 压缩机的制冷量和功耗

6、的合理匹配，极大限度地改 善了汽车空调的舒适性，并降低了能耗。 4、斜盘式压缩机 斜盘式压缩机是一种轴向往复活塞式压缩机。目 前，它是汽车空调压缩机中使用最为广泛的一种。国 内常见的轿车，如奥迪、捷达以及富康等轿车皆采用 斜盘式压缩机作为汽车空调的制冷压缩机。 （1）工作原理 当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞做轴向 移动，出于活塞在前后布置的气缸中同时做轴向运动 ，这相当于两个活塞在做双向运动。即当前缸活塞向 左移动时，排气阀片关闭，余隙容积的气体首先膨胀 ，在缸内压力略小于吸气腔压力时，吸气阀片打开， 低压蒸汽进入气缸开始了吸气过程； 当后缸活塞向左移动时，开始压缩过程，蒸汽 不断压缩，

7、压力和温度不断上升，当压缩蒸汽的压 力略大于排气腔压力时，排气阀片打开，转到排气 过程，一直到活塞移动到左边为止。这样斜盘每转 动一周，前后两个活塞各自完成吸气、压缩、排气 、膨胀过程，完成一个循环，相当于两个工作循环 。 1回转斜盘 2活塞 3楔形传动板 4活塞 5摆盘 图36 斜盘式与摆盘式压缩机原理和结构比较 (a)斜盘式压缩机的活塞舣向作用；(b)摆盘式压缩机的活塞单向作 用 （2）基本结构 斜盘式压缩机的主要零件有缸体，前、后缸 盖，前、后阀板，活塞等。由于斜盘式压缩机的 活塞双向作用，因此在它的两边都装有前、后阀 总成，各总成上都装有吸气阀片和排气阀片。 1主轴 2压板 3带轮轴承

8、 4轴封 5密封圈 6前阀板 7回油孔 8斜板 9吸油管 10后阀板 11轴承 12机油泵 13活塞 14后缸盖 15后气缸 16钢球 17钢球滑靴 18前后活塞球套 19前气缸 20前气缸盖 2l带 轮 22电磁线圈 图37斜盘式压缩机剖视图 （3）变容量斜盘式压缩机 斜盘式压缩机实现容量变化的形式很多，但原 理均相差不大，归根结底都是采用电磁三通阀来调 节气缸内余隙容积大小，使排气量发生变化，从而 达到调节制冷量大小的目的。 1余隙容积调节阀 2排气腔 3活塞 4阀口 5三通电磁阀 6回气管 7工作 管 图39 斜盘式压缩机变容量工作原理 5、旋叶式压缩机 （1）工作原理 旋转式压缩机和往

9、复式压缩机都是依靠气缸容 积的变化来达到制冷目的的，但它的工作容积变化 除了周期性扩大和缩小外，其空间位置也随主轴的 转动不断发生变化。旋转式压缩机基本上无余隙容 积，其工作过程一般只有进气、压缩、排气三个过 程，所以它的容积效率比往复式压缩机高得多。 旋叶式压缩机又称刮片式压缩机，是旋转式压 缩机的一种。旋叶式压缩机的气缸有圆形和椭圆形 两类。叶片有二片、三片、四片、五片等几种。其 中圆形气缸配置的叶片为二、三、四片三种。椭圆 形气缸配置的叶片为四、五片两种。 在圆形气缸的旋叶式压缩 机中，转子的主轴相对气缸的 圆心有一偏心距，这使转子紧 贴在气缸内表面的进气孔和排 气孔之间。而在椭圆形气缸

10、中 ，转子的主轴和椭圆的几何中 心重合，转子紧贴椭圆两短轴 上的内表面。这样转子的叶片 和它们之间的接触将气缸分成 几个空间，当主轴带动转子旋 转一周时，这些空间的容积发 生扩大缩小归零的循环变 化。相应地制冷剂蒸汽在这些 空间内发生吸气排气的循环 。 （2）基本结构 旋叶式压缩机的主要零部件有缸体、转子、主 轴、叶片、排气阀、后端盖、带有离合器的前端盖 和主轴的油衬。后端盖和前端盖上有两个滚动轴承 支撑主轴转动，后端还有一个油气分离器。 1前板 2带轮 3前端盖 4轴承 5缸体 6后盖板 7轴承 8吸油 9排气口 10进气口 11后端盖 12转子 13主轴 14带轮轴承 15轴衬 图313

11、旋叶式压缩机轴 向剖视图 （3）变容量旋叶式压缩机 这种压缩机的工作原理为：在气缸的吸气孔4 处，有一变容量槽3，当叶片刮过吸气孔4时，进 气过程本来应该结束，但由于气缸开有变容量槽3 ，因此在气流惯性的作用下，继续通过变容量槽3 进行充气，这样可以提高充气效率，又不影响下 一气缸的进气过程。 1转于 2主轴 3变容量槽 4 吸气孔 5进气管 60形圈 7排气阀 8叶片 9 缸体 图3l4 变容量旋叶式压缩机 6、滚动活塞式压缩机 （1）工作原理 滚动活塞式压缩机是一种新型的旋转式压缩机 ，有单缸、双缸和变容量三种。该种压缩机由于体 积小，工作可靠，因此广泛应用于汽车空调及其他 空调和冰箱上。

12、 当曲柄旋转时，活塞不但做自身滚动，而且在以 气缸的中心为圆心、偏心距为半径的圆周上做回旋 运动(不是旋转运动)。这两种运动的合成，引起气缸 两部分空间容积扩大一缩小的周期性变化。当进气 腔的空间容积不断扩大时，制冷剂蒸汽不断地从外 面吸进，压缩机处于进气过程；而另一腔则容积不 断缩小，蒸汽不断压缩，处于压缩过程。当压力腔 的蒸汽压力略大于排气腔时，则排气阀打开，将压 缩蒸汽排出气缸外，处于排气过程。 1 吸气口 2曲轴 3气缸 4滚动活塞 5排气阀 6滑片 7弹簧 8压缩腔 9吸气腔 图315滚动活塞式压缩机的工作原理 (a)吸气终止；(b)压缩；(c)左室吸入，右室压缩；(d)左室吸入，右

13、室排空 （2）主要结构 1进气口 2排气口 3检修备用阀 4安装架 5后盖套 6滚动推力轴承 7 轴向止动螺栓 8平衡块 9滚动轴承 10后端盖 11曲轴 12叶片弹簧 13 前盖套 14滚动轴承 15轴封总成 16离合器带轮 170形圈 18离合器压板 19卡环 20油封 2l卡环 22离合器线圈 23止推密封 24刮片 25缸体 26阀限位器 27油分离阀 28旋转活塞 29吸油孔 30前端盖 3l排气阀 （3）变容量滚动活塞式压缩机 该种压缩机上，一根曲轴配有两个串联的滚 动活塞和中间隔板，其他部分与单缸同。 1带轮 2离合器板 3油封 4曲轴 5吸气口 6滚动活塞 7前缸体 8隔板 9

14、排气口 10后缸体 11外壳套 12吸气腔 13挡油板 14联接管 15后缸盖 16卸载阀 17卸载弹簧 18前缸盖 图317 双缸变容量滚动活塞式压缩机 7、涡旋式压缩机 涡旋式压缩机是一种新型压缩机，主要适用 于汽车空调。它与往复式压缩机相比，具有效率 高、噪音低、振动小、质量小、结构简单等优点 ，是一种先进的压缩机。 （1）工作原理 月牙形容积中的制冷剂蒸汽与设在涡旋圈中 心的排气口相通。在压缩的同时，动圈与定圈的 外周又形成吸气容积，再回旋，再压缩，如此周 而复始完成吸气、压缩、排气工作过程。 1固定圈 2动圈 3固定圈涡旋中心 4、5、6、8制冷剂蒸汽 7最小压缩容积 9排气口 10

15、动圈涡旋中心 11开始压缩容积(最大容积) 12回旋半径 图318涡旋式压缩机工作原理 (a)吸气结束；(b)压缩行程；(c)排气开始之前 （2）基本结构 涡旋式压缩机主要由固定涡旋盘、动涡旋盘 、机架、联接器和曲轴等组成。 1排出口 2固定涡旋盘 3动涡旋盘 4机架 5背压腔 6十字环 7曲轴 8吸入口 9背压孔 图319 涡旋式压缩机结 构简图 图320 涡旋式压缩机实物结构图 1曲轴 2曲柄销 3偏心套 4传动轴承 5动涡旋盘 6平衡块 7曲柄销中心 8驱动点 图321 回旋机构 汽车空调中的冷凝器和蒸发器统称热交换器。 1、冷凝器 汽车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温、 高压制冷剂气体，通过冷凝器将热量散发到车外空气 中，从而使高温、高压的制冷剂气体冷凝成较高温度 的高压液体。 汽车空调冷凝器有管片式、管带式及平行流式三 种结构形式。 （1）管片式冷凝器 管片式冷凝器结构是汽车空调中早期采用一种冷 凝器，制造工艺简单。即用胀管法将铝翅片胀紧在紫 铜管上，管的端部用U形弯头焊接起来，这种冷凝器 清理焊接氧化皮较麻烦，而且其散热效率较低。 3.2 热交换器 1进口 2圆管 3出口 4翅片 图322 管片式冷凝器 （2