【文章內(nèi)容簡介】 有兩個作用：一個是起回旋止推軸承的作用，承受氣體的軸向壓力；另一個作用是防止動圈自轉(zhuǎn)并能消除軸向偏移。 動渦旋盤和固定渦旋盤在安裝時存在1800的相位角，從而使兩渦旋盤相互嚙合形成一系列的月牙形容積。動渦旋盤由一個偏心距很小的曲軸帶動，使之繞靜渦旋盤的軸線轉(zhuǎn)動。此外在動渦旋盤背后利用一聯(lián)接機構(gòu)，用來保證動渦旋盤和靜渦旋盤之間的相對平動。在此平動過程中，制冷劑蒸氣由渦旋盤的外邊緣吸人到月牙形工作容積中，工作容積逐漸向中心移動并減小，使制冷劑蒸氣被壓縮，最后經(jīng)中心部位的排氣口軸向排出，從而完成吸氣、壓縮和排氣的整個周期。 渦旋式壓縮機主要由具有渦旋葉片圈的動、定兩渦旋盤所組成，相互錯開1800，在幾個點上相互接觸，相當于嚙合作用。渦旋式壓縮機的工作原理如圖221所示。 圖22la是吸氣結(jié)束時，一對渦旋圈形成了兩對月牙形容積，最大的月牙形容積11即將開始壓縮，動圈渦旋中心繞定圈渦旋中心繼續(xù)同旋公轉(zhuǎn)，原來最大的月牙形容積已壓縮到圖221b所示，動圈被曲軸帶動而再作回旋運動，被壓縮的容積縮小到如圖221c所示最小壓縮容積7(此容積是根據(jù)內(nèi)容積比值確定)，這一月牙形容積中的制冷劑蒸氣即將與設(shè)在渦旋圈中心的排氣口9相通。在壓縮的同時，動圈與定圈的外周又形成吸氣容積，又回旋，再壓縮，如此周而復始完成吸氣、壓縮、排氣工作過程。 汽車空調(diào)變?nèi)萘繅嚎s機的結(jié)構(gòu)與原理1．變?nèi)萘啃卑迨綁嚎s機斜板式進行變?nèi)萘康男问胶芏?，但是其原理差不多，都是用電磁三通閥來改變余隙容積的大小，使排氣量發(fā)生變化，從而改變制冷量的變化。 斜板式的六個缸都按圖222安裝成一個余隙容積變化閥，共同用一個電磁閥控制或兩個電磁閥控制，也可以三個電磁閥控制六個氣缸的排氣量。正常負荷工作時．電磁閥接通排氣腔工作管，高壓氣體將余隙容積變化閥向右推，將閥口堵住，則壓縮機按正常排氣量工作，即按100％負載工作。 當需要降低壓縮機的排氣量時，電磁閥接通回氣管和工作管。當吸氣時，余隙閥首先將原來左端的高壓氣通過工作管、回氣管送到吸氣缸；在活塞壓縮時，氣體推動余隙左移，留下一個空間，如圖222b。當壓縮完畢時，余隙閥內(nèi)的氣體保留下來。當活塞右移時，余隙內(nèi)的高壓氣體首先膨脹，這樣就減少了氣缸的吸氣量和排氣量，也減少了功耗。每個氣缸減少排氣的數(shù)量，視設(shè)計余隙閥容積的大小，一般按減少75％設(shè)計，這時功耗可減少50％。 很明顯，斜板式變?nèi)萘靠刂剖怯屑壸兓模@點就遠不及翹板式工作輸氣質(zhì)量好。同時用一個電磁閥來控制六個缸也不合適，因為這樣排氣的波動太大，易引起制冷量的急劇變化。所以最好用三個電磁閥，每個控制兩個氣缸，根據(jù)車內(nèi)的溫度或者車外的溫度來決定先變?nèi)輧蓚€氣缸，再變?nèi)菟膫€氣缸或六個氣缸。這樣控制結(jié)構(gòu)就會變得復雜化，這點也不及翹板式簡單。所以從變?nèi)莸慕Y(jié)構(gòu)、能耗、空調(diào)舒適性來說，翹板式的整體性能比其他往復式好得多。2．自動調(diào)節(jié)能量的旋葉式壓縮機 日本松下電器公司開發(fā)了一種每轉(zhuǎn)排量為94mL(1mL=1cc)的兩葉片節(jié)能壓縮機，其橫斷面結(jié)構(gòu)見圖223。它可根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低，自動調(diào)節(jié)制冷量，轉(zhuǎn)速低時，保持足夠制冷量，轉(zhuǎn)速高時，能抑制制冷量過大，降低高速時的功耗，達到節(jié)能目的。其工作原理如下： 在氣缸的吸氣口處，有一條吸氣槽。當葉片刮過吸氣口時，吸氣過程應該結(jié)束，但由于開了一條吸氣槽，在氣流慣性作用下，繼續(xù)通過吸氣槽充氣，提高充氣效率，并且不影響下次氣缸的吸氣過程。吸氣槽和葉片構(gòu)成一個缺口，通過吸氣槽壓縮機進入氣缸的氣體流量，正比于缺口截面積和流入時間的乘積，即流量=k面積時間葉片厚度，k為比例系數(shù)。低轉(zhuǎn)速時，葉片刮過吸氣槽的時間長、充氣量增多、制冷量大；而高轉(zhuǎn)速時，葉片刮過吸氣槽的時間短、氣缸充氣量相對減少、制冷量減小、能耗降低。 從工作原理可知，這種壓縮機提高了充氣效率，所以在相同制冷量條件下，氣缸容積可以減?。?0％，而質(zhì)量降低20％。從整體來說，不僅容量自動可調(diào)，而且是節(jié)能機型。3．變?nèi)萘柯N板式壓縮機變?nèi)萘柯N板式壓縮機是對原翹板式壓縮機的改進，如圖224所示。改進后的變?nèi)萘繅嚎s機斜盤與主軸間增加了一個可在主軸上滑動的軸套，主軸上裝有驅(qū)動斜盤運動的驅(qū)動桿。斜盤與驅(qū)動桿通過兩個同心短銷軸相聯(lián)接，驅(qū)動桿上開有腰形槽，斜盤與驅(qū)動桿通過長銷軸構(gòu)成活動聯(lián)接，如圖225所示。斜盤傾角的改變可以改變活塞的行程，從而實現(xiàn)壓縮機隨主軸旋轉(zhuǎn)一周的每轉(zhuǎn)排量。研究表明：壓縮機排量是由壓縮機轉(zhuǎn)速n、壓縮機吸氣排氣壓力Ps、Pd及壓縮機腔內(nèi)壓力Pc共同決定的。當轉(zhuǎn)速增加時，斜盤所受的離心力增加，傾角將減小，使壓縮機每轉(zhuǎn)排量減??；排氣、吸氣壓力增加，使氣缸內(nèi)氣體壓力增加，斜盤傾角增加，壓縮機每轉(zhuǎn)排量增加；腔內(nèi)壓力增加，斜盤傾角減小，壓縮機每轉(zhuǎn)排量減小。這樣，當主軸回轉(zhuǎn)運動時，斜盤在外力驅(qū)動下，既可回轉(zhuǎn)運動又可擺動角度來改變活塞行程，實現(xiàn)變排量變化。 為了保證斜盤推動翹盤運行平穩(wěn)，翹盤上裝有導向瓦和導向球，通過導向瓦的萬向運動，達到排量變化時翹盤進行綜合運動的目的。導向球在導向桿上滑動，使翹盤能平穩(wěn)地作搖擺往復運動，起到導向作用。變?nèi)萘柯N板式壓縮機是通過安裝于后蓋(見圖225)上的拉制閥實現(xiàn)溫度自動控制的?？刂崎y則通過波紋管來感知吸氣壓力的變化。這種內(nèi)部抽真空的波紋管能夠補償不同海拔高度大氣壓力變化，壓縮機控制閥不斷調(diào)節(jié)吸氣壓力與曲軸箱壓力的差值，通過改變斜盤角度而改變活塞行程，實現(xiàn)排量變化。 通過安裝在壓縮機內(nèi)部的控制閥的動作，可以調(diào)節(jié)軸箱內(nèi)壓力的大小，從而達到控制排量的目的。與以往控制壓縮機排量的氣動控制閥不同，采用電動型控制閥作為執(zhí)行器，電動控制閥是電動控制型變排量壓縮機的關(guān)鍵部件。變排量壓縮機的工作性能將主要取決于電動控制閥的性能。 圖226是電動控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。電動控制閥可以根據(jù)系統(tǒng)負荷的需要，通過改變加到電動控制閥上控制信號(這里是電流)的大小，調(diào)整鐵心推桿的電磁推力，從而控制聯(lián)接壓縮機吸氣腔、排氣腔和壓縮機腔內(nèi)各通道的開啟和關(guān)閉，調(diào)節(jié)壓縮機腔內(nèi)氣體的升壓和瀉流，改變斜盤傾角，來滿足不同的排量控制要求。 電動壓縮機對于電動汽車、燃料電池車等新動力汽車，空調(diào)采用電動壓縮機是最好的出路。對于混合動力車，一般也希望采用電動壓縮機，以保證在任何動力驅(qū)動時都有空調(diào)。也有的汽車廠開發(fā)的混合動力車還是采用常規(guī)的壓縮機，只在發(fā)動機驅(qū)動時開空調(diào)。轉(zhuǎn)換成電驅(qū)動模式時則一般停止空調(diào)，除非一定需要空調(diào)時，副發(fā)動機(如豐田)供電動模式時開空調(diào)的需要。20世紀80年代后期北美開始采用電動汽車，為適應這種汽車的需求，美國哈立森，日本三電、電裝等公司都相繼開發(fā)了電動壓縮機。現(xiàn)在三電正在開發(fā)將電流變換器與壓縮機做成一體的渦旋式電動壓縮機。（以下內(nèi)容為：闕雄才，陳江平 主編. 汽車空調(diào)實用技術(shù). P157 ）1．在汽車空調(diào)上使用電動壓縮機的優(yōu)點(1)減少制冷劑的泄漏電動壓縮機由于采用電動機內(nèi)置的封閉式結(jié)構(gòu)，無需軸封，可以避免軸封處及其它部位聯(lián)結(jié)處難以密封所造成的制冷劑泄漏。還可以用金屬管替代易滲透的制冷劑橡膠軟管，從而大大減少制冷劑的泄漏。目前汽車空調(diào)普遍推行使用的HFC134a，一旦泄漏，不僅增加汽車空調(diào)的運行成本，還會給環(huán)境帶來溫室效應。(2)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)性能好 目前汽車空調(diào)上采用壓縮機變?nèi)萘空{(diào)節(jié)的方法，大多是氣缸卸載法或氣體旁通法，與定容量相比，已有很大的進步。但是，與在固定式空調(diào)或制冷裝置上已經(jīng)普遍使用的變頻調(diào)速方法相比，仍然存在著調(diào)節(jié)效率低的弊端。而且．壓縮機上增加了機械調(diào)節(jié)機構(gòu)以后，壓縮機的可靠性也受到影響。電動壓縮機由于是由48V以上的電壓驅(qū)動的、配有小型高效直流無刷電動機的高性能全封閉壓縮機，便可以采用變脈寬調(diào)速方法，具有高效、可靠的變?nèi)萘啃阅堋?3)無需電磁離合器控制壓縮機的運轉(zhuǎn)這就消除了離合器吸合或脫開時產(chǎn)生的噪聲，也消除了周期性離合對汽車駕駛性能的影響。(4)安裝靈活、方便非獨立式汽車空調(diào)，采用由主發(fā)動機通過傳動帶驅(qū)動的開啟式壓縮機，壓縮機安裝位置受到很大限制，須設(shè)計專門的托架，并安裝于發(fā)動機倉內(nèi)。采用電動壓縮機后，安裝位置就靈活得多，可根據(jù)汽車的總體結(jié)構(gòu)、傳入車室的噪聲、振動及空調(diào)系統(tǒng)的配置等情況合理安裝。2．對電動壓縮機電動機的特殊要求電動壓縮機的電動機由于置于機殼內(nèi)，其工作性能、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、尺寸和工作可靠性、耐久性等方面，與壓縮機有著密切聯(lián)系，因而必然會對它提出一些特殊要求。與一般電動機相比，主要區(qū)別是： 1)電動機的周圍都有壓縮機吸入的制冷劑蒸氣流過，其運行所產(chǎn)生的熱量大部分被制冷劑吸收，使制冷劑的溫度升高。這不僅會使壓縮機輸氣量減少，導致制冷量的下降，而且還會導致電動機絕緣材料的老化和潤滑油的惡化，從而影響壓縮機的壽命。因此，對內(nèi)置電動機的絕緣材料和潤滑油，有耐腐蝕和耐高溫的進一步要求。 2)耐腐蝕內(nèi)置電動機和潤滑油、制冷劑三者共存于高溫、高壓、或許還有少量水分的環(huán)境中，內(nèi)置電動機的漆包線應具有足夠的電氣絕緣能力。 3)內(nèi)置電動機應具有較大的起動轉(zhuǎn)矩和耐振、耐沖擊能力，能適應壓縮機的負荷變化。 冷凝器汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。其作用是：將壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣進行冷卻，使其凝結(jié)為高壓制冷劑液體。冷凝器的管片材料最早是全銅的，現(xiàn)在大部分是全鋁的，少量有采用銅管鋁片的(主要用于大客車空調(diào)器，美國少數(shù)轎車上仍保留銅管鋁片形式)。 汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器均采用風冷式結(jié)構(gòu)，其冷凝原理是：讓外界空氣強制通過冷凝器的散熱片，將高溫的制冷劑蒸氣的熱量帶走，使之成為液態(tài)制冷劑。制冷劑蒸氣所放出的熱量，被周圍空氣帶走，排到大氣中。 汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)形式主要有管片式、管帶式和鰭片式三種。冷凝器的結(jié)構(gòu)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)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(cè)和液側(cè)的熱交換效率。上述發(fā)展，使冷凝器尺寸和質(zhì)量大幅度降低。 目前我國轎車上主要采用全鋁管帶式和平行流動式冷凝器，大型客車上主要采用銅管鋁片式冷凝器，中型客車上幾種形式都有，以管帶式為主。如奧迪A寶萊、本田、別克、賽歐、上海帕薩特等車空調(diào)均采用平行流動式冷凝器，桑塔納轎車采用的管帶式冷凝器，即將改成層疊式蒸發(fā)器。 1．管片式管片式由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上散熱片組成，如圖227所示。片與管組裝后，經(jīng)脹管處理，使散熱片與散熱管緊密接觸，使之成為冷凝器總成。這種冷凝器結(jié)構(gòu)比較簡單、加工方便，但散熱效果較差。一般用在大、中型客車的制冷裝置上。 2．管帶式管帶式由