1、汽车空调压缩机知识研讨会质量技术部电器组2目录一、压缩机的基本概念一、压缩机的基本概念二、中国压缩机的发展史二、中国压缩机的发展史三、压缩机分类三、压缩机分类四、涡旋式压缩机五、变频空调和变排量压缩机Dream Square 一、压缩机的基本概念 压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过发动机运转带动它运动对制冷剂气体进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩（由压缩机压出的高温高压气态）冷凝（由冷凝器冷凝成中温高压液体）膨胀（由膨胀阀节流后变成低温低压雾状的液气混合物）蒸发 ( 经过蒸发器
2、吸热后变成气态 ) 的制冷循环。二、中国压缩机的发展史 1969年成功研制了第一台汽车空调装置，并安装在红旗保险车上，送到北京中南海请中央首长乘座。这不仅结束了中国不能生产保险车的历史，同时也开创了中国自行设计、独立制造汽车空调装置的先河，当时汽车空调压缩机的结构为六缸双向斜盘式结构，这种结构是美国通用汽车公司1962年推向市场的新产品，直到今天。 2000年，上海奉天空调压缩机有限公司在合肥工业大学的技术支持下，自行研制开发了涡旋式AP系列压缩机。南京奥特佳冷机有限公司在美国普渡大学技术支持下，于2001年研制开发了WXH系列涡旋式压缩机。 第一代压缩机一曲柄连杆式结构压缩机已在小排量压缩机
3、中所消失，现在只存在于大客车空调装置中。 第二代轴向型压缩机（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10000转分以上。特别是轴向型压缩机率先实现了无级可变排量控制，特别受到汽车制造商的欢迎。 第三代压缩机-旋转叶片式压缩机由于其体积和重量可以做得最小，易于在狭小的发动机室内进行布置，加之噪声、振动小，容积效率高等优点，也特别受到汽车制造商的青睐。 第四代压缩机-涡旋式压缩机由于突破了制造技术上的难点正在突飞猛进地发展着。三、压缩机分类容积式制冷压缩机往复活塞式旋转式变容量式曲轴
4、连杆式径向活塞式轴向活塞式旋叶式转子式螺杆式涡旋式直列连杆式V 型W 型S 型摇板式斜盘式气缸圆形气缸椭圆滚动活塞式三角转子式曲轴连杆式斜盘式摇摆斜盘式压缩机工作过程旋叶式压缩机（也称滑片式压缩机）按气缸形式分圆形和椭圆形两种，如图2-40所示。圆形气缸叶片有2、3、4片式，椭圆形气缸片式有4片和5片式。旋叶式压缩机的工作过程见图2-41所示。滚动活塞式压缩机主要由曲轴、气缸、滚动活塞、排气阀、进气口、滑片和弹簧组成。优点：具有质量轻、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。与曲轴连杆式压缩机相比，质量为曲轴连杆式的45%，体积为44%，零件数为62%，耗电量66%。缺点
5、：加工精度高，尤其在大型化时难以保证其精度，另外，在高转速和大功率时，单缸压缩机的振动及磨损会随之加剧。三角转子式压缩机三角转子式压缩机Dream Square 四、涡旋式压缩机1. SELECT TOPIC 涡旋式压缩机是20世纪80年代才发展起来的一种新型容积型压缩机，其机理最早由法国人寇克丝(Leon Creux)提出并于1905年在美国取得专利，由于涡旋体加工困难、轴向力不能稳定平衡、防自转机构不灵活、轴向和径向密封机构不完善等原因，在当时没得以实用化。直至20世纪70年代美国对涡旋式流体机械的基本理论进行了潜心研究，开发了He冷冻用压缩机、膨胀机，显示其卓越性能。 日本在涡旋式流体机
6、械的研制上也不甘示弱。从1975年开始，根据“新容积式压缩机开发”进行了预备研究。特研77B06“涡旋压缩机开发”从1978年3月开始，围绕空调用1.5kw、3kw冰箱用300W等机种进行了基础研究。当前，涡旋式压缩机它已经成为功率在115kw范围内甚受青睐的制冷压缩机，并逐步向大容量机型扩展。涡旋式压缩机发展史 我国1983 年以后才开始涡旋压缩机的研制工作, 1987 年试制出第1 台涡旋空气压缩机。目前涡旋压缩机的研究制造主要集中在美国、日本、中国和韩国。近年来研究涡旋压缩机的论文不断增多, 研究内容主要集中在涡旋压缩机的几何特性、工作原理、泄漏及密封、加工工艺及材料、型线修正及通用型线
7、、整体优化等方面。现在我们力帆所有系列轿车都是用的涡旋式压缩机。 涡旋式压缩机发展史（续）涡旋式压缩机特点优点:结构简单、体积小、重量轻。（与活塞压缩机比：零件减少90%、体积减小40%、重量减轻15%）无吸排气阀。减少了易损件,降低吸排气阻力损失,降低噪音与振动,易于实现变转速无余隙容积。容积效率提高不直接接触，采用油膜密封。摩擦损失小，机械效率高多压缩室同时工作，工作连续，压缩力矩变化平稳缺点:精度要求高，形位公差都在微米级无排气阀，变工况性能欠佳工作腔不易实施外部冷却，压缩过程的热量难排出，因此只能够压缩绝热指数小的气体或者内冷却大排量涡旋压缩机难实现。受齿高限制，排量大直径大，不平衡旋
8、转质量增大，机器不紧凑且重量增加。效率高的特点效率高的特点与其他结构与其他结构压缩机相比，压缩机相比，涡旋式压缩涡旋式压缩机无余隙容机无余隙容积，所以容积，所以容积效率高。积效率高。高精密机加高精密机加工设备，保工设备，保证涡旋加工证涡旋加工精度，泄漏精度，泄漏小。小。低振动、低噪音特点低振动、低噪音特点高可靠性特点高可靠性特点 和其他压缩机相和其他压缩机相比，涡旋压缩机比，涡旋压缩机是连续吸气、压是连续吸气、压缩、排气循环工缩、排气循环工作过程，因此，作过程，因此，不需吸、排气阀，不需吸、排气阀，从而无阀故障从而无阀故障（压缩不良），（压缩不良），而具有更高的可而具有更高的可靠性。靠性。涡旋
9、式压缩机的主要零部件定义： 由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回转平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。 定盘 动盘偏心曲轴组件压缩机电磁离合器结构压缩机电磁离合器结构电磁离合器工作原理 电磁离合器的工作原理是当电流通过电磁线圈时，产生较强的磁场，使压缩机的电磁离合器从动盘和自由转动的皮带轮吸合，从而驱动压缩机主轴旋转。当把电流切断，磁场就消失，靠弹簧作用把从动盘和皮带轮分开，压缩机便停止工作。Dream Square HYPOTHESIS & RQs3. HYPOTHESIS & RQs涡旋式压缩机工作原理DATA ANALYSIS3. HYPOTHESIS & RQs涡旋式压缩机
10、工作原理Dream Square HYPOTHESIS & RQs3. HYPOTHESIS & RQs五、变频空调和变排量压缩机 变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。分类交流变频采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，从而达到省电的目的。 工作时是将国内规定的电压220V，频率
11、50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，变频空调是一种使用变频压缩机和模糊控制技术（模糊控制技术是近代控制理论中的一种高级策略和新颖技术。模糊控制技术基于模糊数学理论，通过模拟人的近似推理和综合决策过程，使控制算法的可控性、适应性和合理性提高，成为智能控制技术的一个重要分支。）的空调器，能根据室内气温的变化，调节制冷速度。具有低噪音、耗能低等特点。家用变频空调（用电）3. HYPOTHESIS & RQs直流变频采用直流数字变转速压缩机，只经过一次电压转换。数字直流变频空调
12、是采用数字直流压缩机的空调。高效数字直流变频压缩机的独特优点在于它摒弃了普通变频空调压缩机原有的交流电压直流电压交流电压变转速方式交流电机的循环工作方式，采用先进的交流电压直流电压变转速方式数字电机控制技术，减少电流在工作中转变次数，使电能转化效率大大提高。变排量压缩机定排量压缩机汽车空调系统，是用蒸发器出风温度来控制电磁离合器吸合或脱离，用间歇运行来控制系统制冷能力和车内空调负荷相适应。这种控制方式除了车内空调温度波动大，系统的频繁开停的不可逆损失使系统能耗增加等缺点外，最大的一个问题是压缩机的周期性离合对汽车发动机引起的干扰，这种情况在汽车发动机容量较小时显得更为突出。变排量压缩机就是可以
13、控制排气量的压缩机，轿车空调用变排量压缩机按照结构形式分为摇板式、斜盘式、滚动活塞式、螺杆式、 旋片式、 涡旋式等机型，其中斜盘式变排量压缩机目前应用最多，按控制方式分为内部控制式变排量压缩机与外部控制式变排量压缩机。3. HYPOTHESIS & RQs内部控制式变排量压缩机工作原理： 轴向定位的活塞由一个可变角度的斜板所驱动，斜板的角度由置于压缩机盖背面的一个真空度腔室内膜片联动装置驱动，真空度腔室膜片一侧与压缩机的进气口相通，另一侧与压缩机活塞下部腔室相通，斜板角度控制阀也接在活塞下部的腔室上。当空调制冷量要求提高时，进气压力高于控制点，控制阀使压缩机活塞下部腔室内的气体与进气侧相通，这
14、样活塞下部腔室与进气管间没有压力差，压缩机会有最大的往复运动，斜板的角度在最大位置，提供给活塞以最大的冲程。 当空调的制冷量要求降低时，进气压力降到控制点，控制阀会将进气口与压缩机活塞下部腔室的通路隔断，并且使活塞下部腔室与压缩机出气口相通，自活塞下部的腔室注入压力较高的气体，使膜片两侧出现压力差，进而改变斜板的角度，减小压缩机排量，实现制冷量降低的要求。外部控制式变排量压缩机电磁阀不通电时控制阀工作过程运转状态运转状态控制阀状态控制阀状态压缩机状态压缩机状态停车停机状态停车停机状态球阀闭，阀体在弹簧作用下处于球阀闭，阀体在弹簧作用下处于右端，调节孔开右端，调节孔开不运转不运转开启瞬间开启瞬间调节孔开，之后随着排气侧压力调节孔开，之后随着排气侧压力升高江阀体往左移，调节孔关闭升高江阀体往左移，调节孔关闭卸载启动卸载启动低速状态低速状态1800rpm5600rpm5600rpm球阀常开，阀体被弹簧推至最右球阀常开，阀体被弹簧推至最右端，调节孔完全打开，已失去调端，调节孔完全打开，已失去调节能力节能力压缩机以压缩机以30-40%30-40%最小容量工作最小容量工作THANK YOU
