汽车空调系统压缩机参赛课件.ppt
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1、压压 缩缩 机机参赛选手;参赛选手;88888行动目标3 32 2 压缩机压缩机 通过本节的学习应掌握压缩机的种类,常用压缩机的构造、工作原理以及保养和检修。行动任务 1.了解压缩机的种类,容积式压缩机的工作原理。 2掌握曲轴连杆式,斜盘式,摆盘式,旋叶式、涡旋式压缩机的构造、工作原理。 3掌握压缩机的拆装与保养(特别是电磁离合器的拆装、保养)。 4掌握压缩机的常见故障与检修方法。导引实例 车型:蓝鸟汽车车型:蓝鸟汽车故障现象:故障现象:空调制冷量不足。检查方法检查方法:制冷系统工作时,检查离合器接合,用压力表测量系统压力,低压侧压力偏高,高压侧压力偏低。故障原因:故障原因:在离合器接合的情况
2、下,压缩机自身根据制冷系统的工作情况改变压缩制冷蒸气量。出现这种情况可能是调节压力阀的故障。排除方法:排除方法:应更换压力阀或压缩机。知识内容3 32 22 2压缩机的结构与原理压缩机的结构与原理3 32 21 1汽车空调压缩机的作用及分类汽车空调压缩机的作用及分类3. 2. 33. 2. 3压缩机的保养与检修压缩机的保养与检修 由制冷原理可知,压缩机作为制冷系统中必不可少的元件,它的作用就像人的心脏一样,当压缩机转动时,将蒸发器内产生的低温低压力的制冷剂蒸气吸入,然后将低压制冷剂气体压缩成高压气态制冷剂,压力上升使制冷剂温度升高,高温高压气态制冷剂排到冷凝器中去。压缩机的工作使制冷剂在系统内
3、不断循环,达到制冷的目的。 汽车空调压缩机的应用概况: 目前应用在汽车空调上的空调压缩机不少于30多种,如图3.10所示,按其运动型式和主要零部件形状压缩机分类如下: 3 32 21 1汽车空调压缩机的作用及分类汽车空调压缩机的作用及分类 1 1曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机 该机型是第一代产品,目前仍然大量应用在公共汽车和旅游汽车上。 曲轴连杆式压缩机对制冷剂蒸气的压缩,是通过活塞在气缸内往复运动来完成的,如图3.11所示。它的动力是通过带轮从发动机输入。压缩机的工作过程由压缩、排气、膨胀,吸气四个过程组成。3 32 22 2 压缩机的结构与原理压缩机的结构与原理 (1)1)压缩过程:进气
4、过程结束后,活塞在曲轴连杆的带动下,开始压缩过程:进气过程结束后,活塞在曲轴连杆的带动下,开始向上运动。此时吸气阀片和排气阀片都关闭。随着气缸容积不断减小,向上运动。此时吸气阀片和排气阀片都关闭。随着气缸容积不断减小,蒸气压力不断升高,温度也不断增加,气缸内压力略超过排气阀片的蒸气压力不断升高,温度也不断增加,气缸内压力略超过排气阀片的弹性力时,它便打开,开始排气过程。弹性力时,它便打开,开始排气过程。 (2)2)排气过程:排气阀打开后,被压缩的气体不断排出,虽然活塞排气过程:排气阀打开后,被压缩的气体不断排出,虽然活塞仍不断向上运动,气缸内的蒸气压力已不再升高。直到曲轴连杆活塞仍不断向上运动
5、,气缸内的蒸气压力已不再升高。直到曲轴连杆活塞运动到上止点为止,排气过程结束。运动到上止点为止,排气过程结束。 (3)3)膨胀过程:由于进气阀结构和制造安装工艺等原因,在压缩膨胀过程:由于进气阀结构和制造安装工艺等原因,在压缩机活塞的顶部和阀板间存在一间隙,该容积称为余隙容积。由于它的机活塞的顶部和阀板间存在一间隙,该容积称为余隙容积。由于它的存在,排气过程结束时,仍然有一定数量的高压蒸气残留在余隙里。存在,排气过程结束时,仍然有一定数量的高压蒸气残留在余隙里。当活塞开始从上止点下移时,余隙内的高压蒸气首先膨胀,排气阀在当活塞开始从上止点下移时,余隙内的高压蒸气首先膨胀,排气阀在排气腔内压力作
6、用下关闭。活塞继续下行,余隙内蒸气不断膨胀,直排气腔内压力作用下关闭。活塞继续下行,余隙内蒸气不断膨胀,直至压力略低于进气腔内压力时,进气阀片打开,开始进气。至压力略低于进气腔内压力时,进气阀片打开,开始进气。 (4)4)进气过程:进气阀片打开后,蒸气被吸入气缸内,随着活塞的进气过程:进气阀片打开后,蒸气被吸入气缸内,随着活塞的下移,气缸容积不断扩大,低压蒸气不断被吸人。由于进气惯性和阀下移,气缸容积不断扩大,低压蒸气不断被吸人。由于进气惯性和阀片弹性的惰性,活塞下移到下止点并往上移动的一段时间后,进气阀片弹性的惰性,活塞下移到下止点并往上移动的一段时间后,进气阀片关闭,停止进气。这样压缩机便
7、进入下一个循环。压缩机便是这样片关闭,停止进气。这样压缩机便进入下一个循环。压缩机便是这样周而复始地重复着上述上述循环过程,把低压制冷剂蒸气变成高压蒸周而复始地重复着上述上述循环过程,把低压制冷剂蒸气变成高压蒸气。气。a) ) 吸气过程吸气过程 b) b) 排气过程排气过程图图3.11 3.11 曲轴连杆式压缩机工作原理曲轴连杆式压缩机工作原理1 1一排气阀片一排气阀片 2 2阀板阀板 3 3一吸气阀片一吸气阀片 4 4一活塞一活塞 5 5一气缸一气缸 6 6一曲轴连杆一曲轴连杆图3.12 曲柄连杆式压缩机结构图 图3.12是曲柄连杆式压缩机的结构图,其清楚的表达出该压缩机的各零件的位置和它们
8、之间的装配关系。2 2斜盘式压缩机斜盘式压缩机 斜盘式压缩机是一种轴向往复式压缩机,属于第二代产品,目前,在汽车上使用的较广泛的一种。如捷达轿车,富康轿车,奥迪100等。 (1) 普通斜盘式压缩机 图3.13 斜盘式压缩机剖视图1主轴 2压板 3带轮轴承 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 19,20前气缸 21带轮 22电磁线圈 如图3.13所示,斜盘式压缩机的主要零件有缸体前后缸盖,前后阀板,活塞。它的斜盘固定在主轴上,钢球用滑靴和活塞的联结架固定。钢球的作用是使斜
9、盘的旋转运动经钢球转换为活塞的直线运动时由滑动变为滚动。这样可减少摩擦阻力和磨损,以及延长滑靴的使用寿命。如今斜盘和滑靴都以耐磨质轻的高硅铝合金材料替换了当初使用的铸铁材料,活塞也用硅铝合金。这样既提高了压缩机运动机件的质量又可提高压缩机的转速。 由于斜盘式压缩机的活塞双向作用,所以在它的两边都装有前、后阀总成,各总成上都装有吸气簧片和排气簧片。且前、后缸盖上有各自相通的吸气腔和排气腔,吸、排气缸用阀垫隔开。 其润滑方式有两种,一种是采用机油泵强制润滑。它用于豪华型轿车和豪华小型巴士车,具有较大制冷量的压缩机。另一种没有油底壳,没有机油泵,而是依靠润滑油和制冷剂一道循环,利用在吸气腔内因压力和
10、温度下降而分离出的润滑油来润滑压缩机各组件。 工作原理工作原理 主轴带动斜盘转动时,斜盘便驱动活塞作轴向移动,主轴带动斜盘转动时,斜盘便驱动活塞作轴向移动,由于活塞在前后布置的气缸中同时作轴向运动,这相当于由于活塞在前后布置的气缸中同时作轴向运动,这相当于两个活塞在作双向运动。即前缸活塞向左移动时,其排气两个活塞在作双向运动。即前缸活塞向左移动时,其排气阀关闭,余隙容积的气体首先膨胀;在缸内压力略小于吸阀关闭,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,低压蒸气进人气缸开始了吸气腔压力时,吸气阀片打开,低压蒸气进人气缸开始了吸气过程,一直到活塞向左移动到终点为止。当后缸
11、活塞向气过程,一直到活塞向左移动到终点为止。当后缸活塞向左移动时,开始压缩过程,蒸气不断压缩,压力和温度不左移动时,开始压缩过程,蒸气不断压缩,压力和温度不断上升。当压缩蒸气的压力略大于排气腔压力时,排气阀断上升。当压缩蒸气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、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,相当于两个工作气缸。排气、膨胀过程,完成一个循环,相当于两个工作气缸。这意味着缸体截面均布三个气缸和三个双向活塞时
12、,当主这意味着缸体截面均布三个气缸和三个双向活塞时,当主轴旋转一周,相当于六个工作气缸。所以称这种三缸,三轴旋转一周,相当于六个工作气缸。所以称这种三缸,三个双向活塞布置的压缩机为斜盘式六缸压缩机。(参照下个双向活塞布置的压缩机为斜盘式六缸压缩机。(参照下面三个图面三个图3.143.14、3.153.15、3.163.16理解其工作原理)理解其工作原理)图3.14 斜盘压缩机的工作原理图 图3.15 活塞在斜盘四周等距离布置图 图3.16 斜盘驱动活塞原理图 (2) 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,但原理均相差不多,归根到底都是采用电磁三通阀来调节气缸内余隙容积大小,使
13、排气量发生变化,从而达到调节制冷量大小的目的。 如图3.17所示,六缸斜盘式压缩机每缸均配置一个余隙容积变化阀使用一个电磁阀控制。也有用多个电磁阀控制的六个缸的排气量。变容量斜盘式压缩机变容量斜盘式压缩机 图3.17 斜盘式压缩机变容量工作原理图 a)全负荷工作 b)部分负荷工作1一余隙调节阀 2排气腔 3活塞 4一阀口 5三通电磁阀 6回气管 7一工作管 正常负荷工作时,如图3.17(a)所示,电磁阀使排气腔与工作管7接通,高压气体将余隙容积变化阀向右推,直至将阀口堵住,此时压缩机为100的负载,即以正常排气量工作。 当需要降低压缩机的排气量时,电磁阀使回气管6和工作管7相通。当吸气时,余隙
14、首先将原来左端的高压气体通过工作管、回气管送到吸气气缸。在活塞压缩时,气体推动余隙左移,留下一个空间如图3.17(b)所示。当压缩完毕时,余隙阀内的气体保留下来。当活塞右移时,余隙阀内的高压气体首先膨胀,这样就减少了气缸的吸气量和排气量,相应功耗也就减少。 由上所述可以看出,斜盘式压缩机的容量是有级变化,这就远不及摆盘式压缩机输气的质量好。与此同时,采用单电磁阀控制多个气缸的方式也不合理,这会引起排气的波动太大。相应地引起制冷量的急剧变化。所以,最好采用多个电磁阀来控制多个气缸。这样可根据车内或车外温度来决定变容的缸数。但这样一来控制结构就变得复杂起来。从这一点讲不如摆盘式压缩机性能好。 3
15、3摆盘式压缩机摆盘式压缩机 (1)普通摆盘式压缩机 摆盘式压缩机也属于第二代产品,它的最大优点是工作平稳,体积小适用于车厢空间狭小的车型使用。该类压缩机与曲轴连杆式一样,均有进、排气阀片,工作循环也具有压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。当活塞向右运动时,该气缸处于膨胀、吸气两个过程,而摆盘另一端的活塞作反向的向左移动,使该气缸处于压缩、排气两个进程。主轴每转动一周,一个气缸便要完成上述的压缩、排气、膨胀、吸气的一个循环。一般一个摆盘配有五个活塞。这样相应的五个气缸在主轴转动一周时,就有五次排气过程。工作原理:工作原理: 如图如图3.183.18、3.193.19、3.203.20所示。各气缸均以
16、压缩机的所示。各气缸均以压缩机的轴线为中心,均匀分布,连杆联接活塞和摆盘,两端采轴线为中心,均匀分布,连杆联接活塞和摆盘,两端采用球形万向联轴器,使摆盘的摆动和活塞移动相协调而用球形万向联轴器,使摆盘的摆动和活塞移动相协调而不致发生干涉。摆盘中心用钢球作支承中心,并用一对不致发生干涉。摆盘中心用钢球作支承中心,并用一对固定的圆锥齿轮限制摆盘只能摇动而不能转动。(摆盘固定的圆锥齿轮限制摆盘只能摇动而不能转动。(摆盘和传动板之间的摩擦力,使摆盘具有转动的趋势,但是和传动板之间的摩擦力,使摆盘具有转动的趋势,但是这种趋势被一对圆锥齿轮所限制,使得摆盘只能左右移这种趋势被一对圆锥齿轮所限制,使得摆盘只
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