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汽車空調壓縮機工作方式分類

2014/3/15 13:21:16      點擊:

  根據工作方式的不同,壓縮機一般可以分為往複式和旋轉式,常見的往複式壓縮機有曲軸連杆式和軸向活塞式,常見的旋轉式壓縮機有旋轉葉片式和渦旋式。
曲軸連杆式壓縮機
  這種壓縮機的工作過程可以分為4個,即壓縮、排氣、膨脹、吸氣。曲軸旋轉時,通過連杆帶動活塞往複運動,由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂麵構成的工作容積便會發生周期性變化,從而在製冷係統中起到壓縮和輸送製冷劑的作用。   
曲軸連杆式壓縮機是第1代壓縮機,它應用比較廣泛,製造技術成熟,結構簡單,而且對加工材料和加工工藝要求較低,造價比較低。適應性強,能適應廣闊的壓力範圍和製冷量要求,可維修性強。   但是曲軸連杆式壓縮機也有一些明顯的缺點,例如無法實現較高轉速,機器大而重,不容易實現輕量化。排氣不連續,氣流容易出現波動,而且工作時有較大的振動。   由於曲軸連杆式壓縮機的上述特點,已經很少有小排量壓縮機采用這種結構形式,曲軸連杆式壓縮機目前大多應用在客車和卡車的大排量空調係統中。
軸向活塞壓縮機
  軸向活塞式壓縮機可以稱為第2代壓縮機,常見的有搖板式或斜板式壓縮機,這是汽車空調壓縮機中的主流產品。   
斜板式壓縮機的主要部件是主軸和斜板。各氣缸以壓縮機主軸為中心圓周布置,活塞運動方向與壓縮機的主軸平行。大多數斜板式壓縮機的活塞被製成雙頭活塞,例如軸向6缸壓縮機,則3缸在壓縮機前部,另外3缸在壓縮機後部。雙頭活塞在相對的氣缸中一前一後的滑動,一端活塞在前缸中壓縮製冷劑蒸氣時,另一端活塞就在後缸中吸入製冷劑蒸氣。各缸均配有高低壓氣閥,另有一根高壓管,用於連接前後高壓腔。斜板與壓縮機主軸固定在一起,斜板的邊緣裝合在活塞中部的槽中,活塞槽與斜板邊緣通過鋼球軸承支承。當主軸旋轉時,斜板也隨著旋轉,斜板邊緣推動活塞作軸向往複運動。如果斜板轉動一周,前後2個活塞各完成壓縮、排氣、膨脹、吸氣一個循環,相當於2個氣缸工作。如果是軸向6缸壓縮機,缸體截麵上均勻分布3個氣缸和3個雙頭活塞,當主軸旋轉一周,相當於6個氣缸的作用。   斜板式壓縮機比較容易實現小型化和輕量化,而且可以實現高轉速工作。它的結構緊湊,效率高,性能可靠,在實現了可變排量控製之後,目前廣泛應用於汽車空調。
旋轉葉片式壓縮機
  旋轉葉片式壓縮機的氣缸形狀有圓形和橢圓形2種。在圓形氣缸中,轉子的主軸與氣缸的圓心有一個偏心距,使轉子緊貼在氣缸內表麵的吸、排氣孔之間。在橢圓形氣缸中,轉子的主軸和橢圓中心重合。   
轉子上的葉片將氣缸分成幾個空間,當主軸帶動轉子旋轉一周時,這些空間的容積不斷發生變化,製冷劑蒸氣在這些空間內也發生體積和溫度上的變化。旋轉葉式壓縮機沒有吸氣閥,因為葉片能完成吸入和壓縮製冷劑的任務。如果有2個葉片,則主軸旋轉一周有2次排氣過程。葉片越多,壓縮機的排氣波動就越小。作為第3代壓縮機,由於旋轉葉片式壓縮機的體積和重量可以做到很小,易於在狹小的發動機艙內進行布置,加之噪聲和振動小以及容積效率高等優點,在汽車空調係統中也得到了一定的應用。但是旋轉葉片式壓縮機對加工精度要求很高,製造成本較高。
渦旋式壓縮機
  這種壓縮機可以稱為第4代壓縮機。渦旋壓縮機結構主要分為動靜式和雙公轉式2種。目前動靜式應用最為普遍,它的工作部件主要由動渦輪與靜渦輪組成,動、靜渦輪的結構十分相似,都是由端板和由端板上伸出的漸開線型渦旋齒組成,兩者偏心配置且相差180°,靜渦輪靜止不動,而動渦輪在專門的防轉機構的約束下,由曲柄軸帶動作偏心回轉平動,即無自轉,隻有公轉。   
渦旋式壓縮機具有很多優點。例如壓縮機體積小、重量輕,驅動動渦輪運動的偏心軸可以高速旋轉。因為沒有了吸氣閥和排氣閥,渦旋壓縮機運轉可靠,而且容易實現變轉速運動和變排量技術。多個壓縮腔同時工作,相鄰壓縮腔之間的氣體壓差小,氣體泄漏量少,容積效率高。渦旋式壓縮機以其結構緊湊、高效節能、微振低噪以及工作可靠性等優點,在小型製冷領域獲得越來越廣泛的應用,也因此成為壓縮機技術發展的主要方向之一。