汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)原理與維修3.1汽車空調(diào)壓縮機1、對汽車空調(diào)壓縮機的要求（1）要有良好的低速性能，即在低速行駛或怠速時也有較大的制冷能力和較高的效率。（2）高速運行時功耗小，以節(jié)省油耗，并保證發(fā)動機的動力性。（3）體積小，重量輕，滿足汽車對零部件小型化的要求。（4）可靠性高，耐高溫和抗振性好，能經(jīng)受惡劣的運行條件。（5）運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低，振動小，起動轉(zhuǎn)矩小，減少壓縮機對汽車的不利影響。第3章汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)構(gòu)造

2、汽車空調(diào)壓縮機的作用于分類

（1）汽車空調(diào)壓縮機的作用

1）壓縮機是一個動力源，促使制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。若沒有它，制冷劑則無法流動，更不能轉(zhuǎn)移熱量。2）提高制冷劑的壓力，促使其在冷凝器中液化放熱。3）提高制冷劑壓力后，伴隨著溫度也提高（超過環(huán)境溫度），這樣有利于向外散熱。（2）空調(diào)壓縮機的分類根據(jù)工作原理的不同，空調(diào)壓縮機可以分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。常見空調(diào)壓縮機的類型3、曲軸連桿式壓縮機（1）工作原理曲軸連桿式壓縮機是一種早期應用較為廣泛的制冷壓縮機，現(xiàn)在大、中型客車中仍然在使用。此類壓縮機的活塞在氣缸內(nèi)不斷地運動，改變了氣缸的容積，從而在制冷系統(tǒng)中起到了壓縮和輸送制冷劑的作用。壓縮機的工作可分為壓縮、排氣、膨脹、吸氣四個過程，如圖所示。（2）基本結(jié)構(gòu)1—吸、排氣口2—氣缸蓋3—吸、排氣閥片4—閥板5—活塞6—連桿7—氣缸套8—前軸承9—軸封10—曲軸11—曲軸箱12—O形圈13—后軸承14—后蓋15—底板圖3-2日本豐田H型壓縮機3、擺盤式壓縮機（1）工作原理壓縮機工作時，主軸帶動楔形傳動板6一起旋轉(zhuǎn)。由于楔形傳動板6的轉(zhuǎn)動，迫使擺盤以鋼球3為中心，進行左右搖擺移動。擺盤和楔形傳動板6之問的摩擦力，使擺盤具有轉(zhuǎn)動的趨勢，但是這種趨勢被一對錐齒輪所限制，使得擺盤只能左右移動，并帶動活塞在氣缸內(nèi)作往復運動。該類壓縮機與曲軸連桿式一樣，均有吸氣和排氣閥片，工作循環(huán)也具有壓縮、排氣、膨脹、吸氣四個過程。1—活塞2—壓塊3—鋼球4—搖板5—主軸6—楔形傳動板圖3-4擺盤式壓縮機工作原理（2）基本結(jié)構(gòu)

這種壓縮機的特點是將擺盤17和楔形傳動板12的滑動配合面改為滾子軸承，楔形傳動板12與前缸蓋接觸面亦改為滾子軸承，并將楔形傳動板12掏空，大部分零件也改用鋁合金材料。這樣改進后壓縮機結(jié)構(gòu)更緊湊，重量更輕，壽命更長，而目價格低廉。

目前，擺盤式壓縮機已得到廣泛的應用，如許多汽車修理廠都采用上海三電貝洱公司的壓縮機來替換原有的汽車空調(diào)壓縮機。

1-后缸蓋2-閥板3-排氣閥片4-排氣腔5-彈簧6-后蓋缸墊7-主軸8-軸封總成9-滑動軸承10-端面滾子軸承11-前缸蓋12-楔形傳動板13-錐齒輪14-缸體15-鋼球16-擺盤圓柱滾子軸承17-擺盤18-錐齒輪19-連桿20-活塞21-閥板墊22-吸氣腔圖3-5擺盤式壓縮機的剖視圖（3）變?nèi)萘繑[盤式壓縮機

與普通擺盤式壓縮機相比，變?nèi)萘繑[盤式壓縮機最大的改進是在后端蓋上裝了一個波紋管控制器和導向器。波紋管放在吸氣腔內(nèi)，受蒸汽氣壓控制，通過波紋管的動作來控制排氣腔和擺盤室、吸氣腔和擺盤室之間的閥門通道。導向器根據(jù)擺盤室內(nèi)壓力的大小，自動調(diào)節(jié)擺盤傾斜角度的大小。擺盤傾角越大，活塞行程越長，排出的氣體亦越多；反之，擺盤傾角越小，活塞行程越短，排氣量亦越少。角度小時制冷量少，耗能亦少。

由于變?nèi)萘繑[盤式可以實現(xiàn)空調(diào)在不同工況下壓縮機的制冷量和功耗的合理匹配，極大限度地改善了汽車空調(diào)的舒適性，并降低了能耗。4、斜盤式壓縮機斜盤式壓縮機是一種軸向往復活塞式壓縮機。目前，它是汽車空調(diào)壓縮機中使用最為廣泛的一種。國內(nèi)常見的轎車，如奧迪、捷達以及富康等轎車皆采用斜盤式壓縮機作為汽車空調(diào)的制冷壓縮機。（1）工作原理當主軸帶動斜盤轉(zhuǎn)動時，斜盤便驅(qū)動活塞做軸向移動，出于活塞在前后布置的氣缸中同時做軸向運動，這相當于兩個活塞在做雙向運動。即當前缸活塞向左移動時，排氣閥片關(guān)閉，余隙容積的氣體首先膨脹，在缸內(nèi)壓力略小于吸氣腔壓力時，吸氣閥片打開，低壓蒸汽進入氣缸開始了吸氣過程；

當后缸活塞向左移動時，開始壓縮過程，蒸汽不斷壓縮，壓力和溫度不斷上升，當壓縮蒸汽的壓力略大于排氣腔壓力時，排氣閥片打開，轉(zhuǎn)到排氣過程，一直到活塞移動到左邊為止。這樣斜盤每轉(zhuǎn)動一周，前后兩個活塞各自完成吸氣、壓縮、排氣、膨脹過程，完成一個循環(huán)，相當于兩個工作循環(huán)。1—回轉(zhuǎn)斜盤2—活塞3—楔形傳動板4—活塞5—擺盤圖3-6斜盤式與擺盤式壓縮機原理和結(jié)構(gòu)比較(a)斜盤式壓縮機的活塞艤向作用；(b)擺盤式壓縮機的活塞單向作用（2）基本結(jié)構(gòu)

斜盤式壓縮機的主要零件有缸體，前、后缸蓋，前、后閥板，活塞等。由于斜盤式壓縮機的活塞雙向作用，因此在它的兩邊都裝有前、后閥總成，各總成上都裝有吸氣閥片和排氣閥片。

1-主軸2-壓板3-帶輪軸承4-軸封5-密封圈6-前閥板7-回油孔8-斜板9-吸油管10-后閥板11-軸承12-機油泵13-活塞14-后缸蓋15-后氣缸16-鋼球17-鋼球滑靴18-前后活塞球套19-前氣缸20-前氣缸蓋2l-帶輪22-電磁線圈圖3-7斜盤式壓縮機剖視圖（3）變?nèi)萘啃北P式壓縮機

斜盤式壓縮機實現(xiàn)容量變化的形式很多，但原理均相差不大，歸根結(jié)底都是采用電磁三通閥來調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)余隙容積大小，使排氣量發(fā)生變化，從而達到調(diào)節(jié)制冷量大小的目的。

1-余隙容積調(diào)節(jié)閥2-排氣腔3-活塞4-閥口5-三通電磁閥6-回氣管7-工作管圖3-9斜盤式壓縮機變?nèi)萘抗ぷ髟?、旋葉式壓縮機

（1）工作原理旋轉(zhuǎn)式壓縮機和往復式壓縮機都是依靠氣缸容積的變化來達到制冷目的的，但它的工作容積變化除了周期性擴大和縮小外，其空間位置也隨主軸的轉(zhuǎn)動不斷發(fā)生變化。旋轉(zhuǎn)式壓縮機基本上無余隙容積，其工作過程一般只有進氣、壓縮、排氣三個過程，所以它的容積效率比往復式壓縮機高得多。

旋葉式壓縮機又稱刮片式壓縮機，是旋轉(zhuǎn)式壓縮機的一種。旋葉式壓縮機的氣缸有圓形和橢圓形兩類。葉片有二片、三片、四片、五片等幾種。其中圓形氣缸配置的葉片為二、三、四片三種。橢圓形氣缸配置的葉片為四、五片兩種。在圓形氣缸的旋葉式壓縮機中，轉(zhuǎn)子的主軸相對氣缸的圓心有一偏心距，這使轉(zhuǎn)子緊貼在氣缸內(nèi)表面的進氣孔和排氣孔之間。而在橢圓形氣缸中，轉(zhuǎn)子的主軸和橢圓的幾何中心重合，轉(zhuǎn)子緊貼橢圓兩短軸上的內(nèi)表面。這樣轉(zhuǎn)子的葉片和它們之間的接觸將氣缸分成幾個空間，當主軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時，這些空間的容積發(fā)生擴大→縮小→歸零的循環(huán)變化。相應地制冷劑蒸汽在這些空間內(nèi)發(fā)生吸氣→排氣的循環(huán)。（2）基本結(jié)構(gòu)旋葉式壓縮機的主要零部件有缸體、轉(zhuǎn)子、主軸、葉片、排氣閥、后端蓋、帶有離合器的前端蓋和主軸的油襯。后端蓋和前端蓋上有兩個滾動軸承支撐主軸轉(zhuǎn)動，后端還有一個油氣分離器。1-前板2-帶輪3-前端蓋4-軸承5-缸體6-后蓋板7-軸承8-吸油9-排氣口10-進氣口11-后端蓋12-轉(zhuǎn)子13-主軸14-帶輪軸承15-軸襯圖3-13旋葉式壓縮機軸向剖視圖（3）變?nèi)萘啃~式壓縮機

這種壓縮機的工作原理為：在氣缸的吸氣孔4處，有一變?nèi)萘坎?，當葉片刮過吸氣孔4時，進氣過程本來應該結(jié)束，但由于氣缸開有變?nèi)萘坎?，因此在氣流慣性的作用下，繼續(xù)通過變?nèi)萘坎?進行充氣，這樣可以提高充氣效率，又不影響下一氣缸的進氣過程。1—轉(zhuǎn)于2—主軸3—變?nèi)萘坎?—吸氣孔5—進氣管6—0形圈7—排氣閥8—葉片9—缸體圖3-l4變?nèi)萘啃~式壓縮機6、滾動活塞式壓縮機

（1）工作原理滾動活塞式壓縮機是一種新型的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，有單缸、雙缸和變?nèi)萘咳N。該種壓縮機由于體積小，工作可靠，因此廣泛應用于汽車空調(diào)及其他空調(diào)和冰箱上。當曲柄旋轉(zhuǎn)時，活塞不但做自身滾動，而且在以氣缸的中心為圓心、偏心距為半徑的圓周上做回旋運動(不是旋轉(zhuǎn)運動)。這兩種運動的合成，引起氣缸兩部分空間容積擴大一縮小的周期性變化。當進氣腔的空間容積不斷擴大時，制冷劑蒸汽不斷地從外面吸進，壓縮機處于進氣過程；而另一腔則容積不斷縮小，蒸汽不斷壓縮，處于壓縮過程。當壓力腔的蒸汽壓力略大于排氣腔時，則排氣閥打開，將壓縮蒸汽排出氣缸外，處于排氣過程。1-吸氣口2-曲軸3-氣缸4-滾動活塞5-排氣閥6-滑片7-彈簧8-壓縮腔9-吸氣腔圖3-15滾動活塞式壓縮機的工作原理(a)吸氣終止；(b)壓縮；(c)左室吸入，右室壓縮；(d)左室吸入，右室排空（2）主要結(jié)構(gòu)

1-進氣口2-排氣口3-檢修備用閥4-安裝架5-后蓋套6-滾動推力軸承7-軸向止動螺栓8-平衡塊9-滾動軸承10-后端蓋11-曲軸12-葉片彈簧13-前蓋套14-滾動軸承15-軸封總成16-離合器帶輪17-0形圈18-離合器壓板19-卡環(huán)20-油封2l-卡環(huán)22-離合器線圈23-止推密封24-刮片25-缸體26-閥限位器27-油分離閥28-旋轉(zhuǎn)活塞29-吸油孔30-前端蓋3l-排氣閥（3）變?nèi)萘繚L動活塞式壓縮機

該種壓縮機上，一根曲軸配有兩個串聯(lián)的滾動活塞和中間隔板，其他部分與單缸同。1-帶輪2-離合器板3-油封4-曲軸5-吸氣口6-滾動活塞7-前缸體8-隔板9-排氣口10-后缸體11-外殼套12-吸氣腔13-擋油板14-聯(lián)接管15-后缸蓋16-卸載閥17-卸載彈簧18-前缸蓋圖3—17雙缸變?nèi)萘繚L動活塞式壓縮機7、渦旋式壓縮機渦旋式壓縮機是一種新型壓縮機，主要適用于汽車空調(diào)。它與往復式壓縮機相比，具有效率高、噪音低、振動小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，是一種先進的壓縮機。（1）工作原理

月牙形容積中的制冷劑蒸汽與設(shè)在渦旋圈中心的排氣口相通。在壓縮的同時，動圈與定圈的外周又形成吸氣容積，再回旋，再壓縮，如此周而復始完成吸氣、壓縮、排氣工作過程。1-固定圈2-動圈3-固定圈渦旋中心4、5、6、8-制冷劑蒸汽7-最小壓縮容積9-排氣口10-動圈渦旋中心11-開始壓縮容積(最大容積)12-回旋半徑圖3-18渦旋式壓縮機工作原理(a)吸氣結(jié)束；(b)壓縮行程；(c)排氣開始之前（2）基本結(jié)構(gòu)

渦旋式壓縮機主要由固定渦旋盤、動渦旋盤、機架、聯(lián)接器和曲軸等組成。

1-排出口2-固定渦旋盤3-動渦旋盤4-機架5-背壓腔6-十字環(huán)7-曲軸8-吸入口9-背壓孔圖3-19渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu)簡圖圖3-20渦旋式壓縮機實物結(jié)構(gòu)圖1-曲軸2-曲柄銷3-偏心套4-傳動軸承5-動渦旋盤6-平衡塊7-曲柄銷中心8-驅(qū)動點圖3-21回旋機構(gòu)汽車空調(diào)中的冷凝器和蒸發(fā)器統(tǒng)稱熱交換器。1、冷凝器

汽車空調(diào)冷凝器的作用是把壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑氣體，通過冷凝器將熱量散發(fā)到車外空氣中，從而使高溫、高壓的制冷劑氣體冷凝成較高溫度的高壓液體。

汽車空調(diào)冷凝器有管片式、管帶式及平行流式三種結(jié)構(gòu)形式。（1）管片式冷凝器管片式冷凝器結(jié)構(gòu)是汽車空調(diào)中早期采用一種冷凝器，制造工藝簡單。即用脹管法將鋁翅片脹緊在紫銅管上，管的端部用U形彎頭焊接起來，這種冷凝器清理焊接氧化皮較麻煩，而且其散熱效率較低。3.2熱交換器1—進口2—圓管3—出口4—翅片圖3-22管片式冷凝器（2）管帶式冷凝器將寬度為22、32、44、48mm的扁平管彎成蛇管形，在其中安置散熱帶(即三角形翅板或其他類型板帶)，然后進入真空加熱爐，將管帶間焊好。

1-接頭2-鋁制內(nèi)肋扁管3-波形翅片圖3-23管帶式冷凝器

（3）平行流冷凝器

平行流冷凝器結(jié)構(gòu)圖，它由圓筒集管、鋁制內(nèi)肋管、波形散熱翅片及連接管組成。它是專為R134a而研制的新結(jié)構(gòu)冷凝器。1-圓筒集管2-鋁制內(nèi)肋扁管3-波形散熱翅片4-連接管5-接頭圖3—24平行流冷凝器結(jié)構(gòu)在安裝冷凝器時，需注意如下兩點：（1）連接冷凝器的管接頭時，要注意哪里是進口、哪里是出口，順序絕對不能接反。否則會引起制冷系統(tǒng)壓力升高、冷凝器脹裂的嚴重事故。（2）未裝連接管接頭之前，不要長時間打開管口的保護蓋，以免潮氣進入。2、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而降溫，風機再將冷風吹到車室內(nèi)，達到降溫的目的。

汽車空調(diào)蒸發(fā)器有管片式、管帶式、層疊式三種結(jié)構(gòu)。（1）管片式蒸發(fā)器

管片式蒸發(fā)器由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上鋁翅片組成，經(jīng)脹管工藝使鋁翅片與圓管緊密相接觸。其結(jié)構(gòu)較簡單，加工方便，但換熱效率較差。

管片式蒸發(fā)器（2）管帶式蒸發(fā)器管帶式蒸發(fā)器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成，工藝比管片式復雜，需采用雙面復合鋁材(表面覆一層0.02～0.09mm厚的焊藥)及多孔扁管材料。

1-進口2-出口3-空氣4-管子5-翅片6-散熱器圖3-26管帶式蒸發(fā)器