淺談汽車變排量空調壓縮機的工作原理

周惠妹

（湖南省長沙市雅禮中學，長沙 410007）

淺談汽車變排量空調壓縮機的工作原理

周惠妹

（湖南省長沙市雅禮中學，長沙 410007）

當前，對于汽車變排量空調最客觀、最基本的要求就是舒適性，此外對空調的冷卻效果也提出了相應的要求。因此市場上出現了很多新型變排量空調壓縮機，制造商可以根據汽車的定位來選擇不同類型的空調壓縮機。

汽車變排量；空調壓縮機；工作原理

1　市場上新型變排量空調壓縮機的現狀

當前，汽車市場中定排量空調壓縮機的轉速會因為汽車發動機轉速的變化而隨時變化，這樣就導致了車內溫度變化幅度大，而且由于受到壓縮機的啟動影響會導致發動機扭矩輸出，從而在汽車加速行駛時，壓縮機啟停的瞬間會產生減速或加速的感覺。這種情況會使駕使者有一種分明的前傾感，大大影響到行車安全，對于汽車駕駛的舒適性產生很大影響。變排量壓縮機就不會出現這樣的問題，該壓縮機的空調打開之后，可以根據汽車的轉速、車內的溫度、陽光的照射情況等自行調控壓縮機的輸出量，這樣就可以保證車內的溫度不會發生大幅度變化，壓縮機不會因為多次啟停而給車上人造成不適的感覺。但是變排量空調壓縮機成本高，對清潔的要求也很高，現在主要用于高端車型，如奔馳等。

2　變排量空調壓縮機的工作原理

變排量壓縮機是美國德爾福公司分部進行研發、生產并投放市場的。壓縮機改變輸出的制冷流量是依據空調的制冷要求來自行調控其活塞行程的，最重要的調控部件是位于壓縮機末端的排量調控閥，它的作用就是感受來自蒸發箱出口端的制冷劑壓力，從而自行變動壓縮機的輸出流量，使之與該空調系統所需的能量相匹配，這種平衡控制屬于動態平衡控制。只要空調系統打開，制冷劑所處壓力在有效范圍內，壓縮機就處在調控閥的控制之下，不停地調節輸出量，目的是和壓縮機吸入的制冷劑劑量保持一定的動態平衡。在國外該壓縮機系統被大量用于重型卡車與低級以上的轎車，且因為適應性比較強，不僅被安裝在節流管（Orifice Tube）的空調之上，還被安裝在恒溫膨脹閥的空調上。變排量空調壓縮機主要組成部分是變排量斜盤、活塞組、多重保護開關、大扭力皮帶盤、排量調控閥。普通的定排量壓縮機系統遠遠比不上變排量壓縮機的空調系統。這是因為可變連續的輸出排量讓壓縮機的工作變得特別順暢，并且也沒有了定排量壓縮機內發動機轉速發生大波動的情況，乘客也不會產生不舒適的感覺，這將會大大提高乘坐舒適性、發動機的燃油經濟性和制冷系統的除濕能力。

3　變排量壓縮機的類型

3.1V5變排量空調壓縮機

V5變排量空調壓縮機是由5個軸向定位的氣缸、1個角度可變的搖板組成。其外形如圖1所示。

圖1　V5變排量壓縮機外形圖

波紋管式的控制閥是壓縮機的體積控制中心，被安裝在壓縮機的末端，能夠測到其吸氣腔存在的壓力。排量改變是通過搖板箱壓力的改變來實現的，加大搖板箱壓力，就會使活塞背面的作用力增加，導致搖板來回擺動，使活塞行程減少。相反，減小搖板箱的壓力，會導致搖板傾斜形成一定的角度，這就相應地增加了一定的壓縮排量。排氣的壓力會對調控閥的控制點造成一定影響，排氣壓力增加，控制點就會降低。如果沒有搖板箱，吸氣腔間壓力差會大大增加，那么壓縮機內就會有最大的空間。一般情況下，曲軸箱的壓力要比壓縮機的排氣壓力小，壓縮機的吸氣壓力會大于或等于曲軸壓力，在達到最大排量時，搖板箱壓力才會與吸氣的壓力相等。當空調的容量比較小時，吸氣壓力會到達控制點，調控閥會自動打開球閥把排氣腔內的氣體牽引到搖板箱內，且用5個活塞的平衡力來控制搖板箱角度的大小。所以，V5變排量空調壓縮機就是通過改變系統壓力來調控其系統的制冷流量，使定排量空調壓縮機通過離合器啟停的調控方法發生改變，從而使系統連續、平穩運行，避免損傷發電機。

3.2渦旋變排量空調壓縮機

渦旋變排量空調壓縮機是使用旁通法來調節排量的，其原理就是在渦旋盤底板上打開一個小氣孔。氣孔的方位和調節流量的大小范圍有關系，還要安裝活塞調控閥，通過舌簧單向閥、底板上的氣孔、活塞控制使壓縮腔的氣體通過流量調節孔回到吸氣腔，以此來減少壓縮機的指示功率與排量。在變排量有效調控范圍內，制冷流量總體保持不變，功率消耗也比定排量壓縮機在同轉速情況下，下降了20%左右，且排氣壓力與吸氣壓力保持不變，解決了定排量壓縮機的排氣壓力與吸氣壓力會升高的問題。渦旋變排量空調壓縮機主要有質量輕、效率高、體積小、可靠性高、運作高效、運轉平穩等優點，已經得到了普遍的應用。

［1］ 樊靈，靳春梅，黃星.汽車空調旋轉斜盤變排量壓縮機用電控閥的關鍵技術［J］.流體機械，2010，（11）：74-75.

［2］ 趙宇，祁照崗，陳江平.汽車空調壓縮機排量控制方法的實驗研究［J］.上海交通大學學報，2008，（08）：109-111.

［3］ 劉戰芳.論汽車空調選擇參數計算的方法［J］.合肥學院學報（自然科學版），2008，（01）：210-211.

Analysis of the Working Principle of Air Conditioning Compressor of Auto Variable Displacement

ZHOUHui-mei
（Changsha Yali Middle School ofChangsha,Changsha 410007,China）

Currently,comfort is the most objective and basic requirement to car variable displacement air conditioning,in addition to make corresponding requirements to the cooling effect of air conditioning.Therefore，many new variable displacement air conditioning compressors appeared in the market，the manufacturer can choose different types ofair-conditioningcompressor accordingtothe positioningofthe car.

Autovariable displacement；Air conditioningcompressor；Workingprinciple

U463.85

A

1674-8646（2015）12-0114-02

2015-09-21