变排量压缩机结构
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(汽车行业)汽车变排量空调压缩机工作原理汽车变排量空调压缩机工作原理壹、摘要:变排量空调在现代汽车上得到越来越广泛的应用"本文介绍汽车变排量空调的优点"重点阐述具有代表性的9种汽车变排量空调压缩机的结构和工作原理。
(注:新式可变排量压缩机参考相关资料)。
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和外部控制式变排量压缩机。
其生产厂家及其对应生产的变排量压缩机型号如表1所示。
到了广泛的应用,如表2所示。
和传统的定量空调相比,变排量空调有如下的优点:①排气压力和工作转矩的波动减小,避免了对发动机的冲击;②保持了温度的稳定性;③保持了蒸发器低压的稳定性,而且蒸发器不会结霜;④$提高了压缩机的使用寿命;⑤减少了功率消耗。
V5变排量压缩机由壹个可变角度的摇板和5个轴向定位的气缸组成,其外形如图1所示,控制阀结构如图2所示。
压缩机容积控制中心是壹个波纹管式操纵控制阀,装在压缩机的后端,可检测压缩机吸气腔的压力,锥阀控制摇板箱和吸气腔(波纹管室)之间的通道,球阀控制排气腔和摇板箱之间的通道,排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现。
摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摇板倾斜壹定角度,这就增加了活塞行程(即增加了压缩机排量);反之,摇板箱压力增加,就增加了作用在活塞背面的作用力,使摇板往回移动,减少了倾角,即减小了活塞行程(也就减少了压缩机排量)排气压力影响控制阀的控制点的变化,排气压力升高,控制点降低。
当空调容量要求大时,吸气压力将高于控制点,控制阀的锥阀打开且保持从摇板箱吸入气体至吸气腔&如果没有摇板箱——吸气腔间压力差,压缩机将有最大的容积。
通常压缩机的排气压力比曲轴箱的压力大得多,曲轴压力高于或等于压缩机的吸气压力。
在最大排量时,摇板箱的压力才等于吸气压力,在其它情况下,摇板箱的压力大于吸气压力。
可变排量压缩机的原理可变排量压缩机是一种能够根据需求调整排气量的压缩机。
它通过改变气缸容积,实现压缩机运行时气流的可调节,从而提高工作效率。
下面将详细介绍可变排量压缩机的工作原理。
首先,我们需要了解可变排量压缩机的组成部分。
可变排量压缩机由涡轮、活塞、连杆、曲轴、阀门等部件组成。
涡轮是压缩机的核心部件,负责转动压缩机。
活塞则在气缸内上下运动,从而实现气体的压缩。
可变排量压缩机的工作原理如下:当压缩机运行时,压缩机周围的环境空气被引入涡轮,经过涡轮的旋转产生动力,驱动曲轴的转动。
曲轴转动后,通过连杆将动力传递给活塞。
活塞在气缸内上下运动时,根据系统需求,通过改变活塞的行程长度来调整活塞运动的速度和气缸的容积。
当活塞运动到最高点时,气缸容积最小,此时空气被压缩到最大压力。
而当活塞运动到最低点时,气缸容积最大,此时空气被吸入,待压缩。
为了控制活塞的运动速度和行程长度,可变排量压缩机还配备了一套复杂的控制系统。
该系统通过传感器实时监测压缩机的负载状况,根据负载的变化,控制活塞的运动模式,从而调整气缸容积。
具体来说,当系统负载较小时,即压缩机所需排气量较低时,控制系统会调整活塞的行程长度,使排气量减小,以节省能源。
相反,当系统负载较高时,控制系统会增加活塞的行程长度,使排气量增加,以满足大气量的压缩需求。
总之,可变排量压缩机通过改变活塞的运动速度和行程长度,实现压缩机的排气量的可调节。
它可以根据系统需求,调整排气量大小,从而提高压缩机的工作效率。
这种压缩机以其高效节能的特点,在许多领域得到广泛应用,如汽车空调、制冷领域等。
同时,值得注意的是,可变排量压缩机的控制系统需要具备精确的计算和调节能力,以确保压缩机的排气量调节准确无误。
此外,该压缩机还需要定期维护和保养,以确保其稳定可靠的工作。
可变排量压缩机工作原理可变排量压缩机是一种能够根据负荷需求自动调整排气量的压缩机。
它在工业领域和汽车行业得到广泛应用,既能提高工作效率,又能节约能源。
本文将从工作原理、构造和应用等方面介绍可变排量压缩机。
一、工作原理可变排量压缩机的工作原理基于容积控制理论。
其核心是通过改变压缩机的排气量来实现负荷需求的调节。
当压缩机的排气量减小时,负荷需求较小时,压缩机的工作效率会得到提高;而当负荷需求较大时,压缩机的排气量会增加,以满足负荷需求。
可变排量压缩机的工作原理主要包括以下几个方面:1. 变更气缸工作数目:可变排量压缩机通过启用或关闭气缸,来改变压缩机的排气量。
当负荷需求较小时,可以关闭部分气缸,减少排气量。
而当负荷需求较大时,可以启用更多气缸,增加排气量。
2. 调节气缸行程:可变排量压缩机还可以通过调节气缸的行程来改变排气量。
当负荷需求较小时,可以缩短气缸的行程,减少排气量。
而当负荷需求较大时,可以延长气缸的行程,增加排气量。
3. 控制曲轴转速:可变排量压缩机还可以通过控制曲轴的转速来改变排气量。
当负荷需求较小时,可以降低曲轴的转速,减少排气量。
而当负荷需求较大时,可以提高曲轴的转速,增加排气量。
二、构造可变排量压缩机的构造相对复杂,主要包括气缸、活塞、曲轴、连杆等部件。
其中,气缸是压缩机的关键部件,用于容纳气体并进行压缩。
活塞则通过往复运动,改变气缸的容积。
曲轴和连杆是将活塞运动转化为旋转运动的机构,使得压缩机能够输出动力。
可变排量压缩机还配备了控制系统,用于监测负荷需求并控制排气量的调节。
控制系统通常包括传感器、控制器和执行器。
传感器用于感知负荷需求,将信号传输给控制器。
控制器根据传感器的信号,控制执行器来调节排气量。
三、应用可变排量压缩机广泛应用于工业生产和汽车行业。
在工业生产中,可变排量压缩机能够根据生产负荷的变化,自动调节排气量,提高压缩机的工作效率,减少能源消耗。
在汽车行业中,可变排量压缩机可以根据车辆的行驶状态和负荷需求,自动调节排气量,提高发动机的燃烧效率,减少燃料消耗。
汽车变排量空调压缩机工作原理一、摘要:变排量空调在现代汽车上得到越来越广泛的应用" 本文介绍汽车变排量空调的优点" 重点阐述具有代表性的9种汽车变排量空调压缩机的结构与工作原理。
(注:新式可变排量压缩机参考相关资料)。
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。
其生产厂家及其对应生产的变排量压缩机型号如表1所示。
变排量空调在奥迪、波罗、大宇、标志、别克、中华、奥拓等轿车上得到了广泛的应用,如表2所示。
与传统的定量空调相比,变排量空调有如下的优点:①排气压力和工作转矩的波动减小,避免了对发动机的冲击;②保持了温度的稳定性;③保持了蒸发器低压的稳定性,而且蒸发器不会结霜;④$提高了压缩机的使用寿命;⑤减少了功率消耗。
1、V5变排量压缩机V5变排量压缩机由一个可变角度的摇板和5个轴向定位的气缸组成,其外形如图1所示,控制阀结构如图2所示。
压缩机容积控制中心是一个波纹管式操纵控制阀,装在压缩机的后端,可检测压缩机吸气腔的压力,锥阀控制摇板箱与吸气腔(波纹管室) 之间的通道,球阀控制排气腔与摇板箱之间的通道,排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现。
摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摇板倾斜一定角度,这就增加了活塞行程(即增加了压缩机排量);反之,摇板箱压力增加,就增加了作用在活塞背面的作用力,使摇板往回移动,减少了倾角,即减小了活塞行程(也就减少了压缩机排量)排气压力影响控制阀的控制点的变化,排气压力升高,控制点降低。
当空调容量要求大时,吸气压力将高于控制点,控制阀的锥阀打开并保持从摇板箱吸入气体至吸气腔&如果没有摇板箱——吸气腔间压力差,压缩机将有最大的容积。
通常压缩机的排气压力比曲轴箱的压力大得多,曲轴压力高于或等于压缩机的吸气压力。
一台老别克3.0升轿车,空调不制冷,到4S店维修,说是空调压缩机坏了,直接更换了压缩机。
要回旧压缩机,拆开看看内部结构。
汽车空调压缩机的结构比家用空调压缩机简单,只要懂得原理和结构,有一些机械知识,简单的故障是可以自己修复的,比如电磁离合器的线圈更换、轴承更换、内部清淤等。
老款别克3.0升轿车,GM(通用汽车公司)上海公司生产:一、外观这是换下的空调旧压缩机:上海“易初通用”商标,该压缩机生产日期1997年第52周,使用市面上常用的制冷剂R134a:SEV5系列,压缩机型号为5V16,5缸斜盘可变排量压缩机:V5变排量压缩机小知识:1960年美国人P.B.Loomis申请了可变角度摇板的专利。
20多年后,美国GE公司的Harrison散热部于1983年研制成功了首台无级变排量摇摆式压缩机——V5变排量压缩机,并于1985年在高级轿车上使用。
V5变排量压缩机共有5个汽缸,最大排量为156立方厘米,最小排量为10立方厘米,最小排量仅为最大排量的6.4%。
汽车空调压缩机是否启动工作,由压缩机前端的电磁离合器控制。
这是离合器外貌:下面是压缩机电磁离合器线圈(即电磁铁)的接线插口,皮带轮使用V型皮带:压缩机电磁离合器结构示意图:可以看见吸盘是与压缩机主轴联在一起的,吸盘转动——压缩机转动空调工作过程:当发动汽车后,发动机曲轴皮带一直带动压缩机前端的皮带轮转动(空转)。
当要使用空调制冷时,电磁离合器通电吸合,吸盘与带轮盘(皮带轮)紧紧靠在一起,皮带轮带动压缩机旋转工作;压缩机的制冷排量根据车内温度自动调节(不需频繁启闭压缩机);当不使用空调时,电磁离合器断电分开,吸盘与带轮盘分开,皮带轮空转,压缩机不工作。
V5压缩机虽然采用电磁离合器,但已经不是传统用离合器启闭压缩机的调温方式。
二、拆解1、首先拆电磁离合器吸盘拆汽车空调压缩机吸盘需要的专用工具——拉马(套装):吸盘端面:先用13#套筒扳手取下固定螺母:从拉马套装盒中取一个合适的中空螺母旋入:再从拉马套装盒中取一个合适的顶针螺杆旋入中空螺母中心:手动将螺杆旋到顶到压缩机轴为止:用一只扳手固定螺母,另一只扳手用力旋下顶针螺杆:随着顶针螺杆向下旋转,吸盘与带轮盘(即内、外摩擦片)之间的距离增大:当感到扳手旋转用力很轻时,吸盘从主轴上分离开了:这是吸盘与压缩机主轴的联接键槽,用钢键紧配合联接:这是带轮盘(内摩擦片),它是与皮带轮固定在一起的,花孔是散热作用:2、拆卸皮带轮和电磁线圈先用卡簧钳取下皮带轮的卡簧:取下卡簧,抹去油腻,看见皮带轮轴承四周被牢牢地固定(12个冲压点),型号为6559469 NF(汽车空调压缩机专用轴承):再用8寸拉马取下皮带轮:为了防止顶杆尖打滑,套上原来的锁紧螺母,再加上一个小螺母:随着螺杆的下旋顶入,皮带轮被逐步拉出:取下皮带轮:这个是固体封装的电磁线圈:这是拉下的皮带轮,中心是轴承:继续用拉马把电磁线圈拉下来:取下的电磁线圈:3、拆开压缩机用扳手松开六颗固定螺杆:再用木榔头敲击前端盖:前端盖与缸体分开,绿色的O型圈是耐油密封圈:取下前端盖:前端盖内部:前端盖上嵌有一个主轴滚针轴承:压缩机内部全貌,其结构是斜盘式压缩机:该压缩机有5个缸,功率较大:汽车斜盘式空调压缩机以其结构简单、调节可靠、机器的平衡性能较好、可达到较高的转速等优点,是目前汽车空调系统中应用最普遍的压缩机。
变排量压缩机工作原理
变排量压缩机是一种常用的压缩机类型,它的工作原理是通过改变气缸体积来控制气体的压缩。
变排量压缩机通常由一个气缸、一个活塞和一个连杆组成。
在工作过程中,当活塞向下移动时,气缸容积扩大,气体通过入气阀进入气缸。
随后,活塞开始向上移动,气缸容积减小,气体被压缩,压缩气体通过出气阀排出。
如果需要提高气压,变排量压缩机会增加活塞的运动次数,即每分钟的活塞往复次数。
这样可以增加气体被压缩的次数,从而提高气压。
相反,如果需要降低气压,变排量压缩机会减少活塞的运动次数。
变排量压缩机通常通过压力控制器来实现对活塞运动次数的调节。
压力控制器会监测气体的压力,并根据设定的压力范围来调整活塞的运动次数。
当气压达到设定值时,压力控制器会减少活塞的运动次数,从而降低气压。
相反,当气压低于设定值时,压力控制器会增加活塞的运动次数,提高气压。
总之,变排量压缩机通过改变气缸容积和活塞运动次数来控制气体的压缩,从而实现对气压的调节。
这种压缩机具有工作稳定、能效高等优点,在许多工业和商业应用中被广泛使用。
课题变排量压缩机教师刘辉课时 2 备注目标掌握变排量压缩机工作原理难点排量控制阀的结构分析过程1.复习(1)空调系统制冷强度的控制方式有几种两种:机械控制和电子控制机械控制:通过H型膨胀阀的动态平衡来实现;电子控制:通过蒸发箱表面温度传感器实现。
(2)压缩机排量的决定因素可否改变如何实现压缩机排量由活塞行程决定,活塞行程由斜盘斜度控制,只有改变斜盘斜度,才能改变压缩机排量。
2.变排量压缩机斜盘斜度决定压缩机排量,斜度固定的叫定排量,斜度变化的叫变排量压缩机。
压缩机的3个腔室:高、低压腔,曲轴腔。
高低压腔彼此隔绝,曲轴腔通过活塞与高低压腔隔开。
斜盘上的作用力:曲轴腔压力,高低压腔压力,弹簧弹力。
曲轴箱内的压力基本是大于或等于压缩机的吸入压力,而远小于压缩机的排气压力。
斜盘斜度控制:通过阀门控制曲轴腔压力,从而改变斜盘斜度。
3.排量控制阀控制阀由机械元件和电磁单元组成。
机械元件根据低压侧的压力关系借助于一个位于控制阀低压区的压力敏感元件来控制阀门行程,从而调节控制过程。
电磁元件由控制单元通过500 Hz的通断频率进行控制。
不开空调时,调节阀阀门开启,压缩机的高压腔和压缩机曲轴箱相通,高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡,排量为0,压缩机空转。
刚开空调时,系统的低压压力较高,真空膜盒被压缩,使阀门挺杆行程增大,同时电磁阀的通电占空比为100%,高压腔和曲轴箱被完全隔离,曲轴箱的压力迅速下降,斜盘的斜度快速加大直至排量达到100%。
随着室内温度的下降,低压腔压力缓慢下降,真空膜盒释放,使阀门挺杆行程减小,高压腔和曲轴箱少量联通,同时电磁阀的通电占空比减小,两者共同作用,使曲轴箱的压力缓慢上升,斜盘斜度缓慢下降,排量也缓慢下降。
4.变排量空调压缩机的驱动与过载保护装置因空调压缩机的排气量可降低到接近0,因此省去了空调压缩机电磁离合器,使空调压缩机的质量减轻约20%。
因无空调压缩机电磁离合器,正常情况下,即使空调制冷系统不工作,空调压缩机主轴也在旋转。
东风雪铁龙C5各电控系统电路图解析(六)——自动空调系统电路◆文/湖北 宋波舰(接2015年第4期)一、系统的组成和主要元件的作用东风雪铁龙C5轿车自动空调电控系统的组成和工作原理简图如图1所示,现对自动空调系统主要元件的作用说明如下。
图1 自动空调电控系统的组成和工作原理简图1.空调压缩机C5轿车使用的是变排量的空调压缩机,该压缩机上装有一个变排量的电磁阀,通过变排量电磁阀可改变压缩机斜盘的角度,从而改变活塞的行程,使压缩机的排量发生改变,如图2所示。
与定排量的压缩机相比,变排量的压缩机可根据车内温度的高低来调节制冷剂排量的大小,使空调的舒适性更好。
图2 变排量压缩机的外形和结构2.座舱温度传感器C5轿车装备的是双区自动空调,该空调总成有左、右两个座舱温度传感器,它们的安装位置如图3和图4所示,它们是负温度系数型热敏电阻。
自动空调ECU根据这两个传感器的信号,分别控制左、右座舱(即左、右座舱两个区)的温度。
图3 空调总成左侧的元件图4 空调总成右侧的元件驱动杆驱动销加位弹簧进气阀低压腔(a)变排量压缩机外形电磁离合器插头轴承活塞变排量电磁阀插头鼓风机左送风电机膨胀阀鼓风机调速模块左座舱温度传感器出风空气质量传感器进风门电机右座舱温度传感器右送风电机进风左侧座舱温度传感器右侧座舱温度传感器蒸发器温度传感器日照传感器发动机转速节气门位置冷却液温度制冷剂压力空气质量传感器0004组合仪表网关CAN舒适网8045PSF11513CAN车身网1320发动机ECUBSI 智能控制盒8080121222324234567817151116132526271219186415右后视镜CA00点火开关CAN高速网空调控制面板自动空调E CU进风鼓风机调发动机冷却风左混风右混风 3.蒸发器温度传感器蒸发器温度传感器在空调总成上的安装位置和外形如图3所示,它是负温度系数的热敏电阻。
该传感器用来检测空调制冷系统工作时蒸发器的温度,当温度低于2℃时,自动空调ECU将禁止压缩机工作,以防止蒸发器结霜或结冰。
简述变排量压缩机的工作原理变排量压缩机是一种常用于空气压缩设备中的压缩机,它的工作原理是通过调节工作容积来实现压缩空气的效果。
下面将详细介绍变排量压缩机的工作原理。
变排量压缩机的工作原理可以简单描述为:通过改变压缩机气缸的工作容积来实现空气的压缩。
当压缩机运行时,气缸容积的变化会影响压缩机的排气量和压缩比。
变排量压缩机由气缸、活塞、气缸盖、气阀等组成。
当压缩机开始运行时,活塞在气缸内做往复运动。
在活塞向下运动的过程中,气缸容积增大,形成一个负压区域,使外界空气通过气阀进入气缸。
随后,活塞开始向上运动,气缸容积减小,使气体被压缩。
当气缸容积减小到一定程度时,气缸盖上的气阀关闭,防止气体逆流。
最后,活塞再次向下运动,将压缩好的气体排出。
在变排量压缩机中,通过调节气缸容积来改变排气量和压缩比。
一般来说,压缩机的排气量和压缩比是随着气缸容积的增大而增大的。
因此,通过调节气缸容积,可以控制压缩机的输出能力。
在实际应用中,可以通过多种方式来实现变排量。
一种常见的方式是使用可变容积气缸。
这种气缸可以通过改变活塞的运动轨迹来改变工作容积。
另一种方式是使用多个气缸,并根据需要启用或关闭其中的气缸来实现变排量。
变排量压缩机具有多种优点。
首先,它可以根据实际需求来调节输出能力,提高能效。
其次,它可以适应负载变化,保持压缩机的稳定工作状态。
此外,变排量压缩机还可以减少机械磨损和能源消耗,延长设备寿命,降低运行成本。
变排量压缩机通过调节工作容积来实现压缩空气的效果。
它的工作原理是通过改变气缸容积来调节排气量和压缩比。
通过实现变排量,压缩机可以根据实际需求来调节输出能力,提高能效,适应负载变化,延长设备寿命,降低运行成本。
变排量压缩机课题变排量压缩机教师刘辉课时 2 备注目标掌握变排量压缩机工作原理难点排量控制阀的结构分析过程1.复习(1)空调系统制冷强度的控制方式有几种?两种:机械控制和电子控制机械控制:通过H型膨胀阀的动态平衡来实现;电子控制:通过蒸发箱表面温度传感器实现。
(2)压缩机排量的决定因素?可否改变?如何实现?压缩机排量由活塞行程决定,活塞行程由斜盘斜度控制,只有改变斜盘斜度,才能改变压缩机排量。
2.变排量压缩机斜盘斜度决定压缩机排量,斜度固定的叫定排量,斜度变化的叫变排量压缩机。
压缩机的3个腔室:高、低压腔,曲轴腔。
高低压腔彼此隔绝,曲轴腔通过活塞与高低压腔隔开。
斜盘上的作用力:曲轴腔压力,高低压腔压力,弹簧弹力。
曲轴箱内的压力基本是大于或等于压缩机的吸入压力,而远小于压缩机的排气压力。
斜盘斜度控制:通过阀门控制曲轴腔压力,从而改变斜盘斜度。
3.排量控制阀控制阀由机械元件和电磁单元组成。
机械元件根据低压侧的压力关系借助于一个位于控制阀低压区的压力敏感元件来控制阀门行程,从而调节控制过程。
电磁元件由控制单元通过500 Hz的通断频率进行控制。
不开空调时,调节阀阀门开启,压缩机的高压腔和压缩机曲轴箱相通,高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡,排量为0,压缩机空转。
刚开空调时,系统的低压压力较高,真空膜盒被压缩,使阀门挺杆行程增大,同时电磁阀的通电占空比为100%,高压腔和曲轴箱被完全隔离,曲轴箱的压力迅速下降,斜盘的斜度快速加大直至排量达到100%。
随着室内温度的下降,低压腔压力缓慢下降,真空膜盒释放,使阀门挺杆行程减小,高压腔和曲轴箱少量联通,同时电磁阀的通电占空比减小,两者共同作用,使曲轴箱的压力缓慢上升,斜盘斜度缓慢下降,排量也缓慢下降。
4.变排量空调压缩机的驱动与过载保护装置因空调压缩机的排气量可降低到接近0,因此省去了空调压缩机电磁离合器,使空调压缩机的质量减轻约20%。
因无空调压缩机电磁离合器,正常情况下,即使空调制冷系统不工作,空调压缩机主轴也在旋转。
变排量空调压缩机的结构及⼯作原理⼤众斯柯达轿车装备空调压缩机采⽤变排量斜盘式,其上装有⼀电磁阀(排量调节阀)。
空调制冷系统⼯作时,空调控制单元根据车内外温度传感器、蒸发器温度传感器、车速传感器及驾乘⼈员控制意图等输⼊的信息,进⾏综合分析之后给改变曲轴箱压⼒,进⽽改变斜盘的倾⾓和活塞⾏程,使空调压缩机的排⽓量能根据空调系统的控制⽬标实时进⾏调节。
斯柯达变排量空调压缩机外形及内部核⼼部件的结构如下图所⽰:1 变排量空调压缩机的⼯作原理当车内热负荷达到最⼤值或驾乘⼈员要求快速制冷(表现为车内温度瞬间调到最低)时,排量调节阀的供电占空⽐为100%,排量调节阀阀芯压缩弹簧外伸⾄⾏程最⼤处,此时曲轴箱与吸⽓腔相通,与排⽓腔隔绝,曲轴箱压⼒降到最⼩值,作⽤在活塞右侧的压⼒远⾼于作⽤于活塞左侧的压⼒(等于曲轴箱压⼒与弹簧⼒之和),这样弹簧被压缩,斜盘倾⾓变得最⼤,活塞⾏程最⼤,空调压缩机排⽓量最⼤,以快速制冷。
当车速升⾼,车内热负荷减⼩,排量调节阀的供电占空⽐将减⼩,排量调节阀阀芯外伸⾏程减⼩,曲轴箱压⼒升⾼,作⽤在活塞左侧的压⼒升⾼,这样弹簧压缩量减⼩,斜盘倾斜⾓变⼩,活塞⾏程变⼩,空调压缩机排⽓量降低,以节约燃油。
当车内热负荷降到最⼩值时,排量调节阀断电,此时占空⽐为0,排量调节阀阀芯提升到最⾼处,此时曲轴箱与排⽓腔相通,压⼒升到最⼤值,作⽤在活塞左侧和右侧的压⼒相等,这样弹簧⾃动伸长,斜盘倾⾓最⼩,活塞⾏程最⼩,空调压缩机排⽓量最⼩(接近0)。
2 变排量空调压缩机的驱动与过载保护装置因空调压缩机的排⽓量可降低到接近0,因此省去了空调压缩机电磁离合器,使空调压缩机的质量减轻约20%。
因⽆空调压缩机电磁离合器,正常情况下,即使空调制冷系统不⼯作,空调压缩机主轴也在旋转。
当空调压缩机内部因故发卡,致使主轴运转阻⼒增⼤到⼀定值时,必须使空调压缩机主轴与发动机曲轴的动⼒传递中断,为此在空调压缩机上设有过载保护装置。
空调系统课程变排量压缩机变排量压缩机压缩机是制冷系统的重要元件,它压缩从蒸发器出来的低温、低压的制冷剂蒸气,使之成为高温、高压的制冷剂蒸气。
除部分客车空调压缩机是由专门的辅助发动机驱动外,大部分汽车压缩机均由发动机带动,利用电磁离合器的吸合控制压缩机工作。
定排量压缩机为了防止蒸发器内温度过低,它根据制冷负荷变化,不断地吸合、断开电磁离合器,这会造成以下不良影响:●发动机运行不平稳●功耗损失(在高速和低负荷时)●压缩机进排气压力波动大●出风口温度变化大为了改善以上影响,GM公司从1985年开始使用变排量压缩机,在制冷系统工作时,变排量压缩机的电磁离合器一直处于吸合状态,它可根据制冷负荷及发动机转速变化,在一定范围内连续平稳地改变活塞排量,从而实现系统流量的调节。
变排量压缩机结构变排量压缩机结构相对于定排量压缩机不同之处在于:1. 摆动盘通过导向销和传动柄相连,传动柄与主轴连成一体,导向销安装在传动柄的偏心槽内,它可使摆动盘与主轴倾斜成某一范围内的任意角度,从而改变了压缩机排量。
摆动盘与主轴角度不同,可使活塞行程改变,同时压缩机排量也随之变化。
2. 在变排量压缩机后端有一个控制阀总成,控制阀内有一个压力感应波纹管,此波纹管感应压缩机吸气压力,可控制摇板箱内气体压力,摇板箱内气体压力变化导致摆动盘角度变化,从而调节压缩机排量。
空调系统课程变排量压缩机图5-1 可变排量压缩机内部结构变排量压缩机工作原理排量的改变是依靠摇板箱压力的改变来实现的。
摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摆动盘倾斜一定角度,这就增加了活塞行程(即增加了压缩机排量);反之,摇板箱压力增加,这就增加了作用在活塞背面的作用力,使摆动盘往回移动,减小了倾角,即减小了活塞行程(也就减小压缩机排量)。
若制冷负荷增加,压缩机吸气侧压力增加,当吸气侧压力超过了设定值,高的吸气压力使波纹管收缩,针阀下落,钢球落在球座上,将高压侧气体和摇板箱内气体的通道封死。
变排量斜盘式汽车空调压缩机的动平衡仿真分析在汽车空调系统中,压缩机是起着关键作用的部件之一。
传统的斜盘式汽车空调压缩机由于其结构特点,产生了不可忽视的振动和噪声问题。
而变排量斜盘式汽车空调压缩机作为一种新型空调压缩机,具有较好的动平衡性能。
本文将运用仿真分析的方法,对变排量斜盘式汽车空调压缩机的动平衡性能进行探究。
1. 研究背景随着汽车行业的迅猛发展,对汽车空调系统的性能要求也越来越高。
空调压缩机作为空调系统的核心部件之一,其振动和噪声问题直接影响着驾驶员和乘客的舒适感。
而斜盘式压缩机由于结构上的特点,存在着一定的振动和噪声问题。
为了改进空调压缩机的性能,研发出了变排量斜盘式汽车空调压缩机。
2. 变排量斜盘式汽车空调压缩机的结构变排量斜盘式汽车空调压缩机相对于传统的斜盘式压缩机,其结构上有所调整。
它通过调节斜盘的变排量机构,使其在工作过程中能够按照需求调整排量,从而达到更好的动平衡性能。
3. 动平衡仿真分析方法为了研究变排量斜盘式压缩机的动平衡性能,我们采用了仿真分析的方法。
首先,建立变排量斜盘式压缩机的三维模型,并导入仿真分析软件。
然后,根据其工作过程和工况参数,进行动力学仿真分析,得出其振动和噪声数据。
4. 动平衡仿真结果分析通过对变排量斜盘式压缩机的动平衡仿真分析,我们得出了一系列关于振动和噪声的数据。
比如振动加速度、噪声级等指标,这些数据能够直观地反映出压缩机在不同工况下的动平衡性能。
通过对比分析,我们可以得出结论:变排量斜盘式压缩机相较于传统的斜盘式压缩机,在动平衡性能上具备较大优势。
5. 动平衡性能改进措施根据仿真分析结果,我们可以得到一些改进动平衡性能的措施。
比如对变排量斜盘的结构进行调整,优化变排量机构的设计,以及改进压缩机的制造工艺等。
这些改进措施有助于提升变排量斜盘式压缩机的动平衡性能,使其更加稳定可靠。
6. 结论通过对变排量斜盘式汽车空调压缩机的动平衡仿真分析,可以得出该压缩机在振动和噪声方面具备较好的性能。
SD7V16可变排量汽车空调压缩机牡丹江富通汽车空调有限公司 王元礼摘要:本文就SD7V16压缩机的内部结构,技术参数,使用特点,压缩机的排量控制原理及控制阀的结构等做了介绍。
关键词:汽车空调 无级可变排量 控制原理 工作特点随着我国汽车工业的快速发展,汽车的保有量的迅速提高,人们不仅汽车快捷,安全,同时对乘坐的舒适性提出来更高的要求。
而汽车空调是改善驾驶条件、乘坐舒适的必要装备。
制冷压缩机是汽车空调的重要部件,它性能的好坏将直接影响汽车空调系统的性能及效率。
变排量压缩机是一种性能优越的新产品。
SD7V16压缩机是日本三电公司生产的摇盘式7缸无极可变排量汽车制冷压缩机。
它与牡丹江富通汽车空调有限公司生产的V-5无极可变压缩机据有共同的优点。
但在结构上也有许多不同之处。
本文将详细介绍SD7V16压缩机的技术参数、结构、控制阀和压缩机的工作原理。
一,SD7V16压缩机性能参数表SD7V16压缩机及离合器性能参数见表1~表3.表1 压缩机参数1 缸 径 ∮29.3mm 7 允许持续转数 7000pm2 最大冲程 34.2mm 8 允许瞬间转数 8000rpm3 最小冲程 2.2mm 9 冷 媒 R134a4 最大排量 161,3cc/rev10 润 滑 油 量 135cc5 最小排量 10.4 cc/rev11 重 量 4.2kg6 缸 数7 12 转 向 逆时针表2 离合器参数1 电压 12V DC 6 最小结合电压 7.5V DC2 脱滑扭矩 43N.m 7 皮 带 型 式 PV型3 功率 48W 8 皮 带 轮 直 径 ∮120mm4 允许持续转数 700 rpm 9 重 量 2.2kg5 允许瞬间转数 800rpm 10表 3 安全阀参数释放压力 最小3.6 MPa 最大4.4 MPa释放流量 113。
2NI/min 在4.7 MPa关闭压力 3.25 MPa二,SD7V16压缩机结构原理SD7V16压缩机剖面图见图1.压缩机是发动机通过皮带来驱动的。
变排量压缩机结构原理轿车空调压缩机是由发动机直连驱动的,对于定排量压缩机汽车空调系Array统,用蒸发器出风温度来控制压缩机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。
为了解决这个问题,变排量压缩机应运而生。
所谓的变排量压缩机,结构是基于传纺的斜盘式或摇板式压缩机,传统的斜盘式或摇板式压缩机中,斜盘或摇板的偏转角度是固定不变的,即活塞的最大行程是固定的。
而升级为可变排量压缩机后,调节斜盘或摇板的角度,从而调节活塞的最大行程,改变压缩机的排气量。
相对于传统的定排量压缩机系统,需要有在压缩机前端安装电磁离合器控制压缩机间歇工作,以调节制冷量。
可变排理压缩机取消了电磁离合器,通过活塞行程的无级连续调节,调节制冷量。
,车内环境热舒适性好,降低能耗!三电可变排量压缩机可变排量压缩机变排量的控制方式有两种:一种是机械式可变排量,即在压缩机内部有调节阀,依据空调的管路压力自适应的改变压缩机的排量;另一种是电控可变排量,在原机械调节阀的基础上增加了一个电磁调节阀,空调控制单元从蒸发器出风温度传感器获得信号,对压缩机的功率进行无级调节。
可变排量压缩机结构图注意三个压力:一个是压缩机的吸入低压的制冷剂;另一个是压缩机排出的高压制冷剂;第三个是斜盘或摇板所在的曲轴箱的压力;这个曲轴箱内的压力基本是大于或等于压缩机的吸入压力,而远小于压缩机的排气压力。
控制阀用于调节曲轴箱内的压力,当曲轴箱压力等于压缩机的吸气压力时,压缩机处于最大排量;当控制曲轴箱压力高于吸气压力后,斜盘或摇板角度减小,压缩机的排量减小。
可变排量压缩机工作原理图控制阀由机械元件和电磁单元组成。
机械元件按照低压侧的压力关系借助于一个位于控制阀低压区的压力敏感元件来控制调节过程。
电磁单元由操纵和显示单元通过500 Hz的通断频率进行控制。
电控可变排量压缩机在无电流的状态下,调节阀阀门开启,压缩机的高压腔和压缩机曲轴箱相通,高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡。
满负荷时,阀门关闭,曲轴箱和高压腔之间的通道被隔断,曲轴箱的压力下降,斜盘的倾斜角度加大直至排量达到100%;关掉空调或所需的制冷量较低时,阀门开启,曲轴箱和高压腔之间的通道被打开,斜盘的倾斜角度减小直至排量低于2%。
当系统的低压较高时,真空膜盒被压缩,阀门挺杆被松开,继续向下移动,使得高压腔和曲轴箱被进一步隔离,从而使压缩机达到100%的排量。
当系统的吸气压力特别低时,压力元件被释放,使挺杆的调节行程受到限制,这就意味着高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断,从而使压缩机的排量变小。
新结构皮带轮离合器,电控调节变排量压缩机采用了新结构皮带轮。
皮带盘由皮带轮和随动轮组成,通过一橡胶元件将皮带轮和随动轮有力地连接起来。
当压缩机因损坏而卡死时,随动轮和皮带轮之间的橡胶元件的传递力急剧增大,皮带轮在旋转方向将橡胶元件挤压到卡死的随动轮上,橡胶元件产生变形,对随动轮产生的压力增大,随动轮随之产生变形直至随动轮和皮带轮之间脱离连接,从而避免了皮带传动的损坏。
随动轮的变形量取决于橡胶元件温度的高低,橡胶元件的弹性取决于结构件的温度。
由于橡胶元件和随动轮的形变,避免了发动机皮带传动的损坏,同时防止了诸如水泵和发电机的损坏,起到了动力的过载保护的作用。
电控调节的变排量压缩机的优点:压缩机一直运转,无接合冲击,提高了舒适性;通过调节蒸发器的温度使制冷量和热负荷及能量消耗完美匹配,减少了再加热过程,使出风口的温度、湿度恒定调节;由于排量可以降低到近0%,省去离合器的电磁线圈和减少皮带轮质量可使质量减轻20%(约500~800g);压缩机的功率消耗下降,燃油消耗下降;新结构的皮带轮用于皮带传动和空调压缩机之间的力传递,消除了扭矩波动并同时起到过载保护的作用。
1960年美国人P.B.Loomis申请了可变角度摇板的专利。
二十多年后,美国GM公司Harrison散热器部(现在的Delphi Automotive systems公司)于1983年研制成功了首台无级变排量摇板式压缩机----V5变排量压缩机,并于1985年8月在高级轿车上使用它共有5个气缸,是摇摆斜盘结构,其中摇摆斜盘用双向球形连杆与活塞连接,它的基本元件主要有轴和驱动凸耳部件、滑动轴套、旋转轴颈、和将轴劲旋转运动转换成活塞直线运动的摇板等。
内部控制阀在压缩机的后盖中,它主要由锥阀和球阀构成;锥阀控制摇板箱与吸气腔(波纹管室)之间的通道,球阀控制排气腔与摇板箱之间的通道,锥阀和球阀通过阀杆建立联系,从而使两个阀的开度呈互补关系;排气压力影响控制阀设定值的变化,承受着排气压力的升高,设定值降低;吸气压力与设定值比较,推动控制阀杆运动,改变锥阀和球阀的开度,进而改变摇板箱与排气腔间及其摇板箱与吸气腔间的流通阻力从而改变摇板箱压力与吸气压力之差;该压力差推动摇摆斜盘的倾斜角的变化,从而改变压缩机制活塞行程,使压缩机的排量改变。
可见V5变排量压缩机根据车内负荷变化改变空调系统的制冷量,改变了传统的离合器启闭压缩机的调节方式,实现了系统平稳连续运行,不会引起汽车发动机周期性的负荷变化。
但是其空调系统仍保留了电磁离合器,在汽车空调系统停止使用时离合器脱离可以使压缩机停止运转,这样压缩机为部分连续运转。
V5变排量压缩机的最大排量为156cm3,最小排量为10cm3,即最小排量可以降到最大排量的6%。
1985年日本Sanden公司开始开发摇板式变排量压缩机<2>,图3为该公司推出的SDV710变排量压缩机结构,该压缩机是以技术成熟的定排量压缩机SD7系列为基础根据变排量原理研制而成。
与V5机型相比,简化了变摇板角度机构和摇板防旋转机构,且内部控制阀的结构和控制原理也不同。
排气通过一个固定管径的节流短管从排气腔到摇板箱,从而改善了低排量情况下的控制阀的动作反应。
内部控制阀安装在阀板的中心(见图4),波纹管伸缩由摇板箱压力控制,控制阀的开关受波纹管(即摇板箱压力Pc)、排气压力Pd、以及吸气压力Ps共同作用的控制。
采用排气压力推杆可以调节波纹管阀的开阀压力,这样可以补偿大负荷时压缩机吸入管道的压力降增大引起的蒸发温度增高,使蒸发温度保持一个合适的温度。
SDV710变排量压缩机最大排量161cm3,摇板角度可以从1.5°到24°,使排量从6%到100%变化。
另外,日本柴油机器公司等其他公司也生产变排量摇板式压缩机。
日本电装公司1983年研制成10P-V型两级变容量10缸机,该压缩机是各有相同的气缸布置在斜板两侧,即为双作用型式。
可以通过打开后部气缸的排气阀,使排气腔与吸气腔相通,以此实现50%的气缸卸载。
该机可实现50%载荷下起动,并可在高速下节能30%<3>。
1983年8月以后开始用在Toyota轿车上。
Denso公司开发了7SB16斜板式变排量压缩机,其结构见图5<4>。
这种压缩机只在一侧布置气缸,为单作用型式。
在主轴上装有回转斜板,当主轴旋转时,斜板回转,通过滑盘推动活塞作往复运动。
变排量原理同摇板式变排量压缩机,即仍是利用斜板箱压力与吸气压力之差推动斜板的倾斜角的变化,从而改变压缩机的活塞行程,使压缩机的排量改变。
内部控制阀结构与V5变排量压缩机类似。
可变排量压缩机最新进展CVC压缩机CVC(Compact Variable Compressors)压缩机是近两年Delphi Automotive systems 公司推出的新一代变排量压缩机,现在法国、匈牙利、日本、美国和巴西均有厂家生产,使用用户有Opel、Nissan、BMW、Volkswagen、Renault等。
图6为CVC斜板式变排量压缩机结构。
这种压缩机也是单作用型式,变排量原理同摇板式变排量压缩机,内部控制阀结构与V5变排量压缩机类似。
该压缩机采用斜板机构的简谐运动,优化了吸排气口布置,采用了低噪音离合器,降低了振动和噪声。
由于压缩机性能和控制得到改善,使得CVC压缩机使用转速比原变排量压缩机提高了15%,连续最大转速为8000r/min,短时最大转速可达9200r/min。
该机型结构紧凑,具有目前最高的压缩机单位质量和单位体积排气量,对于越来越紧凑化汽车的用户提供了较大的使用可能性。
据称Delphi Automotive systems公司近几年要在美国用CVC压缩机来替代V5、V6、V7摇板式变排量压缩机。
CVC斜板式变排量压缩机目前共有4个规格:CVC125、CVC135、CVC165和CVC185,其中VCV125和CVC135是6缸机CVC165和CVC185是7缸机,最小排量可达7cm3外部控制变排量压缩机世界首台外部控制变排量压缩机6SE12于1999年在Denso公司产生<4>。
6SE12压缩机基于传统的内部控制斜板式变排量压缩机7SB16,为单作用斜板式压缩机(见图7)。
它采用外部控制阀(见图8),由外部电信号来控制压缩机的排量。
内部控制变排量压缩机用内部控制阀使吸气压力保持在一个较低的恒定温度(一般保持蒸发温度为0℃),往往用再热方式提高送风温度来保持车内的舒适性。
而外部控制变排量压缩机汽车空调系统根据环境温度、发动机转速、太阳辐射强度、车内温度、送风温度、送风风流以及空调模式设定等参数由汽车的控制板或者计算机来确定控制信号,再由外部(电磁)控制阀来控制压缩机合适的排量(见图9),这样可以根据当时的冷负荷情况确定一个合适的吸气压力,不需要再热,因此达到节能的目的。
该机型可以使排量最小变化到零,所以不需要电磁离合器对系统开启和停止,因此采用结构简单的新型阻尼限幅皮带轮取代原来的电磁离合器皮带轮(图7),去掉了原来的电磁线圈,减轻了压缩机重量。
但是这样不论汽车空调系统是开还是关,压缩机一直随发动机一起运转,为全部连续运转。
针对这种情况,该压缩机在轴封结构和材料上进行了改进,使得该压缩机全部连续运行时轴封使用寿命和传统变排量压缩机部分连续运行时使用寿命相同。