汽车空调压缩机布置校核要点

文/上海 李明诚空调压缩机的控制原理及维修要点众所周知，制冷剂和润滑油在空调系统内循环是靠压缩机的驱动，因此说“压缩机是空调系统的心脏”一点也不过分。

空调压缩机由发动机前端轮系驱动皮带驱动，传统空调系统由A/C开关控制的电磁离合器结合与分离。

目前，许多车辆采用可变排量式空调压缩机。

可变排量压缩机通过感受来自蒸发器出口端制冷剂的压力，并且根据空调系统的制冷需求，自动调节压缩机的排量，从而改变其输出的制冷剂量，使之达到与整个空调控制系统所需要的热负荷相匹配。

由于可变排量式空调压缩机取消了电磁离合器，所以只要发动机运转，压缩机即同时开始运转。

汽车空调的制冷系统分为高压回路与低压回路，在正常情况下高压侧的压力为1.17~1.76M P a，低压侧压力为0.15~0.29MPa。

高压侧与低压侧的分界线就是压缩机和膨胀阀。

高压回路从压缩机的出口→冷凝器→储液干燥过滤器→膨胀阀的进口，低压回路从膨胀阀的出口→蒸发器→压缩机的进口。

几种车型空调压缩机型号见表1。

1.空调压缩机的控制原理空调系统属于汽车舒适性装置，按照优先性原则，为了确保汽车具有良好的安全性和动力性能，发动机ECU会根据车辆的运行状况的需要适时地关闭空调压缩机。

例如，当发动机急加速时，发动机ECU根据车速、发动机转速、节气门开度、进气量等因素来判断是否切断压缩机，以满足加速的需要；为了防止蒸发器芯结冰，利用蒸发器温度传感器监测通过蒸发器的空气温度，以便循环接通和断开空调压缩机。

空调压缩机的申请运转与允许运转条件是对立统一的。

空调开关(A/C)信号不是唯一影响空调压缩机运转的申请信号，空调系统还要经过空调继电器→室外温度开关(大于5℃才闭合)→低压开关(小于200kPa打开)，只有这一路所有的开关都闭合，压缩机的供电电路才能接通，申请信号才成立，压缩机才会运转。

以上海别克林荫大道轿车为例，空调压缩机接通必须满足以下条件：空调系统电源电压在9~16V之间、发动机转速在450~6000r/min、发动机冷却液温度低于125℃、制冷剂压力在196~3200kPa之间、蒸发器的温度高于3℃。

汽车空调出风口布置校核规范1范围本标准规定了汽车空调出风口的布置校核耍求“本标准适用下本公司系列车型仪表板上空调用风口的设计开发:2术语和定义下列术语和定义适用丁本标准,空调出风口开口中心点hatch center of air condition exceed place with a draught 空调出风口开口横向和纵向中心线的变点，见图1所示.2.2H 点H point三维H点装置的里干和大题的钱接中心，它位丁-此模型的两侧H点标记钮间的装置的中心线匕见图1、图2所示。

2.3E 点point E左、右眼点间的中心点，和/或在乘业中心缀上的左、右眼椭M中心点，见图2所示.pnilK in一羯驶时聘例右半部分，位干直线1加2交点的左辿75的始；point B2一驾触员胸部左半部分，位干红线1和2交点的右边75皿处；p o i n t C一督验员除在部分，1」点垂立上方的125皿处.图2位置2 4眼椭圆眼睛和椭国I的仆成词，描述在三维空间中相对于斗辆内部定义的参考点的眼睛位置的统计分布。

2.5气流平面air plane通过除密中心的底甯的法战与气流方向所构建的平向.Q26出风角度impingement angle气流平面与面璃的交线与气与方向的夹角.：G3空调吹面出风口布亘校核要求63.1面积要求空调出风口开口中心点与通过H 点的人体中心线上取5仙g 潞眼椭留下方150 W 交点的连续为投影方 向，所得到的投影面积减去叶片、拨钮的投影面积为空调出风口的吹风面枳，吹风面积总和亶求大于144 cm%见图3所示:图3面积3.2 空调出风口位直布百要求空调风口开口的电心点与前置H 点的2向即阕不小于330叫 过空岗风口开口上边线与SAE 出用眼椭 回的上切堆的长度不超过653幽，见图4所示。

图4空调出风口位置布置要求3.3 上下吹风角度要求中央空调出风口上下吹风位置需要从空调出风口开口中心点吹到期止9酹驾型员的E 点和机（或匕2） 点，见图5所示；艇空调由风口上下吹风位置需耍从空调出风口开口中心点收到SAE95%驾驶协的E 点和C 点，见图6所示。

目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (1)1.1 汽车空调的历程 (1)1.2 汽车空调制冷系统的构成及原理 (3)1.3 空调压缩机的发展 (4)1.4 空调压缩机的前景 (5)1.5 本章小结 (6)第二章空调压缩机的结构与原理 (5)2.1 空调压缩机的分类 (5)2.2 汽车空调压缩机的特殊要求 (10)2.3 活塞斜板式压缩机的结构原理 (10)2.4 本章小结 (12)第三章压缩机测绘 (13)3.1 测绘的意义和过程 (13)3.2 压缩机零件的测绘 (13)3.2.1 电磁离合器 (14)3.2.2 斜板轴 (15)3.2.3 活塞 (16)3.2.4 弹片阀 (17)3.2.5 缸体 (18)3.2.6 前后端盖 (19)3.3 本章小结 (20)第四章空调压缩机的三维建模 (21)4.1 SolidWorks软件介绍 (21)4.2 电磁离合器的三维建模 (22)4.3 活塞体三维建模 (25)4.4 前后端盖的三维建模 (30)4.5 缸体的三维建模 (32)4.6 轴的三维建模 (33)4.7 空调压缩机的装配 (33)4.8 本章小结 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1汽车空调的历程汽车问世已有一百多年的历史。

随着人们的生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活中的必需品，成为房间生活的延伸部分。

对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中一个重要内容。

汽车上安装空调装置的主要目的在于营造一个舒适的环境条件[1]。

汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。

第一台完整的汽车空调装置出现在1927年，它包括一个加热器、一套通风系统及一个空气过滤器。

从1936年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了1940年，美国Packard 公司首次在汽车上采用制冷装置，其后到50年代中在美国生产的Nash牌轿车上安装了冷暖兼容的整体式空调装置，60年代空调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。

科技视界Science &Technology Vision科技视界0前言汽车空调O 型圈价格便宜,制造方法较为简洁,易安装,功能完善,在汽车空调行业应用的范围较广。

而为了使O 型圈在空调系统密封中发挥出更加稳定、更加牢靠的作用,做好汽车空调O 型圈的设计和校核工作是非常有必要的。

1O 型圈的概述与密封原理1.1O 型圈概述O 型橡胶圈密封圈简称O 型圈,是一种截面形状为圆形的橡胶圈。

O 型密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。

O 型圈有良好的密封性能,即可用于静密封,也可用于动密封中。

不仅可单独使用,而且是很多组合式密封装置中的基本组成部分。

它的使用范围很宽,如材料和尺寸选择得当,可以满足各种介质和各种运动条件的要求。

1.2O 型圈密封原理O 型密封圈是一种挤压式密封,挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形,在密封接触面上造成接触压力,接触压力大于被密封介质的内压,则不发生泄漏,反之则发生泄漏。

1.3汽车空调O 型圈材料选择O 型圈的材料有很多,例如:天然橡胶(NR ),丁苯胶(SBR ),丁基橡胶(IIR ),但是,汽车空调O 型圈的材料是氢化丁腈胶(HNBR )。

氢化丁腈胶(HNBR )是丁腈胶在氢化后得到的物质,氢化丁腈胶(HNBR )与丁腈胶相比,耐温性、耐候性都更为理想。

氢化丁腈胶(HNBR )的温度范围是:-25摄氏度至150摄氏度。

氢化丁腈胶(HNBR )的抗磨效果、抗撕效果、抗张效果都很好,它在各种大气条件下的抵抗性都较好。

2汽车空调O 型圈的设计汽车空调O 型橡胶密封尺寸按照国家标准GB3452.1液压气动用橡胶密封圈尺寸系列设计,汽车O 型橡胶密封尺寸公差按照GB3452.1液压气动用橡胶密封圈尺寸公差标准设计。

2.1压缩率压缩率设计公式:压缩率=(O 型圈断面直径—沟槽深度)÷O 型圈断面直径×100%设计人员在设计压缩率的时候,要注意以下三点:a 、密封的基础面积要达到相关标准;b 、要尽量避免变形情况的发生;c 、摩擦力必须要控制在合理的范围之内。

车用空调压缩机的设计与优化方法随着汽车行业的快速发展，车用空调系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

而空调系统的核心组件之一就是车用空调压缩机。

它通过将低温低压的蒸发气体压缩成高温高压的气体，并将其释放到冷凝器中进行热交换，从而实现车内空气的冷却。

在设计车用空调压缩机时，需要考虑到方方面面的因素，包括压缩比、制冷能力、噪音水平、可靠性等。

同时，优化设计也是为了提高空调系统的效率，降低能耗，减少对环境的影响。

下面将介绍一些常用的设计与优化方法。

首先，压缩比是设计车用空调压缩机时最关键的参数之一。

较高的压缩比可以提高制冷能力，但也会增加能耗和噪音水平。

因此，需要在保证制冷效果的前提下，尽量降低压缩比。

一种常用的方法是采用多级压缩机技术，将压缩过程分为两个或更多的阶段。

这样可以降低每个阶段的压缩比，从而提高整体效率。

其次，制冷能力是评估车用空调压缩机性能的重要指标之一。

制冷能力与系统内部的工质流量、制冷剂的热物性密切相关。

在设计过程中，可以通过增加压缩机的气缸数目、调整活塞冲程或增加旋转式压缩机的转速等方式来提高制冷能力。

此外，优化蒸发器和冷凝器的设计，提高传热效果也可以有效提高制冷能力。

第三，噪音水平是设计车用空调压缩机时需要关注的另一个因素。

汽车本身就存在噪音，为了提供更好的驾乘体验，车用空调压缩机的噪音水平应尽量降低。

在设计压缩机时，可以采用噪音减少材料，如吸音棉、隔音罩等，以减少噪音的传播。

此外，还可以对压缩机的结构进行优化设计，降低摩擦和振动噪音。

最后，可靠性是设计车用空调压缩机时需要考虑的一个重要因素。

车用空调系统通常在极端条件下使用，如高温、低温、高湿度等环境下。

因此，压缩机的可靠性需得到充分的考虑。

在设计阶段，可以采用耐高温、耐腐蚀等特殊材料，以提高压缩机的可靠性。

此外，通过合理的安装和维护，及时更换磨损部件，也能延长压缩机的使用寿命。

综上所述，设计和优化车用空调压缩机需要考虑到多方面的因素，包括压缩比、制冷能力、噪音水平和可靠性等。

车用空调压缩机的性能参数优选与优化设计方法车用空调压缩机是汽车空调系统中的核心部件之一。

其性能参数的优选与优化设计对于提高空调系统的效能、提升汽车热舒适性至关重要。

本文将围绕车用空调压缩机的性能参数优选与优化设计方法展开论述。

首先，车用空调压缩机的性能参数优选需要考虑以下几个方面：制冷剂种类、工作条件、制冷剂流量、压缩比和排气温度。

制冷剂种类是选择空调系统性能参数的第一个重要因素。

不同的制冷剂具有不同的物理性质和特点，直接影响到空调系统的制冷效果和能效。

在选择制冷剂时，需要综合考虑其热物性、环境影响、安全性和经济性等因素。

常见的制冷剂有R134a、R1234yf等，根据实际需求选择适合的制冷剂。

其次，工作条件对车用空调压缩机的性能参数优选具有重要影响。

工作条件包括环境温度、冷却水温度等。

在现实应用中，车辆行驶时经常会遇到不同的工况条件，因此需要在压缩机设计中充分考虑这些因素，以保证空调系统在各种工作条件下都能正常运行。

制冷剂流量是决定车用空调压缩机性能参数的重要因素之一。

制冷剂流量的大小直接影响到压缩机的制冷能力和效率。

需要根据空调系统的制冷需求和压缩机的承载能力合理确定制冷剂流量，以达到最佳的制冷效果。

压缩比是车用空调压缩机性能参数优选中的关键要素。

压缩比是指压缩机出口压力与进口压力的比值，是衡量压缩机压缩效率的指标。

通过合理选择压缩比，可以提高压缩机的制冷能力和效率，并减少能耗。

最后，排气温度是车用空调压缩机性能参数优选的重要参考指标。

排气温度高低直接影响到压缩机的热交换效果和制冷能力。

过高的排气温度不仅会降低制冷效果，还会影响到压缩机的寿命和可靠性。

因此，需要通过合理设计和选择压缩机的各个部件，以降低排气温度。

针对车用空调压缩机性能参数的优化设计方法，可以采用以下几种途径：1. 仿真模拟优化方法：通过建立车用空调压缩机的数学模型，利用计算机仿真软件对不同参数情况的性能进行模拟与优化。

通过不断调整参数值，找到最佳的性能参数组合。

◆文/福建省陈育彬技能大师工作室 陈育彬新能源汽车电动空调压缩机检修技巧及典型故障三例目前许多新能源汽车(本文主要指混合动力汽车和纯电动汽车)安装了带高压电驱动控制的空调压缩机，在实际维修过程中通常会遇到空调压缩机不工作的情况。

由于许多维修人员对高压系统控制的电动空调压缩机原理不了解，又缺乏实际的维修经验，导致无法准确快速地排除电动空调压缩机不工作的故障。

笔者曾在本刊2019年第3期《2010款奔驰S400混合动力无法启动》、2021年第6期《2014款宝马i3电动空调不工作》中，详细介绍了与电动空调压缩机有关的案例。

这两个案例有个共同特点：诊断仪器能够读取到“绝缘电阻值超出允许范围之外的绝缘故障”的故障码，但并没有明确指出哪一个部件的绝缘电阻过大，因而需要采用排除法逐一检查绝缘电阻值，或通过诊断仪器读取数据流，或使用绝缘测试仪测量各高压部件的绝缘电阻值。

前一个案例是由于电动空调压缩机绝缘电阻值间歇性不良导致奔驰S400混合动力无法启动；后一个案例由是由于电动空调压缩机受到外力碰撞后，导致EME电机电子单元内部的空调高压熔丝熔断。

感兴趣的技师们可以认真看一下以上两个案例。

本文将专题分享常见新能源车型电动空调压缩机的检修技巧，供业内同行学习参考。

一、电动空调压缩机的结构与工作原理与传统汽车空调有较大不同，新能源汽车空调由压缩机内部的电机驱动，而不是发动机皮带驱动。

电动空调压缩机一般固定在驱动电机旁边的底盘支架上，目的是为了近距离从高压配电箱中获得高压电源，以减少高压线束的长度。

一般在电动空调压缩机上集成有压缩机控制器(内部包含逆变器)，能够将高电压车载电气系统的300~600V直流电压(不同车型的额定电压有所不同，早期奔驰S400混合动力的高压电池电压为126V)转换为交流电压，并将其供至压缩机内部的三相电动机。

电动压缩机上布置有高压插头和低压插头，压缩机本体上安装有制冷剂循环的高、低压管路。

如图1所示，电动空调压缩机包括三个主要部件：①压缩机控制器(包含逆变器)，可将高压直流电转换为交流电压，驱动三相电动机运转，同时压缩机控制器通过CAN总线或LIN总线与其他控制单元通信，接收压缩机运转的指令；②三相电动机，用于驱动涡旋式压缩机；③压缩机，目图2 电动涡旋式压缩机图1 奔驰S400电动空调压缩机1-压缩机控制器(内含逆变器)；2-三相电机；3-涡旋式压缩机。

车型适合所有车型文件编号分析报告_零件名称_校核者_版本号_日期编制满足标准Z_QC_660_2000 审核系统名称空调系统日期批准项目空调压缩机总成属性（FMEA零件编号、周边配合零件清单）整体布置/尺寸的校核：目标值/经验值：压缩机与周边零部件的目标距离为大于20mm。

压缩机装在发动机上，和发动机一起振动，所以在布置空调压缩机时，它与周边零部件的距离至少保证在20mm校核过程及分析说明：（带图示）1、整理收集压缩机周边的布置数据（3D），数据包括：发动机总成、冷却风扇、空调管路、发电机总成、压缩机皮带、压缩机支架、动力转向油管、水管等。

要求数据准确并均在整车坐标下。

2、通过三维软件（CATIA、UG等）进行装配分析3、通过三维软件的分析工具（距离测量、断面分析、剖面分析），进行压缩机尺寸、周边数据距离校核同时记录分析数据、抓解图片压缩机的布置需要考虑与发动机的轮系匹配性包含（发动机轮系的平面度、压缩机的负荷分配、压缩机与发动机的输出比），压缩机本体比较重，要求布置时考虑压缩机的振动性。

(空调压缩机振动要满足振动试验：环境温度常温，振动频率200Hz，振动加速度30g，依次按X、Y、Z三个方向固定在振动台面上，每个方向按14h试验，共计42小时。

的条件要求。

)轮系的配合发动机的校核，保证平面度的一致性，需要进行轮系计算（由发动机设计者计算）。

结论：间隙、台阶、公差分析目标值/经验值：压缩机及压缩机支架的固定、安装孔的孔距公差，要结合每个车型的压缩机布置要求、轮系平面度的要求，如：就A15奥特佳压缩机及支架为例，固定孔（光孔之间的公差一般要求为±0.2;带螺纹的孔距的公差一般要求为±0.3）校核过程及分析说明：根据装配尺寸及装配要求来定合适的公差，根据2D图纸来要求控制各个零部件生产一致性及准确性结论：6、装配工艺可行性：压缩机的布置要便于生产线上的装配。

校核过程及分析说明：（带图示）①、装配顺序压缩机一般采用在动力总成分装，拿A15压缩机为例，首先装配压缩机支架到发动机上，然后把压缩机装配到压缩机支架上，装上压缩机皮带，随发动机一起装到车上，到指定的工位上连接空调管路固定管路压板。

压缩机布置原则
（1）压缩机的进气、排气阀门应位于或接近于主要操作通道，其手轮应位于便于操作和观察的主要通道。

（2）压缩机进气、排气阀门设置高度应该在1.2~1.5m之间，超出此高度时应考虑设计操作台。

（3）压缩机的压力表及其他仪表应向主要操作通道。

（4）压缩机的曲轴箱盖的下边缘，应该于机房地坪400mm以上，以便于检修连杆大头等部件。

（5）在布置大、中型制冷压缩机时，应该考虑设置检修用起设备所需空间。

（6）压缩机突出部分到其他设备或分配站之前的距离比小于1.5m,；两台压缩机突出部位之间的距离不小于1m并留出检修压缩机时抽出曲轴的距离。

（7）对机器型号一致的机器，在布置上可相对集中一个小区。

目录课程设计任务书 (1)第一章活塞式压缩机曲轴结构设计 (2)1.1轴径尺寸的确定 (3)1.2 曲轴的静强度验算： (4)1.2.1 驱动侧的曲柄销位置 I-I (5)1.2.2驱动侧主轴颈位置III-III (6)1.2.3 驱动侧曲柄位置V-V (7)第二章活塞式压缩机曲轴结构校核 (8)2.1 第一个危险位置 (8)2.1.1 被驱动侧的曲柄销位置I-I (9)2.1.2被驱动侧主轴颈位置III-III (9)2.1.3 被驱动侧曲柄位置V-V (9)2.2 第二个危险位置 (10)2.2.1 驱动侧的曲柄销位置I-I (10)2.2.2驱动侧主轴颈位置III-III (11)2.2.3 驱动侧的曲柄位置V-V (11)2.3第三个危险位置 (12)2.3.1 驱动侧的曲柄销位置I-I (12)2.3.2 驱动侧主轴颈位置III-III (13)2.3.3驱动侧主轴颈位置V-V (13)2.4 第三个危险位置 (14)2.4.1驱动侧的曲柄销位置I—I (14)2.4.2 驱动侧的曲柄销位置III—III (15)2.4.3 驱动侧的曲柄销位置V—V (15)第三章曲轴的疲劳强度验算 (16)课程设计总结 (19)参考文献 (20)课程设计任务书学生姓名：你懂得设计题目：xxxxx压缩机曲轴结构设计及强度校核（1）设计条件和依据：ZW型压缩机，两列、立式、曲拐错角180°热力、动力计算选取参数如下：相关位置时曲轴受力：要求：1、曲轴的结构设计2、曲轴的强度校核（1）静强度校核（2）疲劳强度校核3、绘制结构设计草图一张（A2）；绘制曲轴的零件图一张（A1）;绘制曲轴的装配图一张（A1）4、计算说明书一份指导教师：xxx2013.12.24第一章 活塞式压缩机曲轴结构设计铸造曲轴可节省原材料，耐磨性与消震好.由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好.同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢.工艺性能好.另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑 ,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢.减少加工工时，并可把曲轴的形状设计合理，轴颈一般铸造成空心结构。