浅谈汽车变排量空调压缩机的工作原理

周惠妹

（湖南省长沙市雅礼中学，长沙 410007）

浅谈汽车变排量空调压缩机的工作原理

周惠妹

（湖南省长沙市雅礼中学，长沙 410007）

当前，对于汽车变排量空调最客观、最基本的要求就是舒适性，此外对空调的冷却效果也提出了相应的要求。因此市场上出现了很多新型变排量空调压缩机，制造商可以根据汽车的定位来选择不同类型的空调压缩机。

汽车变排量；空调压缩机；工作原理

1　市场上新型变排量空调压缩机的现状

当前，汽车市场中定排量空调压缩机的转速会因为汽车发动机转速的变化而随时变化，这样就导致了车内温度变化幅度大，而且由于受到压缩机的启动影响会导致发动机扭矩输出，从而在汽车加速行驶时，压缩机启停的瞬间会产生减速或加速的感觉。这种情况会使驾使者有一种分明的前倾感，大大影响到行车安全，对于汽车驾驶的舒适性产生很大影响。变排量压缩机就不会出现这样的问题，该压缩机的空调打开之后，可以根据汽车的转速、车内的温度、阳光的照射情况等自行调控压缩机的输出量，这样就可以保证车内的温度不会发生大幅度变化，压缩机不会因为多次启停而给车上人造成不适的感觉。但是变排量空调压缩机成本高，对清洁的要求也很高，现在主要用于高端车型，如奔驰等。

2　变排量空调压缩机的工作原理

变排量压缩机是美国德尔福公司分部进行研发、生产并投放市场的。压缩机改变输出的制冷流量是依据空调的制冷要求来自行调控其活塞行程的，最重要的调控部件是位于压缩机末端的排量调控阀，它的作用就是感受来自蒸发箱出口端的制冷剂压力，从而自行变动压缩机的输出流量，使之与该空调系统所需的能量相匹配，这种平衡控制属于动态平衡控制。只要空调系统打开，制冷剂所处压力在有效范围内，压缩机就处在调控阀的控制之下，不停地调节输出量，目的是和压缩机吸入的制冷剂剂量保持一定的动态平衡。在国外该压缩机系统被大量用于重型卡车与低级以上的轿车，且因为适应性比较强，不仅被安装在节流管（Orifice Tube）的空调之上，还被安装在恒温膨胀阀的空调上。变排量空调压缩机主要组成部分是变排量斜盘、活塞组、多重保护开关、大扭力皮带盘、排量调控阀。普通的定排量压缩机系统远远比不上变排量压缩机的空调系统。这是因为可变连续的输出排量让压缩机的工作变得特别顺畅，并且也没有了定排量压缩机内发动机转速发生大波动的情况，乘客也不会产生不舒适的感觉，这将会大大提高乘坐舒适性、发动机的燃油经济性和制冷系统的除湿能力。

3　变排量压缩机的类型

3.1V5变排量空调压缩机

V5变排量空调压缩机是由5个轴向定位的气缸、1个角度可变的摇板组成。其外形如图1所示。

图1　V5变排量压缩机外形图

波纹管式的控制阀是压缩机的体积控制中心，被安装在压缩机的末端，能够测到其吸气腔存在的压力。排量改变是通过摇板箱压力的改变来实现的，加大摇板箱压力，就会使活塞背面的作用力增加，导致摇板来回摆动，使活塞行程减少。相反，减小摇板箱的压力，会导致摇板倾斜形成一定的角度，这就相应地增加了一定的压缩排量。排气的压力会对调控阀的控制点造成一定影响，排气压力增加，控制点就会降低。如果没有摇板箱，吸气腔间压力差会大大增加，那么压缩机内就会有最大的空间。一般情况下，曲轴箱的压力要比压缩机的排气压力小，压缩机的吸气压力会大于或等于曲轴压力，在达到最大排量时，摇板箱压力才会与吸气的压力相等。当空调的容量比较小时，吸气压力会到达控制点，调控阀会自动打开球阀把排气腔内的气体牵引到摇板箱内，且用5个活塞的平衡力来控制摇板箱角度的大小。所以，V5变排量空调压缩机就是通过改变系统压力来调控其系统的制冷流量，使定排量空调压缩机通过离合器启停的调控方法发生改变，从而使系统连续、平稳运行，避免损伤发电机。

3.2涡旋变排量空调压缩机

涡旋变排量空调压缩机是使用旁通法来调节排量的，其原理就是在涡旋盘底板上打开一个小气孔。气孔的方位和调节流量的大小范围有关系，还要安装活塞调控阀，通过舌簧单向阀、底板上的气孔、活塞控制使压缩腔的气体通过流量调节孔回到吸气腔，以此来减少压缩机的指示功率与排量。在变排量有效调控范围内，制冷流量总体保持不变，功率消耗也比定排量压缩机在同转速情况下，下降了20%左右，且排气压力与吸气压力保持不变，解决了定排量压缩机的排气压力与吸气压力会升高的问题。涡旋变排量空调压缩机主要有质量轻、效率高、体积小、可靠性高、运作高效、运转平稳等优点，已经得到了普遍的应用。

［1］ 樊灵，靳春梅，黄星.汽车空调旋转斜盘变排量压缩机用电控阀的关键技术［J］.流体机械，2010，（11）：74-75.

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［3］ 刘战芳.论汽车空调选择参数计算的方法［J］.合肥学院学报（自然科学版），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