汽车电子设备与维修：压缩机及其功能

制冷系统的压缩机安装在发动机前部，由发动机曲轴上的驱动轮经驱动带驱动旋转。压缩机是制冷系统的动力源，其功能是驱动制冷剂循环流动，将低温（约0℃）低压（约150 kPa）气态制冷剂压缩成高温（约65℃）高压（约1 300 kPa）气态制冷剂。

压缩机种类繁多，形式各异，主要有斜盘式（跷板式）、曲柄连杆式、转子式、叶片式、螺杆式和涡旋式6种。目前，汽车空调系统一般采用斜盘式、曲柄连杆式和转子式压缩机。曲柄连杆式压缩机的结构原理与汽车装备的往复活塞式四冲程发动机和压气机相似，主要用于大、中型客车空调系统，小轿车则普遍采用斜盘式压缩机。

1.斜盘式压缩机的结构

各型斜盘式压缩机的结构大同小异，SE5H－14型斜盘式压缩机的结构如图8－5所示，技术参数如表8－2所示。

斜盘式压缩机又称为跷板式压缩机，主要由电磁离合器、传动斜盘、带圆锥齿轮的行星盘、气缸与活塞、吸气阀片、排气阀片和缸体（壳体）等组成。

传动斜盘又称为传动板，与压缩机轴压装成一体，并随压缩机轴一同旋转。带有圆锥齿轮的行星盘又称为跷板，行星盘与传动斜盘之间通过推力轴承传递动力。由于传动斜盘制作成楔形，因此当压缩机轴旋转时，传动斜盘就会驱动行星盘摆动，即行星盘的一边向后移动时，相对的另一边就会向前移动，并通过球形万向节驱动活塞作前后往复运动。因为行星盘摆动时，就像小朋友玩跷板一样，一边升高，另一边降低，所以斜盘式压缩机又称为跷板式压缩机。

气缸与活塞（一般配置3～5只）以压缩机轴为中心，均匀分布在压缩机壳体（缸体）内部的径向圆周上，活塞的运动方向与压缩机轴平行。活塞与行星盘之间用连杆连接，行星盘与连杆之间、连杆与活塞之间，均采用球形万向节连接，其目的是保证传动斜盘驱动行星盘摆动时，活塞的轴向运动不会受到干涉。行星盘中央压装有圆锥齿轮，该圆锥齿轮与固定锥齿轮之间采用钢球支承与定位，其目的是使行星盘只能以钢球为中心沿压缩机轴线方向摆动，而不能绕压缩机轴转动。

图8-5　SE5H-14型斜盘式压缩机的结构

1—压盘；2—电磁离合器片簧；3—多槽驱动带带轮；4—电磁离合器线圈；5—轴承；6—密封圈；7—驱动端盖；8—带圆锥齿轮的行星盘；9—缸体；10—固定锥齿轮；11—活塞；12—吸气阀片；13—阀板；14—排气阀片；15—阀片限位板；16—后端盖；17—制冷剂进出接头；18—连杆；19—注油塞；20，22—推力轴承；21—传动斜盘

表8-2　SE5H-14型斜盘式压缩机的技术参数

在压缩机后端盖一端设有吸气阀片、排气阀片和阀板，以便制冷剂进入或排出压缩机。阀板夹在吸气阀片与排气阀片之间，吸气阀片靠近活塞一侧，以便吸入制冷剂；排气阀片靠近后端盖一侧，以便排出制冷剂。每个气缸都设有一个吸气孔和一个排气孔，各个气缸的吸气孔均与吸气腔和制冷剂进口接头相连，各气缸的排气孔均与排气腔和制冷剂出口接头相连。

2.电磁离合器的结构与工作原理

电磁离合器是压缩机总成的一部分，一般安装在压缩机前端，主要由电磁线圈、驱动带轮、压盘和滚珠轴承等零部件组成，其结构与工作原理如图8－6所示。其功能是根据需要接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。

图8-6　电磁离合器的结构与工作原理

（a）结构；（b）工作原理
1—压缩机驱动端盖；2—电磁线圈电极引线；3—电磁线圈；4—驱动带轮；5—压盘；6—片簧；7—压盘轮毂；8—滚珠轴承；9—压缩机轴(www.xing528.com)

【特别提示】

电磁离合器是汽车空调系统中最重要的部件之一，受空调（Air Conditioner，AC）开关、温度控制器和压力开关等部件的控制。

驱动带轮由发动机曲轴前端的驱动带轮通过一根三角驱动带或多槽驱动带驱动旋转。压盘又称为摩擦盘，一般用3只片簧与压盘轮毂连接，压盘轮毂用一只平键与压缩机前端伸出的轴相连，电磁线圈固定在驱动带轮内的压缩机驱动端盖上。

3.斜盘式压缩机的工作过程

压缩机与发动机之间的动力联系均采用电磁离合器进行控制。斜盘式压缩机的工作原理如图8－7所示。

当电磁线圈电路尚未接通时，压盘与驱动带轮在3只片簧的弹力作用下保持分离状态，此时压盘与驱动带轮外端面之间保持一定的间隙（0.4～1.0 mm），因此，驱动带轮在曲轴的带动下空转，压缩机不工作。

当电磁线圈电路接通时，会产生强大的电磁吸力将压盘紧紧地吸合在驱动带轮端面上（故压盘又称为吸盘），使压盘、轮毂、压缩机轴、传动斜盘与驱动带轮结合成一体随发动机曲轴旋转。传动斜盘旋转就会通过推力轴承驱动行星盘沿轴向作往复摇摆运动，从而带动活塞作往复运动使制冷剂循环流动。

图8-7　斜盘式压缩机的工作原理

（a）下面一个气缸的吸气阀片被吸开；（b）上面一个气缸的吸气阀片被吸开
1—压盘；2—驱动带轮；3—电磁线圈；4，6—推力轴承；5—传动斜盘；7—行星盘；8—连杆；9—活塞；10—吸气接头；11—排气接头；12—阀片限位板；13—排气阀片；14—阀板；15—吸气阀片；16，19—球形万向节；17—固定锥齿轮；18—定位钢球；20—滚珠轴承

当活塞左移使气缸内的压力低于吸气腔的压力时，如图8－7（a）下面一只活塞和图8－7（b）上面一只活塞所示，该气缸的吸气阀片被吸开，吸气腔内的低温低压气态制冷剂由吸气孔进入该气缸。当传动斜盘转过一定角度，活塞右移使气缸内的压力高于排气腔的压力时，如图8－7（a）上面一只活塞和图8－7（b）下面一只活塞所示，该气缸的排气阀片被压开，活塞将气缸内的气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂并从排气孔排入排气腔，经高压管路送往冷凝器冷却。

当电磁离合器线圈电路切断时，线圈电流和电磁吸力消失，压盘在片簧的弹力作用下与驱动带轮分离，曲轴带动压缩机驱动带轮空转，压缩机停止工作，制冷循环停止。

【知识链接】

在压缩机工作过程中，活塞和气缸壁等运动部件主要依靠随制冷剂一起循环，并在吸气腔因压力和温度降低而析出的润滑油（又称为冷冻油）进行润滑。