发布于 10-16 10:27:23
一、概述
压缩机（compressor）是汽车空调系统的主要部件之一，是空调制冷系统的心脏，它是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，压缩机在制冷系统中的安装位置如图2-2所示。压缩机的功用是：一方面使压缩机进口处成低压状态，使蒸发器携带潜热（包括吸收了车室内热量）的制冷剂流出蒸发器，这种低压状态可使制冷剂进入蒸发器；另一方面使低压气态制冷剂压缩成高压气态制冷剂。压缩机的这两个功能只要有一个失效就会导致空调系统内的制冷剂无法循环，空调系统将工作不良或无法制冷。空调系统的压缩机工作时，吸气阀吸入制冷剂，压缩后从排气阀排出。压缩机的形式有曲轴连杆式压缩机、翘板活塞压缩机、回转斜盘活塞压缩机、旋转叶片压缩机等。
1.汽车空调压缩机的特殊要求
汽车空调压缩机与一般用途的压缩机相比，在结构和性能上有下列特殊的要求。
①制冷能力要强，尤其要求有良好的低速性能，以确保汽车在低速行驶和怠速时也有足够的制冷能力。
②要节省动力，尤其是汽车在高速行驶时动力消耗不能过大，否则不仅使经济性降低，还会影响汽车的动力性能。
③对于轿车和轻型汽车来说，压缩机必须在发动机舱有限的空间内安装和固定，因此要求压缩机的体积和重量都要小。
④要能经受恶劣的运行条件，可靠性高。由于汽车发动机舱温度较高，怠速时常达120℃以上，而且汽车空调的冷凝压力较高，因此要求压缩机耐高温和高压。由于汽车可能在颠簸的道路上高速行驶，要求器件必须有良好的抗振性，机组密封性能要好。
⑤要求压缩机起动、运转平稳，开、停压缩机时对发动机转速的影响不应太大，起动转矩要小，振动小，噪声低，工作可靠。
2.压缩机的分类
汽车空调压缩机一般采用开启式、容积式结构，除部分由专门的辅助发动机直接驱动外，大多靠电磁离合器由带轮与发动机通过传动带进行连接。现在随着电动汽车的发展，也出现了一种由直流无刷电动机或交流电动机驱动的全封闭式压缩机，但市场上数量极少。
用于汽车制冷系统的压缩机按其运动形式可分为往复活塞式和旋转式两大类，具体分类如图2-3所示。
图2-2 压缩机在制冷系统中的安装位置
图2-3 空调压缩机分类
汽车制冷系统的压缩机按其工作时工作容量是否变化可分为定排量式和变排量式。变排量压缩机可根据空调系统的制冷负荷自动改变排量，使空调系统运行更加经济。目前广泛采用的是各种斜盘式和摆盘式压缩机。旋涡式压缩机是一种很有发展前途的车用压缩机机型。
3.压缩机的发展趋势
（1）轻量化 为配合汽车质量减小的要求，随着铝合金和镁合金压铸技术的进步和制造成本的下降，目前压缩机的很多零件采用铝合金或镁合金来替代铸铁件，使质量大幅度下降，中、小型排量压缩机已基本实现全铝化外壳。
（2）高速化 随着汽车行驶速度的提高，对压缩机的连续运行最高转速也提出了更高的要求。最具代表性的就是欧洲各汽车厂家联合推出了VDA标准（VDA，VBRBAND DERAUTOBOMIL INDUSTRIE德国的汽车工业联合会），对压缩机提出了最高瞬时运行转速9200r/min的高要求。
（3）高效化 随着节约能源意识的提高，汽车厂家对所有耗能零件都提出了提高效率、降低能耗的要求，压缩机作为高耗能零件也不例外。各空调生产厂家提出了很多改进结构、降低能耗的方案，例如改进进/排气阀片、离合器、内部运动机构等。在此基础上，各大压缩机厂家改进了变排量压缩机的研制和配套工作。目前世界上30%以上的车辆选用变排量压缩机。
（4）电子化 随着电子元器件成本的下降和普及，汽车的电子元器件含量也越来越高，高档轿车上电子元器件的比例约占30%。近期，一些压缩机厂家推出了电控控制阀的可变排量压缩机，并得到了进一步推广。
二、定排量压缩机
1.曲轴连杆式压缩机
曲轴连杆式压缩机属传统结构，早期的汽车空调大都采用此种类型，近来中小型汽车大多采用斜盘式和旋转式压缩机，很少使用曲轴连杆式压缩机，而大客车仍主要采用曲轴连杆式压缩机。
（1）结构 曲轴连杆式压缩机的具体结构如图2-4所示。这种压缩机的结构与发动机相似，一般采用双缸结构，曲轴回转，带动连杆使活塞进行往复运动，吸入和压缩气体。活塞上部的缸体上装有进、排气阀总成，在曲轴和壳体之间装有防止制冷剂泄漏的轴封。为保证零部件的正常运动，在曲轴箱内充有规定数量的压缩机润滑油及供油设施，具体组成如下：
①曲轴连杆机构：由活塞、活塞销、连杆、曲轴、轴承组成。曲轴连杆机构通过活塞销和连杆，将曲轴的旋转运动转换成活塞的往复运动，使制冷剂吸入和压缩，实现制冷剂的循环。
②进、排气阀机构：由进气阀片、排气阀片、阀门片和挡片等组成。当活塞下行时，气缸内压力降低，从蒸发器来的低温、低压气体在压力差的作用下，推开进气阀片进入气缸，如图2-5a所示。当活塞上行时，制冷剂被压缩，压力上升，进气阀片被制冷剂压向关闭位置，如图2-5b所示。
③润滑机构：曲轴连杆机构由于高速运转，摩擦副部位必须要有良好的润滑。常见的润滑方式有飞溅润滑和油泵润滑两种。油泵润滑又称强制性润滑，是利用连接于主轴尾端的油泵，将积存于曲轴箱底部的润滑油吸入，通过主轴中的油孔向各轴承及轴封供油。
④轴密封机构：由弹性挡圈、密封座、O形圈、轴封等组成。
图2-4 曲轴连杆式压缩机的结构
图2-5 曲轴连杆式压缩机进、排气阀工作原理
a）下降行程 b）上升行程
1—限位板 2—排气阀片 3—阀板 4—进气阀片 5—活塞 6—气缸
由于汽车空调压缩机工作环境十分恶劣，不仅灰尘大、振动大，而且起动频繁、主轴易窜动，因此汽车空调对轴封的要求很高。在不同环境条件下，当压缩机起动、运转、停车和主轴发生颤振与少许窜动时，轴封都能阻止制冷剂泄漏。为此，要求轴封的固定部位（静环圈）和旋转部位（动环圈）的接触面（密封面）处有较高的加工精度，轴封材料要具有耐磨、耐油、耐制冷剂腐蚀和耐高温等性能，而且还要考虑轴封材料之间、轴封材料与压缩机主轴之间的配合间隙及热膨胀特性。
（2）工作过程 曲轴连杆式压缩机的工作过程如图2-6所示。压缩机的活塞在气缸内不断地运动，改变了气缸的容积，从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作可分为压缩、排气、膨胀、吸气四个过程，活塞下行时进气阀打开，制冷剂进入气缸，活塞上行时，制冷剂被压缩，当达到一定压力时，排气阀打开，制冷剂排出。
图2-6 曲轴连杆式压缩机的工作过程
1）压缩过程：活塞在曲轴的带动下在气缸内运动，当活塞运行到缸内最低点（下止点Ⅰ-Ⅰ）时，气缸内充满了由蒸发器吸入的制冷剂气体。当活塞上行时，进气阀被关闭，而排气阀因缸内压力尚低而不能打开。活塞上行，缸内体积缩小，即气缸工作容积不断变化，密闭在缸内的制冷剂气体的压力和温度不断升高。当活塞向上移动到一定位置（Ⅱ-Ⅱ）时，即缸内气体压力略高于排气阀上部的压力时，排气阀便被打开，开始排气。制冷剂气体在气缸内从进气时的低压升高到排气时的高压的过程称为压缩过程。
2）排气过程：活塞继续向上运行，气缸内的制冷剂气体压力不再升高，而是不断地经过排气阀向排气管输出，直到活塞运动到最高位置（上止点Ⅲ-Ⅲ）时，排气过程结束。制冷剂气体从气缸向排气管输出的过程称为排气过程。
3）膨胀过程：当活塞运行到上止点位置时，由于压缩机的结构及工艺等原因，活塞顶部与气阀座之间存在一定的间隙，该间隙所形成的容积称为余隙容积。排气过程结束时，由于该间隙内有一定数量的高压气体，当活塞再下行时，排气阀已关闭，可进气阀并不能马上打开，使得吸气管内的气体不能很快进入气缸。这是因为残留的高压气体还需在气缸容积增大后膨胀，使其压力下降到气缸内的压力稍低于吸气管道内的压力时，进气阀才能打开。活塞从上止点向下移动到进气阀打开位置（Ⅳ-Ⅳ）的过程，称为膨胀过程。
4）吸气过程：活塞继续下行，进气阀打开，低压制冷剂气体便不断地由蒸发器经吸气管和进气阀进入气缸，直到活塞下行至下止点为止，这一过程称为吸气过程。
完成吸气过程后，活塞又上行，重新开始压缩过程，如此周而复始，不断循环。压缩机经过压缩、排气、膨胀、吸气四个过程，将蒸发器内的低压制冷剂气体吸入，使其压力升高后排入冷凝器，因此压缩机起吸入、压缩和输送制冷剂的作用。
2.斜盘式压缩机
斜盘式压缩机也称斜板式压缩机，是一种轴向往复活塞式压缩机。目前，它是汽车空调压缩机中使用最为广泛的一种。国内常见的轿车，如奥迪、捷达以及富康等轿车的空调系统均采用斜盘式压缩机。
（1）结构与原理 旋转斜盘式压缩机结构如图2-7所示，主要零件是主轴和斜盘（图2-8），这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个气缸，各气缸主轴为中心布置，每个气缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机，如果是6缸，3缸在前部，3缸在后部，如果是10缸，5缸在前部，5缸在后部。双向活塞的两活塞各自在相对的气缸（一前一后）中，活塞一端在前缸中压缩制冷剂蒸气时，另一端就在后缸中吸入制冷剂蒸气，反向时作用相反。各缸均备有进气阀和排气阀，另有一根高压管，用于连接前后高压腔。斜盘与压缩机主轴固定在一起，斜盘的边缘装合在活塞中部的槽中，活塞槽与斜盘边缘通过钢球轴承支承在一起。当主轴旋转时，斜盘也随着旋转，斜盘边缘推动活塞作轴向往复运动。如果斜盘转动一周，前后两个活塞各完成压缩、排气、膨胀、吸气一个循环，相当于两个气缸作用。如果是轴向6缸压缩机，缸体截面上均匀分布3个气缸和3个双向活塞，当主轴旋转一周，相当于6个气缸的作用。
图2-7 旋转斜盘式压缩机的结构
图2-8 旋转斜盘式压缩机的主轴和斜盘
（2）工作过程 旋转斜盘式压缩机的工作过程如图2-9所示，压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活塞向右运动，图中的活塞在向左运动中，活塞左侧的空间缩小，制冷剂被压缩，压力升高，打开排气阀，制冷剂向外排出，与此同时，活塞右侧空间增大，压力减小，进气阀开启，制冷剂进入气缸。由于进、排气阀均为单向阀结构，所以保证制冷剂不会倒流。
斜盘每转动一周，前后两个活塞各自完成吸气、压缩、排气、膨胀过程，完成一个循环，相当于两个工作循环。这意味着如果缸体截面均布5个气缸和5个双向活塞时，当主轴旋转一周，相当于10个工作气缸。所以称这种有5缸、5个双向活塞布置的压缩机为斜盘式10缸压缩机。
图2-9 旋转斜盘式压缩机的工作过程
斜盘式压缩机有的采用飞溅润滑，也有的采用压力润滑。由于其结构紧凑，效率高，性能可靠，因而适用于汽车空调。
3.摆盘式压缩机
摆盘式压缩机也称摇板式压缩机，是一种轴向活塞式压缩机，往复式单向活塞结构，又称单向斜盘式，与旋转斜盘式属同一类型，是目前汽车空调中应用最广泛的机型。
（1）结构与原理 图2-10所示为摆盘式压缩机剖视图，图2-11所示为摆盘式压缩机工作原理。气缸以压缩机的轴线为中心，均匀分布，连杆连接活塞和摇板，两端采用球形万向联轴器，使摇板的摆动和活塞的移动相协调而不发生干涉。摇板中心用钢球作支承中心，并用一对固定的锥齿轮限制摇板只能摇动而不能转动。主轴和楔形传动板连接在一起。压缩机工作时，主轴带动楔形传动板一起旋转。由于楔形传动板的转动，迫使摇板以钢球为中心，进行左右摇摆移动。摇板和楔形传动板之间的摩擦力，使摇板具有转动的趋势，但是这种趋势被一对锥齿轮所限制，使得摇板只能左右移动，并带动活塞在气缸内做往复运动。
其实不难发现，摆盘式压缩机和斜盘式压缩机的工作原理基本相同，都是将靠在主轴传动板上的摇板的摇摆运动变为单向活塞沿轴向的往复运动。它与旋转斜盘式压缩机的主要差别是：旋转斜盘式是由斜盘直接驱动活塞做往复运动，而摆盘式则是由传动板带动摇板，由摇板驱动活塞做往复运动，由于防旋齿轮或防旋销的作用，摇板不能跟着传动板旋转，只以主轴为轴心被推着摆动。摇板通过两端带有球铰的双球头连杆与活塞相连接，跟着摇板的摆动，活塞在气缸内沿轴向做往复运动。斜盘式与摆盘式的结构比较如图2-12所示。
图2-10 摆盘式压缩机剖视图
1—后盖 2—阀板 3—排气阀片 4—排气腔 5—弹簧 6—后盖缸垫 7—主轴 8—轴封总成 9—滑动轴承 10—端面滚动轴承 11—前缸盖 12—楔形传动板 13—锥齿轮 14—缸体 15—钢球 16—摆盘圆柱滚子轴承 17—摆盘 18—锥齿轮 19—连杆 20—活塞 21—阀板垫 22—吸气腔
图2-11 摆盘式压缩机的工作原理
1—活塞 2—压块 3—钢球 4—摆盘 5—主轴 6—楔形传动板
图2-12 斜盘式与摆盘式压缩机的结构比较
a）斜盘式 b）摆盘式
（2）工作过程 摆盘式压缩机与曲轴连杆式一样，均有进气和排气阀片，工作循环也具有压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。如图2-13所示，当活塞向右运动时，该气缸处于膨胀、吸气两个过程，而摇板另一端的活塞向左移动，使该气缸处于压缩、排气两个过程。主轴每转动一周，一个气缸便要完成上述的压缩、排气、膨胀、吸气的一个循环。一般一个摇板配有五个活塞，这样相应的五个气缸在主轴转动一周时，就有五次排气过程。
4.旋叶式压缩机
旋叶式压缩机又称刮片式压缩机，是旋转式压缩机中应用在汽车空调上最早的压缩机。
（1）结构与原理 旋转式压缩机和往复式压缩机都是依靠气缸容积的变化来达到制冷目的的，但是旋转式压缩机工作容积的变化不同于往复式压缩机，它的工作容积变化除了周期性扩大和缩小外，其空间位置也随主轴的转动不断发生变化。这类压缩机可以不用进气阀片，排气阀片则可根据需要来设置。旋转式压缩机基本上无余隙容积，其工作过程一般只有进气、压缩、排气三个过程，所以它的容积效率比往复式压缩机高得多，可高达80%～95%。
旋叶式压缩机的气缸有两种形状，一种是圆形，一种是椭圆形。叶片有两片、三片、四片、五片等几种。其中圆形气缸配置的叶片为两片、三片、四片三种，如图2-14所示。椭圆形气缸配置的叶片为四、五片两种，如图2-15所示。
图2-13 摆盘式压缩机的工作过程
图2-14 圆形气缸的旋叶式压缩机
a）日本松下50型两叶压缩机 b）美国纽克VR型四叶压缩机
在圆形气缸的旋叶式压缩机中，叶轮是偏心安装的，叶轮外圆紧贴气缸内表面的进、排气孔之间。在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合，转子上的叶片和它们之间的接触线将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容积发生“扩大-缩小-几乎为零”的循环变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生吸气-压缩-排气的循环。压缩后的气体通过簧片阀排出。旋叶式压缩机没有进气阀，滑片能完成吸入和压缩制冷剂的任务。对于圆形气缸而言，两叶片将气缸分成两个空间，主轴旋转一周，即有两次排气过程，四叶片则有四次，叶片越多，压缩机的排气脉冲越小。对于椭圆形气缸，四叶片将气缸分成四个空间，主轴旋转一周，有四次排气过程。由于排气阀设计在接近接触线的位置，因此旋叶式压缩机几乎不存在余隙容积。
图2-15 椭圆形气缸的旋叶式压缩机
由此可见，旋叶式压缩机容积效率特别高，转子可以高速运转，因此制冷能力强。如图2-16所示，旋叶式压缩机的主要零部件有缸体、转子、主轴、叶片、排气阀、后端盖、带有离合器的前端盖和主轴的轴衬。后盖板和前端盖上有两个滚动轴承支承主轴转动，后端还有一个油气分离器。转子上开槽的中心不通过转子中心，而是斜置一个角度，以使叶片在转子的斜置槽中自由滑动。叶片之所以在斜置槽中，目的是尽量减小叶片沿转子槽运动时的阻力，以改善叶片在槽中自由滑动的状况。高压润滑油从槽的底面进入槽中，使叶片以浮动的形式接触缸体曲面而实现密封，这样既减小了密封弹簧的弹力，又提高了叶片的耐磨性。与此同时，离心力对无约束的叶片作用也能加强接触面密封的可靠性。
图2-16 旋叶式压缩机轴向剖视图
（2）工作过程 旋叶式压缩机的工作过程如图2-17所示。
三、变排量空调压缩机
因为汽车空调压缩机是通过带轮由发动机直接驱动的，所以汽车高速行驶时，排量随发动机转速的增加而增加，功耗也随之增加。这一方面影响汽车的驾驶性能，另一方面，使压缩机制冷量过剩，造成蒸发压力降低，蒸发器结霜，制冷系数降低。为此，对压缩机容量进行控制，实现压缩机容量变化与制冷负荷相匹配的控制，使其在低速时具有高制冷能力和高效率，高速时能节约多余的制冷能力，降低功耗。
因此采用变排量压缩机，更能满足人们对汽车安全性和舒适性的要求。变排量空调压缩机目前在汽车上使用逐渐增多，这种类型的压缩机可以根据空调的工况需要使其排量在一定范围内无级变化，只需要改变活塞的行程。
图2-17 旋叶式压缩机的工作过程
学习提示：
变排量压缩机主要优点如下：
①消除了由于电磁离合器吸合、脱开动作而引起的发动机转速的波动。
②在某些工况下（如低速、爬坡）可防止发动机熄火。
③减少了空调系统制冷温度的波动。
④功率消耗减少，最大可减少25%。
⑤大大改善低温环境中的舒适性。
这里介绍压力调节式变排量（摆盘式）、电磁阀调节式变排量（斜盘式）、旋叶式变排量三种类型的压缩机。
1.压力调节式变排量压缩机
（1）工作原理 压力调节式变排量压缩机是大众系列的一种连续变容量空调压缩机，它通过改变单向工作斜盘的倾斜度（活塞的工作行程）来改变排量，调节范围在5%～100%。斜盘的倾斜度取决于每个活塞两侧的压力差，活塞右侧的压力受压力箱内压力的影响，压力箱内压力由调节阀和节流管道控制，压缩机的调节阀通过波纹管的伸缩具有输出稳压作用。压力调节式变排量压缩机（图2-18）的旋转运动由输入轴传递给驱动连杆机构，驱动连杆机构通过斜盘将旋转运动转换成5个连杆的轴向运动。滑轨保证斜盘沿轴向运动。
图2-18 变排量压缩机的结构
这种压缩机活塞的工作行程可以根据高、低压压力比率而改变。活塞行程的改变直接影响压缩机的压缩比率，从而调节制冷剂的输出功率，改变制冷效率。在正常工作情况下，压缩机是持续运转的，不发生离合动作。
旋转斜盘的倾斜度决定了活塞的行程。旋转斜盘的倾斜度取决于腔内压力、活塞顶部和底部的压力以及斜盘前后的弹簧力。腔内的压力取决于调节阀两侧的高低压力和节流管道的大小。
（2）工作过程
图2-19 高制冷率时变排量压缩机的工作情况
1）汽车空调接通。刚接通汽车空调时，高、低压及腔内的压力是相等的，旋转斜盘前后弹簧对斜盘的调节范围为40%。此时压缩机开始的输出功率为40%，即以较小的输出功率工作，以减小对发动机的冲击负荷。
2）高制冷率。高、低压管的相对压力较高时，调节阀打开，从节流管流入的高压经调节阀流回低压端，腔内的压力下降。活塞顶部的压力与弹簧1的压力之和大于活塞底部的压力（腔内压力）与弹簧2的压力之和，旋转斜盘的倾斜角度增大，活塞的行程增大，输出功率提高，如图2-19所示。
3）低制冷率。高、低压管的相对压力较低时，调节阀关闭，从节流管流入的高压无法经调节阀流回低压端，腔内的压力上升。活塞顶部的压力与弹簧1的压力之和小于活塞底部的压力（腔内压力）与弹簧2的压力之和，旋转斜盘的倾斜角度减小，活塞的行程减小，输出功率降低，如图2-20所示。
图2-20 低制冷率时变排量压缩机的工作情况
2.电磁阀调节式变排量压缩机
日本丰田佳美20系列轿车采用电磁阀调节式的变容量压缩机，是在10缸旋转斜盘压缩机的基础上增加了一套可变排量机构，能使压缩机在全容量（100%）和半容量（50%）两种状态下工作。可变排量机构主要由柱塞、电磁阀、电磁线圈、单向阀和排出阀组成，如图2-21所示，电磁阀调节式变排量压缩机也是旋转斜盘式压缩机。
图2-21 电磁阀控制的变排量
（1）压缩机全容量工作 在100%功率输出的运作下，电磁阀的电源不接通，电磁阀在弹簧力的作用下，关闭b孔，打开a孔。高压气体经过a孔，推柱塞关闭排出阀，后部的5个缸参与工作，其产生的压力推开单向阀，与前部的5个缸产生的压力一起流向冷凝器，实现100%功率输出，如图2-22所示。
图2-22 100%功率输出
（2）压缩机半容量工作 在50%功率输出的运作下，电磁阀的电源接通，电磁阀克服弹簧力的作用，关闭a孔，打开b孔。高压气体无法经过a孔，推柱塞后部的压力降低，在弹簧力的作用下柱塞右移，排出阀打开，后部的5个缸不产生高压。只有前部5个缸继续产生高压气体。单向阀在压力差的作用下下移，防止前部的高压回流，实现50%功率输出，如图2-23所示。
图2-23 50%功率输出
电磁阀调节式变排量压缩机的控制方式有两种：一种是根据冷却液的温度进行控制，另一种是根据蒸发器的温度进行控制。
①根据冷却液的温度进行控制。此种方式利用温度传感器或温度控制开关的温度信号，由压缩机放大器或空调控制单元根据不同的温度控制压缩机在满负荷和半负荷之间切换。减少发动机负荷，防止发动机过热。
②根据蒸发器的温度进行控制。此种方式依照运作方式的选择[A/C（空调器）方式、ECON（节能）方式]，空调控制单元根据不同的温度控制压缩机在满负荷和半负荷之间切换，以减少压缩机功率损失。
3.变排量旋叶式压缩机
图2-24所示为一种双叶片旋叶式压缩机，它可根据发动机转速的高低，自动调节制冷量。
这种压缩机的工作原理是，在气缸的吸气孔处，有一变排量槽，当叶片刮过吸气孔时，进气过程本来应该结束，但由于气缸开有变排量槽，因此在气流惯性的作用下，继续通过变排量槽进行充气，这样可以提高充气效率，又不影响下一气缸的进气过程。变排量槽和叶片构成一个缺口，通过该缺口槽进入气缸的气体流量正比于缺口截面积和流入时间的乘积，即流量=K×面积×时间×叶片厚度，式中K为比例系数。低转速时，叶片刮过变排量槽的时间长，充气量增大，制冷量大；高转速时，叶片刮过变排量槽的时间短，气缸充气量相对减少，制冷量减少，功耗降低。在相同制冷量条件下，气缸容积可以减小30%，而重量降低20%。从整体来看，变排量旋叶式压缩机不但能进行制冷量自动调节，还可减少功耗，这也是其得到广泛应用的原因。
图2-24 变排量旋叶式压缩机
四、空调压缩机的检修
图2-25 汽车空调压缩机总成分解图
1—空调压缩机 2—六角组合螺栓 3—压缩机支架 4—带肩六角螺栓 5—内六角螺栓 6—传动带张紧支架 7—传动带张紧调节螺栓 8—压缩机传动带 9—内六角组合紧固螺栓
以桑塔纳3000型轿车上所采用的SE7PV16A R134a空调压缩机和电磁离合器的拆装检修为例进行讲解，其内容主要包括三个方面：空调压缩机总成的拆卸与安装、空调压缩机传动带的拆卸与安装。
1.汽车空调压缩机总成的拆装
汽车空调压缩机总成的分解如图2-25所示。
（1）汽车空调压缩机总成的拆卸
1）拆卸空调压缩机上高、低压管，并封闭管口，防止异物进入。
2）拔下电磁离合器线束插头。
3）拆下压缩机传动带。
4）将整车举升到适当高度，旋出压缩机紧固螺栓，从压缩机支架上取下空调压缩机。
（2）汽车空调压缩机总成的安装 汽车空调压缩机总成的安装顺序与拆卸顺序相反。
1）用扭力扳手以规定的力矩拧紧紧固螺栓。
2）更换高、低压管的密封圈。
3）根据情况补充制冷剂。
4）必须使离合器多楔带轮、发动机带轮的带槽处在同一平面内。
2.汽车空调压缩机传动带的拆装
（1）汽车空调压缩机传动带的拆卸 汽车空调压缩机传动带的拆卸步骤如下：
1）用内六角扳手旋松空调压缩机下方的两个连接螺栓，如图2-26中箭头B所示。
2）沿顺时针方向旋转传动带张紧调节螺栓直至传动带放松，如图2-26中箭头A所示。
3）用套筒扳手将传动带由带轮上向汽车前进方向脱出。若更换传动带，应拆卸发动机前悬置；若仅拆卸空调压缩机，可不拆卸发动机前悬置。
（2）汽车空调压缩机传动带的安装 汽车空调压缩机传动带的安装如图2-27所示，步骤如下：
图2-26 汽车空调压缩机传动带的拆卸
图2-27 汽车空调压缩机传动带的安装
1）将传动带套在带轮上，注意运转方向。
2）用套筒扳手沿逆时针方向旋转调节螺栓，直至传动带张紧。用拇指按压传动带中部，变形量为5～10mm即可。
3）用扭力扳手将空调压缩机下方两个连接螺栓拧紧，力矩为40N·m。
学习提示：
在拆装汽车空调压缩机传动带之前，必须做好运转的记号；在拆装过程中，不必打开制冷剂循环，可以直接拆卸和安装压缩机支架及所属零部件；在安装压缩机传动带时，要注意必须将传动带上的筋条完全卡进带轮的楔槽内。
3.压缩机常见故障
汽车空调系统的大多数运动件都在压缩机上，因此压缩机的检修量最大。一般压缩机常见的故障有卡住、泄漏、压缩机运转不良和异响过大四种。
1）卡住。压缩机卡住的原因通常是润滑不良或者没有润滑。如果发现冷冻机油因制冷剂的泄漏而泄漏，或者蒸发器的溢油管、POA阀的溢油阀、CCOT系统的油气分离器的油孔堵塞，都会使压缩机因得不到足够的冷冻润滑油而卡住。
如果发现离合器或传动带打滑，在排除不是离合器和传动带的故障后，一般都是由压缩机卡住所致。这时应立即关闭A/C开关，检查系统是否泄漏，如果系统泄漏而使冷冻润滑油泄露，则应进行检漏；如系统不泄漏，则是油路问题，检查溢油阀与蒸发器压力控制装置是否堵塞。如果堵塞，将系统中的制冷剂放掉或回收，更换溢油器，并清洗其他各阀，重新装回系统。如果压缩机卡住很牢，根本不能转动，可能是活塞在气缸内咬死，这种情况压缩机已无修理价值，一般作报废处理。
2）泄漏。泄漏也是压缩机常见的故障。压缩机泄漏有漏油和漏气两种情况，泄漏轻微，只泄漏制冷剂，严重时，既泄漏制冷剂又泄漏冷冻润滑油。在轴封处也有很微量的泄漏，如果每年的泄漏量小于14.2g，不影响制冷系统的性能，认为是正常情况；若泄露量超过14.2g，就必须进行检修，更换密封件。如果压缩机的缸体上出现裂纹产生泄漏，则应更换压缩机。
3）压缩机运转不良。压缩机出现运转不良，可用歧管压力表检测压缩机的吸气压力和排气压力，如果两者压力几乎相同，用手触摸压缩机，发现其温度异常的高，其原因是压缩机缸垫窜气，从排气阀出来的高压气通过气缸垫的缺口窜回到吸气室，再次压缩，产生温度更高的蒸气，这样来回循环，会把冷冻润滑油烧焦造成压缩机报废。如果进、排气弹簧片破坏或者变软，也将造成压缩机不能压缩制冷剂或压缩不良，这种故障只是吸气压力和排气压力相同或相差不大，而压缩机不会发热。
4）异响过大。空调系统的异响主要来源于压缩机和蒸发器风扇，但异响如果由压缩机发出的，则主要原因如下：
①异响主要由离合器结合时打滑发出；或者由于传动带过松或磨损引起。
②压缩机的振动以及轴的振动也是异响的来源之一。首先检查其支撑是否断裂，紧固螺栓是否松动，引起压缩机振动的还有传动带张力过紧或传动带轮轴线不平行。压缩机的轴承磨损过大，会引起轴的振动。传动带轮轴承润滑不良，也会引起异响。
4.压缩机的就车诊断
压缩机发生故障时，虽然大多数都能修复，但由于压缩机零配件不多，而且装配精度要求高，需要专用装配工具和夹具。所以许多汽车修理厂以检测判断故障为主，只对压缩机轴封泄漏和异响进行维修。
起动发动机，保持1250～1500r/min，把歧管压力表接入制冷系统中，打开空调开关，风扇开到最大位置，触摸压缩机的进气口和排气口，正常情况应是进气口凉、排气口烫，二者之间的温差较大。如果两者温差小，再看歧管压力表，表上显示高低压相差不大，则说明压缩机的工作不良，应拆下修理；如果压缩机较热，再看歧管压力表，表上显示低压侧压力太高，高压侧压力太低，则说明压缩机内部密封不良，应更换压缩机；如果制冷系统的高、低压都过低，则说明系统内部的制冷剂过少，应进行检漏，如果是压缩机出现泄漏，则应更换或修理。压缩机正常运转，发出清脆均匀的阀片跳动声，如果出现异响，判断异响的来源，进行修理。
