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汽車變排量壓縮機控制原理

職場 更新时间:2024-06-28 18:29:35

普通壓縮機,有很多種結構,但是最終目的,跟油泵一樣,建立一定的壓力。如果要讓壓縮機流量可調節,就更複雜的多。可變排壓縮機可以分為2種。

01

機械式可變排壓縮機

汽車變排量壓縮機控制原理(汽車空調可變排量壓縮機工作原理精華版)1

别克V5機械可變排壓縮機

我們發現,跟普通的壓縮機,沒有啥區别,也是通過電磁離合器吸合

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這裡跟普通壓縮機一樣的控制方式。不一樣的地方,在壓縮機的後端。

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後端就是可變排的調節閥了

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調節閥示意圖

可變排調節閥拆出來,是這個樣子。

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把閥分解後,是這個樣子。内部有黃銅波紋管、頂杆(針閥)

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通過上面這個圖,能分析一下他是如何工作的嗎?

工作

原理

當車内溫度很高,打開空調時,空調系統中的膨脹閥開度會很大,低壓管道内壓力會增大,調節閥上與低壓管相接的通路D壓力也會增高,當此壓力高于波紋管臨界壓力時,波紋管收縮并帶動針閥和鋼珠閥,打開通路C、D,關閉通路A、B,使搖擺箱内的壓力與壓縮機吸入口的壓力基本一緻,此時活塞上部壓力大,活塞背部的壓力小,該壓力差通過一系列的機械傳遞,合力使搖闆發生傾斜、增加了活塞的行程,即增加了壓縮機工作排量,制冷能力加大,見下圖:

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大排量工作狀态示意圖

随着車内的溫度降低,空調系統中的膨脹閥開度逐漸減小,低壓壓力降低,當低于調節閥波紋管臨界壓力點時,波紋管釋放伸長并帶動針閥和鋼珠閥,使通路C、D斷開,通路A、B接通,壓縮機排氣壓力進入搖闆箱,推動搖闆減小角度,使活塞的行程縮短,即減小了壓縮機工作排量,制冷能力降低,見下圖:

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小排量工作狀态示意圖

總結

低壓端的壓力高,施加在波紋管的力大,這個時候,閥門打開大流量通道。

低壓端的壓力小,施加在波紋管的力小,這個時候,閥門打開小流量通道。

依據空調的管路壓力自适應的改變壓縮機的排量

02

電控可變排壓縮機

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大衆可變排壓縮機

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主軸,斜盤,活塞

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1.斜盤,2.主軸,3.彈簧

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可變排壓縮機皮帶盤

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1.傳動輪 2.墊片 3.螺栓 4.花鍵毂 5.傳動鋼片組

變排量空調壓縮機的動力傳遞路線為:發動機曲軸傳動輪→楔形傳動帶→空調壓縮機傳動輪→傳動鋼片組→花鍵毂→空調壓縮機主軸。

過載保護的原理為:空調壓縮機内部因某種原因發卡,緻使主軸進而花鍵毂被制動,此時傳動鋼片在傳動輪的拖動下,其外端将從花鍵毂前後兩鋼闆間脫開,從而保護了空調壓縮機傳動帶不被損壞。

對于采用電控可變排量壓縮機的汽車空調,取消了空調壓縮機電磁離合器,空調壓縮機始終随着發動機一起運轉,可通過故障檢測儀查看空調控制單元數據中空調壓縮機的負荷和工作電流來判斷空調壓縮機的工作情況。

工作

原理

注意三個壓力:一個是壓縮機的吸入低壓的制冷劑;另一個是壓縮機排出的高壓制冷劑;第三個是斜盤或搖闆所在的曲軸箱的壓力;這個曲軸箱内的壓力基本是大于或等于壓縮機的吸入壓力,而遠小于壓縮機的排氣壓力。

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當車内熱負荷達到最大值或駕乘人員要求快速制冷(表現為車内溫度瞬間調到最低)時,排量調節閥的供電占空比為100%,排量調節閥閥芯壓縮彈簧外伸至行程最大處,此時曲軸箱與吸氣腔相通,與排氣腔隔絕,曲軸箱壓力降到最小值,作用在活塞右側的壓力遠高于作用于活塞左側的壓力(等于曲軸箱壓力與彈簧力之和),這樣彈簧被壓縮,斜盤傾角變得最大,活塞行程最大,空調壓縮機排氣量最大,以快速制冷。

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當車速升高,車内熱負荷減小,排量調節閥的供電占空比将減小,排量調節閥閥芯外伸行程減小,曲軸箱壓力升高,作用在活塞左側的壓力升高,這樣彈簧壓縮量減小,斜盤傾斜角變小,活塞行程變小,空調壓縮機排氣量降低,以節約燃油。

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當車内熱負荷降到最小值時,排量調節閥斷電,此時占空比為0,排量調節閥閥芯提升到最高處,此時曲軸箱與排氣腔相通,壓力升到最大值,作用在活塞左側和右側的壓力相等,這樣彈簧自動伸長,斜盤傾角最小,活塞行程最小,空調壓縮機排氣量最小(接近0)。

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控制閥用于調節曲軸箱内的壓力,當曲軸箱壓力等于壓縮機的吸氣壓力時,壓縮機處于最大排量;當控制曲軸箱壓力高于吸氣壓力後,斜盤或搖闆角度減小,壓縮機的排量減小。

可變排量壓縮機工作原理圖

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電控可變排壓縮機解剖圖

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大衆可變排壓縮機(電磁閥)

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電磁拆解

控制閥由機械元件和電磁單元組成。機械元件按照低壓側的壓力關系借助于一個位于控制閥低壓區的壓力敏感元件來控制調節過程。電磁單元由控制單元通過500 Hz的通斷頻率進行控制。

電控可變排量壓縮機在無電流的狀态下,調節閥閥門開啟,壓縮機的高壓腔和壓縮機曲軸箱相通,高壓腔的壓力和曲軸箱的壓力達到平衡。滿負荷時,閥門關閉,曲軸箱和高壓腔之間的通道被隔斷,曲軸箱的壓力下降,斜盤的傾斜角度加大直至排量達到100%;關掉空調或所需的制冷量較低時,閥門開啟,曲軸箱和高壓腔之間的通道被打開,斜盤的傾斜角度減小直至排量低于2%。當系統的低壓較高時,真空膜盒被壓縮,閥門挺杆被松開,繼續向下移動,使得高壓腔和曲軸箱被進一步隔離,從而使壓縮機達到100%的排量。當系統的吸氣壓力特别低時,壓力元件被釋放,使挺杆的調節行程受到限制,這就意味着高壓腔和曲軸箱不再能完全被隔斷,從而使壓縮機的排量變小。

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壓縮機

檢修

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1.排量調節閥 2.傳動輪及過載保護裝置

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常 見故障:空調不制冷

故障原因:

  1. 壓縮機卡死,皮帶輪和斜盤軸斷開動力傳輸
  2. 可變排電磁閥損壞,或者沒有控制信号。

排除方法:

  1. 更換壓縮機
  2. 更換電磁閥,或者檢修線路相關傳感器
  3. 檢查控制器供電或者相關通訊

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