壓縮機設(shè)計指引

1、壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-1 -XXXX有限公司壓縮機設(shè)計指南編制：審核：部門批準：設(shè)計指南編號：備注：本指南涉及到的壓縮機零部件企業(yè)標準.測試規(guī)范.KNOW-HOW 按照其最新版本執(zhí)行，以后更新的技術(shù)文件也適用于本指南。壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-2 -目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 目錄 2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 適用范圍 3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 壓縮

2、機簡要說明 3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 壓縮機綜述3設(shè)計指南本部分適用范圍 錯誤！未定義書簽。 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 多楔帶空調(diào)壓縮機基本組成 4 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 壓縮機設(shè)計 5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 設(shè)計原則5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 性能匹配7 HYPERLINK l bookmar

3、k26 o Current Document 壓縮機的性能參數(shù)計算 9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 壓縮機白選型9 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 壓縮機的EBO吸據(jù) 9 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 壓縮機的測試規(guī)范 10 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 測試內(nèi)容10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 測試標準、方法 10 HYPE

4、RLINK l bookmark38 o Current Document 壓縮機注意事項 11 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 壓縮機圖紙模式 11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 圖紙主要內(nèi)容和形式 11壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-3 -1適用范圍本設(shè)計指南適用于XX公司所有車型的壓縮機設(shè)計開發(fā)。2壓縮機簡要說明2.1壓縮機綜述壓縮機作為汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心部件，具有重要功能把氣態(tài)制冷劑從低溫低壓的氣體壓縮 至高溫高壓蒸汽。壓縮機是制冷系統(tǒng)中低壓和高壓、低溫和高溫的轉(zhuǎn)換裝

5、置，其正常工作時實現(xiàn)熱 交換的必要條件。汽車空調(diào)常見壓縮機的主要類型有：斜盤式活塞壓縮機、搖板式活塞壓縮機、旋葉式壓縮機、渦旋式壓縮機等，壓縮機內(nèi)各運動部件的潤滑主要依靠潤滑油隨制冷劑一起循環(huán)。壓縮機的性能指標主要有：制冷量、功耗，COP值，容積效率、排氣量等。擺盤式和斜盤式活塞壓縮機，它的優(yōu)點是慣性較小，結(jié)構(gòu)緊湊。目前汽車空調(diào)系統(tǒng)中仍然以它為主；如：某公司雙向斜盤 10缸壓縮機；目前期待其在成本和耐久性上更加優(yōu)異的表現(xiàn)；旋葉式壓縮機有圓形和橢圓形兩類，葉片有二片、三片、四片、五片等幾種。其中圓形汽缸配置的葉片為二、三、四片三種，如松下H12壓縮機（圓形3葉片）；橢圓形汽缸配置的葉片為四、五片

6、兩種，如JSS96壓縮機（橢圓形 5葉片）；其特點是尺寸比較小，重量相對比較輕，成本相對比較低。缺點是效率、性能一般、引擎協(xié)調(diào)性較差等。渦旋式壓縮機其特點如下：運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、效率高、零部件少，可在13000r/m下高速運行，但其在低速時的效率明顯降低，而且其壓縮機零部件加工精度高、工藝復(fù)雜、需要專門的加工設(shè)備，因而成本較高。壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-4 -效率渦旋式葉甘式-搖板式斜盤式圖2-1空調(diào)系統(tǒng)壓縮機類型分析數(shù)據(jù)目前壓縮機的發(fā)展趨勢是輕量化，低耗能、高性能型的壓縮機，就耗能來講，變排量空調(diào)壓縮機比定排量耗能要低，我公司不少車型目前主要采用變排量內(nèi)控壓縮機，另外外控變排

7、量壓縮機已經(jīng)形成一定趨勢.豐田.大眾系列車型大量采用變排量外控壓縮機。2.2多楔帶空調(diào)壓縮機基本組成.擺板斜盤壓縮機 將多個活塞沿圓周方向均勻布置在氣缸內(nèi)，通過連桿與行星盤娜接在一起，斜盤與主軸用彈性圓柱銷固定在一起，穿過前缸蓋中孔，通過徑向軸承和滾針軸承的支撐，安裝在前缸蓋內(nèi)。一對防旋齒輪副中的動齒輪與行星盤釧接，并與行星盤一起擺動。靜齒輪通過鍵與汽缸墊保證活塞頂部合適的余隙，用高強度螺栓將后缸蓋和汽缸體、以及汽缸體與前缸蓋連接在一起，汽缸體上有一細小的常通孔與后缸蓋的吸氣腔相通，確保曲軸箱內(nèi)壓力不至于過高。.旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機 此壓縮機加工和安裝比較復(fù)雜，有很多環(huán)節(jié)需要選擇性裝配。主軸與斜盤壓

8、裝在一起，并選配表面涂聚四氟乙烯的活塞和半圓形的滑履，通過這樣的辦法保證與斜盤裝配時有 一定的間隙以利于潤滑，選配好的斜盤和活塞安裝進前后汽缸體，安裝進汽缸體前，應(yīng)選擇推力片 保證一定量的軸向竄動。其他結(jié)構(gòu)如吸排氣結(jié)構(gòu)與擺動斜盤相似。.旋葉壓縮機 此壓縮機含有頭蓋、回轉(zhuǎn)體等，回轉(zhuǎn)體包括葉片、前端板、油閥、軸承孔、轉(zhuǎn)子 軸、轉(zhuǎn)子、缸體、排氣閥片等。.渦旋壓縮機 此壓縮機含有定渦旋盤和動渦旋盤、回旋機構(gòu)、防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、前蓋部件、機體。靜渦旋盤由鋁合金壓鑄而成，渦旋盤頂端設(shè)有密封條，動渦旋盤壁進行硬質(zhì)陽極氧化處理，保持其壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-5 -耐磨性，排氣閥片既可以防止高壓氣體

9、倒流而導(dǎo)致效率的下降，又可以防止電磁離合器脫開時的主軸倒轉(zhuǎn)，主軸由球軸承 F和R支撐，動渦旋盤通過偏心套的回旋曲柄機構(gòu)，實現(xiàn)回旋運動。3壓縮機設(shè)計設(shè)計原則.汽車空調(diào)系統(tǒng)對壓縮機的 性能要求.由于汽車使用區(qū)域廣，各地的熱濕負荷變化大，在設(shè)計選用壓縮機時，應(yīng)該保證最惡劣的 工況下，仍能具有令人滿意的降溫性能。.要有良好的低溫性能，在怠速或低速運轉(zhuǎn)時，具有較大的制冷能力和較高的效率。.降溫速率要快，尤其對于內(nèi)控變排量壓縮機，要求壓縮機不要過快的減小排量，影響整車降溫性能，因此要求標定內(nèi)控閥設(shè)定值。.空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力變化大，怠速時達到很高的冷凝壓力。要求壓縮機由較好的 耐壓性和耐滲漏性，同

10、時為安全起見，應(yīng)裝有卸壓閥。.壓縮機的耗功要盡可能的低 ,要求在1800rpm,壓縮機的耗功w 2800kw 。.汽車空調(diào)系統(tǒng)對壓縮機的 控制要求.壓縮機應(yīng)具有高溫高壓的保護功能，如熱保護器，卸壓閥等.離合器頻繁吸合，尤其是定排量壓縮機，對離合器可靠性要求高。.壓縮機離合器的接插件的性能要可靠.汽車空調(diào)系統(tǒng)對壓縮機的安裝位置要求.滿足大批量生產(chǎn)，快速安裝的要求，壓縮機建議采用直裝式的安裝方式。.壓縮機在發(fā)動機室內(nèi)的安裝位置應(yīng)便于拆卸和維修。.大部分壓縮機都有安裝角度的要求，要求咨詢具體廠家相關(guān)設(shè)計人員，否則影響壓縮機潤滑特性。.采用多槽帶輪，提高傳動效率。.注意壓縮機標簽的旋轉(zhuǎn)方向，大部分的壓

11、縮機不能反方向旋轉(zhuǎn)。壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-6 -.布置空調(diào)壓縮機要求遠離熱源，防止影響卸壓閥的卸壓特性。.壓縮機的安裝方式要求關(guān)注加油孔的位置。.壓縮機的接插件應(yīng)當便于插拔 ，要預(yù)留售后手部接插空間。.壓縮機整車布置要求離開整車縱梁25mm以上，距離冷卻風(fēng)扇 4560mm以上。.汽車空調(diào)系統(tǒng)對壓縮機使用環(huán)境要求.壓縮機安裝在發(fā)動機旁， 對壓縮機的耐高溫性要求高，尤其汽車在高溫、怠速工況運行時， 發(fā)動機艙的溫度可高達 120。.由于汽車經(jīng)常在顛簸的道路上高速行使，而且壓縮機又通過支架與發(fā)動機或底盤剛性連接，因 此要求壓縮機有良好的抗振性。.壓縮機安裝與發(fā)動機前艙環(huán)境 ，要求壓

12、縮機外殼、離合器表面、驅(qū)動盤、離合器線圈等有較 強的抗腐蝕能力。.汽車空調(diào)系統(tǒng)對壓縮機輪系布置要求.壓縮機輪系包角范圍要求，包角一般不能小于90 ;不要大于180 ;包角過小，皮帶打滑，包角過大，皮帶磨損嚴重，傳動發(fā)滯。.壓縮機輪系速比要求，依壓縮機類型不同而各異，斜盤壓縮機一般要求傳動速比在1.15左右，旋葉壓縮機傳動比一般要求在1.2左右，渦旋壓縮機相對高一點，一般傳動比在1.3左右。.壓縮機整車安裝角度要求，依據(jù)廠家要求，滿足潤滑性能要求。.壓縮機進出口管路拆裝的便捷性，充分考慮壓縮機的周邊數(shù)據(jù)。.壓縮機周邊是否有熱源部件存在。.壓縮機的卸壓閥附近是否有非耐油部件。.壓縮機加注油孔是否在

13、水平線以上。.壓縮機的離地高度是否符合擋泥沙，以及防異物碰撞的要求，推薦要求380mm離地高度。.壓縮機本體和支架是否避開發(fā)動機的共振點。顧客要求輕量化，小型化，耐久性好，低NVH ,高性能；高效率。壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-7 -性能要求.制冷能力、功耗、cop、容積效率、噪音曲線參見圖紙，試驗方法參見國標具體性能數(shù)值要求見雙方達成共識的技術(shù)協(xié)議中具體條款。.雜質(zhì)含量，水含量參見技術(shù)協(xié)議，同時在部件圖紙中體現(xiàn)對該參數(shù)的技術(shù)要求。.壓縮機總成泄漏量參見國標中相關(guān)部分技術(shù)要求。.離合器滿足最低吸合壓力，靜脫離轉(zhuǎn)矩要求和消耗電功率參見國標。.噪音值要求參見技術(shù)協(xié)議。.禁用物質(zhì)及受限

14、物質(zhì)要求參見技術(shù)協(xié)議，同時參見國標。.防腐性能要求參見國標中電器件的中性鹽霧性能要求。其余性能要求，如外觀、電磁離合器其余相關(guān)性能要求、耐久性能要求、電線束及接插件、振動等試驗要求、性能要求參見國標中相關(guān)條款。3.2 性能匹配從系統(tǒng)匹配和成本經(jīng)濟、運行經(jīng)濟角度考慮，空調(diào)系統(tǒng)在額定運行工況（通常把該工況作為設(shè)計工況）應(yīng)選配多大容量、多少輸入功率、多高轉(zhuǎn)速的車用空調(diào)壓縮機，這是汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計在完成空 調(diào)負荷計算之后首先解決的問題 ，為此，必須進行車用空調(diào)壓縮機的選型計算，包括設(shè)計工況計算和變負荷工況計算。.車用空調(diào)壓縮機選配的依據(jù)當車身結(jié)構(gòu)確定之后.車用空凋系統(tǒng)設(shè)汁的第一個仟務(wù)，就是進行車廂空調(diào)

15、負荷的設(shè)計計算；一般空調(diào)負荷計算，包括額定工況和最大負荷工況的負荷計算，空調(diào)負荷計算的結(jié)果是車用空調(diào)壓縮機選配 的依據(jù)。額定工況是指有關(guān)行業(yè)標準所規(guī)定的車用空調(diào)系統(tǒng)運行工況。我公司汽車空調(diào)系統(tǒng)的額定運行工況是：環(huán)境溫度為 40 C.相對濕度為 50%車速為4檔40km/h,太能輻射熱1000w/h,汽車空調(diào)鼓風(fēng)機最大檔，內(nèi)循環(huán)，全冷*II式；設(shè)計工況也可以按所設(shè)計車輛在當?shù)亟?jīng)常運行的條件綜合考慮來確定，但須按有關(guān)行業(yè)標準所規(guī)定的車用空調(diào)系統(tǒng)遠行工況加以校核。額定工況必須確定的參數(shù)有：冷凝器總成環(huán)境氣象參數(shù)、蒸發(fā)器總成進風(fēng)參數(shù)、壓縮機轉(zhuǎn)速、制冷劑冷凝溫度（壓力）、制冷劑蒸發(fā)溫度（壓力）、膨脹閥前

16、制冷劑過冷度、蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度、壓縮機吸氣溫度以及壓縮機吸氣管路的壓力降等。最大負荷工況是指車用空調(diào)系統(tǒng)按額定工況設(shè)計好后，在特定運行條件下，所能達到的具有最大制冷能力壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-8 -的運行工況。一般，當汽車在環(huán)境溫度較高的烈日下長時間暴曬后，車用空調(diào)系統(tǒng)剛起動時刻的運行工況，就屬這一特定運行工況。最大負荷工況的參數(shù)也包括上述額定工況的各項參數(shù)。.車用空調(diào)壓縮機的性能及其測試工況對車用空調(diào)壓縮機的選配是否得當，與設(shè)計經(jīng)驗有很大關(guān)系。對于系統(tǒng)的合理匹配來說，這樣選配是初步的，應(yīng)當通過車用空調(diào)壓縮機的選型計算予以最后確定。要進行壓縮機的選型計算，首先耍掌握所選

17、壓縮機的產(chǎn)品性能參數(shù)和該產(chǎn)品性能的測試工況。性能參數(shù)包括：壓縮機的轉(zhuǎn)速（從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的允許轉(zhuǎn)速范圍）、壓縮機在該轉(zhuǎn)速下的理論排氣量（或壓縮機的缸徑、行程、氣缸數(shù)，或壓縮機的氣缸工作容積）、壓縮機的質(zhì)量、外形安裝尺才、接管尺寸、電磁離合器的規(guī)格型號、適用的制冷劑、適用的潤滑油、在該蒸發(fā)溫度和冷凝溫度下的壓縮機制冷量與輸入功率，有的產(chǎn)品還有在該蒸發(fā)溫度和冷凝溫度下的制冷劑質(zhì)量流量。這些性能參數(shù)是在壓縮機的測試工況測定的。.壓縮機與發(fā)動機的傳動比及壓縮機轉(zhuǎn)速的確定我公司的汽車空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機都是由發(fā)動機主軸通過輪系皮帶傳動來驅(qū)動的。定排量壓縮機靠離合器的吸合和斷開來實現(xiàn)制冷量的滿足，變排量

18、壓縮機依靠斜盤角度的調(diào)整實現(xiàn)排量變化。壓縮機的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機主軸的轉(zhuǎn)速直接有關(guān)，兩者之間的傳動比除與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關(guān)外，還取決于壓縮機的最高連續(xù)轉(zhuǎn)速。傳動比的確定，汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速范圍比較寬，一般在7006500rpm之間，汽車在停駛（發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)動）和低速狀態(tài)時.發(fā)動機轉(zhuǎn)速低，空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速也低，會造成空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力不足。汽車高速行駛時，發(fā)動機和壓縮機的轉(zhuǎn)速較高，空調(diào)制冷能力大，壓縮機耗能也高。若在設(shè)計過程中，選擇過大的傳動比，發(fā)動機一旦高速運轉(zhuǎn)時，導(dǎo)致壓縮機的轉(zhuǎn)速超過極限范圍而損壞。由上述可知，發(fā)動機與壓縮機之間的傳動比的選擇，既要考慮發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速下工作，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)制冷能力不足的影響，

19、也要防止發(fā)動機在高速工作狀態(tài)下，壓縮機轉(zhuǎn)速過高，導(dǎo)致?lián)p壞壓縮機。比如，汽車在城市工況正常行駛狀態(tài)下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1440rpm時.若傳動比為1.25,則壓縮機的轉(zhuǎn)速就可以達到1800rpm。這種狀態(tài)是比較理想的。（4）.壓縮機與冷凝器、蒸發(fā)器的性能匹配壓縮機作為制冷系統(tǒng)的一個組成部件，其上游部件是蒸發(fā)器總成，下游部件是冷凝器總成。它們之間的性能是相互影響的，當蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度Te或壓縮機吸氣壓力 Pso變化時，壓縮機的輸氣壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-9 -量會變化，因而壓縮機制冷量Qec、制冷劑冷凝溫度 Tc都會變化；因此，在選配或設(shè)計冷凝器和蒸發(fā)器時，應(yīng)當與所選配的壓縮機

20、性能相匹配，并且三者性能要綜合考慮，才能充分發(fā)揮各個部件的作用。3.3壓縮機的性能參數(shù)計算1確定壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣過冷度排氣過熱度。.計算額定空調(diào)工況制冷系統(tǒng)所需制冷量。.將額定空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷量換算成壓縮機所需制冷量。.將額定空調(diào)工況壓縮機制冷量換算成測試工況壓縮機制冷量。.測試工況壓縮機所需制冷劑單位質(zhì)量流量。.確定測試工況壓縮機所需的軸功率。.根據(jù)壓縮機轉(zhuǎn)速對應(yīng)的制冷量和功耗值的計算結(jié)果，選擇壓縮機的型號。3.4壓縮機的選型微型車及小型車汽車空調(diào)，由于空間尺寸小，發(fā)動機功率小，比較注意壓縮機的效率，外型尺寸及功耗，微型車的壓縮機排量一般在80-100cm3/h;中

21、低檔經(jīng)濟型轎車，采用120-150 cm3/h;目前主要以擺動斜盤式和雙向斜盤式壓縮機為主；商務(wù)轎車或小客車等采用150-250 cm3/h；總的來說，目前最大量采用的各種旋轉(zhuǎn)斜盤式和搖擺斜盤式壓縮機，渦旋壓縮機由于其自身的優(yōu)點，及加工問題的解決，必將成為很有發(fā)展前途的車用空調(diào)壓縮機。旋葉壓縮機在運轉(zhuǎn)高速時，制冷效率比較高，在低速時，制冷效率下降，與引擎的協(xié)調(diào)性一般。4壓縮機的EBOM數(shù)據(jù)表2-1空調(diào)壓縮機 EBOM序號零件號零件名稱箭頭系統(tǒng)數(shù)量責(zé)任人備注1OO -8103010多楔帶空調(diào)壓縮機 總成4Y1OO -8103110壓縮機本體總成41OO -8104310電磁離合器總成41OO -8104017壓縮機皮帶輪41OO -4707011冷凍機油4()ml壓縮機設(shè)計指南編制日期：編者版次：頁次：-10 -2Q1840825螺栓42標準件3Q18408110螺栓32標準件備注：壓縮機EBOM數(shù)據(jù)拆分級別需要包括離合器 ，皮帶輪冷動機油（潤滑油）,另外壓縮機的進出口壓板螺栓或壓縮機總成固定螺栓與壓縮機總成同屬于直發(fā)件。其中標準件僅作為舉例說明5壓縮機的測試規(guī)范測試內(nèi)容A.外觀檢測 驗證壓縮機的外觀。B.尺寸檢測驗證壓縮機的外形尺寸和安裝尺