汽车空调压缩机设计

目录

摘要 (1)

Abstract (1)

第一章绪论 (1)

1.1 汽车空调的历程 (1)

1.2 汽车空调制冷系统的构成及原理 (3)

1.3 空调压缩机的发展 (4)

1.4 空调压缩机的前景 (5)

1.5 本章小结 (6)

第二章空调压缩机的结构与原理 (5)

2.1 空调压缩机的分类 (5)

2.2 汽车空调压缩机的特殊要求 (10)

2.3 活塞斜板式压缩机的结构原理 (10)

2.4 本章小结 (12)

第三章压缩机测绘 (13)

3.1 测绘的意义和过程 (13)

3.2 压缩机零件的测绘 (13)

3.2.1 电磁离合器 (14)

3.2.2 斜板轴 (15)

3.2.3 活塞 (16)

3.2.4 弹片阀 (17)

3.2.5 缸体 (18)

3.2.6 前后端盖 (19)

3.3 本章小结 (20)

第四章空调压缩机的三维建模 (21)

4.1 SolidWorks软件介绍 (21)

4.2 电磁离合器的三维建模 (22)

4.3 活塞体三维建模 (25)

4.4 前后端盖的三维建模 (30)

4.5 缸体的三维建模 (32)

4.6 轴的三维建模 (33)

4.7 空调压缩机的装配 (33)

4.8 本章小结 (35)

总结 (36)

参考文献 (37)

致谢 (38)

第一章绪论

1.1汽车空调的历程

汽车问世已有一百多年的历史。随着人们的生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活中的必需品，成为房间生活的延伸部分。对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中一个重要内容。汽车上安装空调装置的主要目的在于营造一个舒适的环境条件[1]。

汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。第一台完整的汽车空调装置出现在1927年，它包括一个加热器、一套通风系统及一个空气过滤器。从1936年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了1940年，美国Packard 公司首次在汽车上采用制冷装置，其后到50年代中在美国生产的Nash牌轿车上安装了冷暖兼容的整体式空调装置，60年代空调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。根据粗略统计，截至80年代末，全世界车用空调装置年产量已超过3500万辆。发达国家中汽车空调的普及率达到80%～90%，二十世纪末全世界汽车空调器市场的年需求量达到7000万套。10年功夫就翻一番，可见其发展速度之快。

我国从1971年开始在长春一汽的红旗牌轿车上装上了空调器，上海也于80年代初在上海牌轿车上装上了国产空调器。我国从1994年开始在桑塔纳轿车（新车型）上试装了国产R134a空调器。我国车用空调装置虽起步较晚，但发展速度不慢。据统计，1992年我国空调汽车的产量为16万辆，总保有量为76万辆。到了2000年空调车产量可达88万辆，总保有量约485万辆。不到10年时间，增加了4～5倍。

1.1.1汽车空调的意义

汽车空调由五个要素组成，即温度、湿度、气流、洁净度和辐射。由于空调一定要有空气流动，一般由风机完成。风机的噪音及空气通过风道而产生的噪音使人感到不舒服，因而减少风机噪音及气流噪音也成了空调的任务[2]。

调节温度是空调的主要任务。汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单，轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖风的热源；而大型客车或严寒地区的车辆则常采用独立式加热器，夏季的降温则由制冷装置完成。

普通车辆一般没有调节湿度的功能；高级车辆采用了冷暖合一的再加热式空调器，可以适量地对车内空气进行去湿处理，即靠制冷设备（蒸发器的冷却、去湿）去除空气中的绝对含湿量，再靠采暖设备降低空气的相对湿度。

汽车的空气调节装置主要用来实现对车内空气的换气、加热、冷却和除湿。同时,空调装置还起到净化空气的作用。汽车安装了空调装置,可以给驾驶员创造良好的工作环境。冬季使用暖风装置,可使车室内空气温度适中,驾驶员不必穿着笨重的衣物,也不会因手脚过冷而影响驾驶。夏季气温较高,驾驶员长时同行车容易疲劳、困倦,使用冷风装置可使车内温度、湿度适宜,改善司机的工作条件。安装空调装置已成为衡量汽车功能是否完备和豪华的重要标志。

1.1.2 汽车空调的特点

汽车的室内工作条件比房间要恶劣得多，如汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢，造成车厢内的空气污染并增加热负荷；汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等等。

汽车空调与家用空调的不同工作条件，可归纳成下表1-1所示[3]：

表1-1 汽车空调与家用空调的不同工作条件

（1）要求制冷量大、降温迅速。

（2）不便于用电力作为动力源，必须要用汽车发动机（简称主机）或辅助发动机（简称辅机）来带动压缩机，因而在动力源的处理上比房间空调困难得多。

（3）系统中冷媒（制冷剂）流量变化幅度大，设计困难。

（4）冷凝温度高。

（5）制冷剂容易泄漏。

（6）由于汽车结构紧凑，制冷装置的安装位置也很紧凑，各种车型必需有专门的车内冷气设备，蒸发箱总成通用化很困难。

（7）由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内温度分布不易均匀。

1.2汽车空调制冷系统的构成及其原理

汽车空调制冷系统包括制冷压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成，各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶连接成一个密闭系统[3]。

图1-1 轿车制冷系统外观

图1-1是汽车制冷系统外观图，所有汽车的制冷系统都是由4个主要部件所组成。它们是：压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器[4]。

压缩机(空调系统的心脏，用来压缩和输送制冷剂)；膨胀阀(一种节流装置，使制冷剂经过此装置流入蒸发器，在蒸发器里产生压力降)；蒸发器(一种热交换器，液态制冷剂在低压下蒸发，使车厢里的空气得到冷却)；冷凝器(一种热交换器，用来排