汽车空调用斜盘压缩机技术分支解析

方贵灵

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，湖北武汉 430070

汽车空调用斜盘压缩机技术分支解析

方贵灵

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，湖北武汉 430070

汽车工业日趋发达，人们对汽车使用性能的要求愈来愈高。汽车空调系统是乘车舒适性的一个重要指标，汽车空调压缩机是整个汽车空调系统的核心部件，主要用来输送和压缩制冷剂蒸汽，从而控制整个汽车内部的温度、适度等。斜盘压缩机是汽车空调压缩机的主要类型，目前斜盘压缩机的技术分支主要集中在结构优化、降低噪音和震动、磨损和润滑研究以及压缩机的控制技术等方面。

斜盘；压缩机；汽车；空调；制冷

汽车空调压缩机有多种结构形式，如斜盘式、转子式、螺杆式、涡旋式等，在汽车空调压缩机的众多类型中，目前斜盘式压缩机因其结构紧凑、压缩性能良好、易于加工制造等优势，占有量最大，超过70%。

斜盘式压缩最早在1962年由美国通用公司研制并应用在汽车空调上。它的体积更加小巧，在运行过程中更加平稳，很快替代了传统的往复式压缩机以及曲柄连杆式压缩机。20世纪70年代后，随着日本工业的发展，开始注重汽车零部件的研发，其在空调压缩机上进行了一系列改进，如把铸铁材料取代为全铝结构，使斜盘式压缩机的各项性能又提高了一大步。20世纪80年代后，通用汽车研发人员研制成功V-5型可变排量压缩机，采用了一种新型的导内销防旋机构，简化结构，使生产工艺要求降低，在1985年投入批量生产。在此之后，全球各汽车空调压缩机制造商更加强了对变排量汽车空调压缩机的研发力度。

目前汽车空调用斜盘压缩机的研究主要集中在以下几方面。

1）压缩机结构的最优化设计，主要涉及以部件结构为特征的改进。

2）降低空调压缩机噪音和震动。这方面的研究可分为噪音、振动、不舒适性研究。

3）压缩机磨损、润滑研究。压缩机不停的往复运转，主要零部件处于高温、高压、高转速运转状态，各个运动件之间，如密封件之间、气缸和活塞之间，斜盘和蹄块和活塞之间会产生的各种摩擦，使压缩机振动增大、噪音变强，从而降低压缩机寿命。

4）压缩机的控制技术。这方面的研究主要集中在对压缩机进行实时的监控、对故障进行分析和诊断，尤其计算机技术的发展使压缩机的控制技术有了更智能化的改进和发展。

1 以部件结构为特征的改进

以部件结构为特征的改进主要是对汽车空调用斜盘压缩机各个组成部件的改进。汽车空调系统受到整体汽车空间的限制，在保证性能的前提下，要求其体积尽量小，在精简各个零部件的同时，还要保证各个零部件的协调作用。汽车空调用斜盘压缩机的主要零部件有斜盘、活塞、阀等，以部件结构为特征的改进多集中在这些零部件的改进上。例如图2所示，是一种斜盘结构的改进示意图（专利公开号CN103047111 A），提供一种压缩机主轴斜盘部件，安装过程中后推力轴承组件不会掉落，提高了安装成功率，同时不增加安装过程中污染，清洁生产。

2 减震、降噪的改进

汽车空调用斜盘压缩机在运行过程中不可避免会有震动和噪音产生。具有一定倾斜角度的摆盘旋转，带动柱塞做往复运动，从而实现流体的压缩和泵出。汽车空调用斜盘压缩机的减震、降噪方面的改进主要体现在对整体脉动的降低。例如，使重量较大的液缸体静止，旋转较轻量化的斜盘和配流盘，从而降低压缩机在运行时的脉动，起到减震、降噪的效果。

3 磨损、润滑的改进

润滑油的使用可以改进汽车空调用斜盘压缩机的磨损和润滑，压缩机在运行过程中，温度升高，润滑油的润滑性能有所改变。目前，一部分技术着重研究润滑油的冷却及回收等，通过增加润滑油与外部空气或者空调制冷剂的接触面积等方法给润滑油降温；一部分技术集中对易磨损部位的结构进行改进，例如将平面接触更改为球面接触；还有一部分技术对磨损部位的材料进行研究，开发高耐磨性能的优质材料和先进工艺。

4 控制技术

汽车空调用斜盘压缩机的控制技术主要集中在以下几点：1）控制曲轴箱内压力或者抽吸压力来改变曲轴箱内压力；2）向曲轴箱导入传送压力的控制；3）从曲轴箱向吸入腔释放中间压力的控制；4）曲轴箱和工作室之间的流体连通；5）阀控制参数等。随着计算机软件的发展，汽车空调用斜盘压缩机的控制技术也引入了电动控制程序，使控制更加精准、更加智能化。

1962年，斜盘式压缩机在美国通用公司最先研制成功并应用在汽车空调上，发展至今，汽车空调用斜盘压缩机技术的发展涉及机械结构、材料、性能控制等方面。轴向柱塞泵在不同领域有了很多技术革新，泵和计算机技术的结合也越来越紧密。目前，国内外关于汽车空调用斜盘压缩机技术的研究基本以V-5型和7缸无级变排量旋转式斜盘压缩机为基础，结合几何运动学、仿真学、液压传动、电气传动等技术，在斜盘压缩机的结构、性能等方面做出改进。

U46

A

1674-6708（2015）143-0133-01