别克V5变排量压缩机结构原理探析

1、别克改变摇板倾斜的角度，摇板倾斜的角度越大，活塞的运动行程就越长，汽缸 的工作容积就越大，排气压力也就越 高；反之，摇板倾斜的角度越小，必须 大于 90°（和轴线相对测量）。如果 是 90°，那么活塞就没有了往复直线 运动，汽缸的排量也就成了零，活塞的 运动行程也就越短，汽缸的工作容积 也就越小，排气压力也就越低。二、变排量执行机构的工作过程由图2我们可以看出，压缩机轴v5 变排量压缩机结构原理探析山东/殷传亮随着汽车变排量压缩机的装车数量日趋增多，变排量压缩机的故障也 随之增加。本文以别克v5变排量压 缩机为例，在进行实际拆装过程中结 合实图及平时我们积累的理论知识， 使

2、我们对变排量压缩机的原理分析不 只是建立在凭空的理论想象上，而是 实物与理论相结合，使我们能更直接 更方便的去了解变排量压缩机的内部 结构。因该压缩机的原理参考文献较 少，很多内部元件的名称，可能跟各 种维修资料上有些出入，但这并不 影响我们分析其内部的结构原理。本 文主要由以下三部分内容组成：第一 部分是实物拆卸的照片，照片上有名 称标注，原理分析时可参照照片上的 标语，如图1和表所示。第二部分是 压缩机变排量执行机构的原理，主要 对摇板、轴颈、滑动轴套、导销、导 球、滑动接头等元件之间的运动关系 进行说明。第三部分是压缩机变排量 的控制阀的工作过程及原理介绍。最 后是实际上我们所遇到的一些

3、常见问 题。但愿此文能给广大的维修一线的 同行在实际的工作中有所帮助。本文 中有分析不到位的地方还请各位老师 给予批评和指导。一、汽车变排量压缩机的工作过程变排量压缩机相对于定排量压 缩机工作平稳，因排量可以无级调节， 可以使电磁离合器一直吸合，而不会 像定排量压缩机那样时吸时断，使发 动机运行更加平稳，同时也降低了油 耗。其工作原理主要是由空调系统的 低压压力去控制调节阀，然后调节阀再去调节压缩机的排气压力和摇板箱压力的差值，利用活塞上下之压差来bacdgfihekljqmopnrutsv图1 变排量压缩机零件分解图力）使摇板向活塞方向发生倾斜，角度趋向于90°（相对于轴线），此时

4、 活塞的行程减少，同时也减小了汽缸 排量。从而使排气压力下降，使系统 进入了最低的制冷状态。由此可以看 出，摇板的倾斜角度的变化而引起压 缩机排量的变化，而摇板箱的压力则 是控制摇板倾斜的决定性因素，摇板 箱的压力如何控制，下面由调节阀的 工作过程即知道其控制方法和原理。三、变排量调节阀的工作过程调节阀的核心部件是一个波纹 管。调节阀的外形和内部构造如图4 所示。波纹管的工作特性是：当外界 气压大于自身张力的临界点时，波纹 管便收缩变短，调节阀正是利用了波 纹管的这一特性，用它来推动针阀和 球阀，用以打开或关闭各控制通路， 从而改变摇板箱内的压力，来改变压 缩机排量。调节阀的内部由以下元件 组

5、成：波纹管、针阀、针阀回位弹 簧、球阀、球阀回位弹簧、橡胶密封 圈及4个通路进出口。控制阀在静态 其外界大气压时（相当于把控制阀拆 下检测）其通路a和通路b相通，也 就是说此时的波纹管没有受到压力。 自身长度处于最长状态，此时波纹管 向上顶针阀，针阀又向上顶球阀，这 时a与b通路打开，而c与d通路断开（控制阀控制图如图5所示）。 当空调系统需要最大排量时的工作过程：打开空调后如果车内温度很 高，膨胀阀的开度就会很大，此时低 压压力也会变大，调节阀上的通路d 的压力也就越高。当此压力高于波纹 管的临界压力时，波纹管便收缩，此 时针阀在针阀回位弹簧的弹力下向波 纹管方向移动打开通路c和d，使摇 板

6、箱内的压力和压缩机的吸气压力基 本一致，而针阀在打开通路c和d的 同时，球阀也在球阀回位弹簧的作用 下向波纹管方向移动。把通路a和b 隔开。此时控制通路的走向为：压缩 机吸气腔压力后盖上的调节阀通路压缩机名称功能说明注：有些部件名称由本人自定，具体实物可以参照维修手册的详细注解，以上命名仅供参考。上有轴驱动耳、阀控制通路，轴的后半部中心是空心的，可以从图3的注箭头处看到。驱动耳和轴是一体 的，驱动耳上有一腰形槽，滑动接头 可以沿腰形槽内轨道进行滑动，它可 以使每个活塞在不同的摇板角度都能 有一个恒定的上止点。而滑动接头以 紧配合的形式和轴颈相连，这样轴颈 就通过滑动接头和轴驱动耳相连接， 而轴

7、颈内径通过轴颈插销和滑动轴套 相连接，轴颈可沿轴颈插销的圆周方 向相对于滑动轴套发生偏转。因滑动 轴套是套在轴上的，只能沿轴的轴线 方向来向移动，所以轴颈相对于滑动 轴套的倾斜也就变成了轴颈相对于轴 的轴向倾斜。当轴旋转时通过轴驱动 耳和滑动接头带动轴颈一起旋转，轴 颈通过推力轴承和摇板相接触，轴及 轴颈旋转时推力轴承跟着一起旋转，为了防止摇板随轴颈旋转，在缸体上安装了导销，导销通过导球和摇 板相连。摇板只能沿导销的轴向方向 来回倾斜滑动。当摇板箱内的压力和 压缩机的吸气压力相持平时，活塞上 部的压力大，而活塞背部的压力小。 两处的压力差使摇板和轴颈向活塞背 部移动，移动的过程中，摇板沿导销

8、移动，轴套沿轴线方向移动，轴颈沿 轴颈插销的圆周方向发生偏转，滑动 接头沿腰形槽的轨道进行移动。通过 以上合力使摇板慢慢的发生倾斜，同 时增加了活塞的运动行程。也就相当 于增加了压缩机的排量，使排气压力 升高，增强了系统的制冷能力。当控 制阀控制摇板箱内的压力和压缩机的 排气压力趋于一致时，因活塞上部和 背部的压力趋于一致，回位弹簧和摇 板箱的压力（其实是压缩机的吸气吸44汽车维修技师·2012年第12期编号名称功能1吸盘电磁离合器通电时负责连接带轮和压缩机轴一起运转2带轮发动机通过皮带经带轮给压缩机提供动力3电磁离合器通电时产生吸力，使吸盘和带轮吸合4前盖固定轴、电磁离合器、带轮、

9、吸盘和缸体5缸体产生高压气体固定导销6导球连接导销和摇板，可使摇板沿导销轴向滑动7滑动接头连接轴驱动耳和轴颈可使摇板沿腰形槽轨道倾斜8轴驱动摇板，动力输入9弹簧摇板回位作用10轴颈通过滑动接头和轴相连，改变压缩机排量和传递动力11滑动轴套通过轴颈插销和轴颈相连，可沿轴向滑动12卡簧固定带轮13卡簧、固定垫固定摇板和推力轴承及轴颈，使三者结合为一体14调节阀调节摇板箱内的压力，改变压缩机排量15缸盖螺丝使前盖、缸体、后盖、阀板结合为一体16推力轴承轴和前端盖内外接合、轴和缸体接合处17推力轴承轴颈和摇板结合处传递18阀 板 （ 排 气阀总成）上有排气阀片及调节阀通路19进气阀片对进气门有调节阀通

10、路作用20缸垫密封进排气室有调节阀通路作用21摇板总成上有连杆活塞，通过导球和导销改变活塞行程22后盖上有调节阀及调节阀通路aabfbcdklhfeedgc最大排量状态ekjihgjfilh最小排量状态ad调节阀通路c后盖上的调节阀通路c阀板、缸垫、进气阀片（如 图6、图7所示）上的通路c轴上的 调节阀通路c摇板箱。随着车内温度的下降，膨胀阀 的开度逐渐缩小，压缩机的吸气压力 逐渐降低。当低压压力低于200kpa以 下的某设计点时，此时的压力小于波 纹管的临界压力，波纹管伸长，压缩 针阀，针阀压缩针阀回位弹簧使通路c和d断开。在c和d断开的同时，针阀向上顶球阀，此时打开通路a与 b。此时的控制

11、通路走向为：压缩机 排气腔压力调节阀通路a调节阀 通路b后盖上的调节阀通路b阀 板、缸垫、进气阀片上的调节阀通路 b缸体上的通路b摇板箱。此时 压缩机的排气压力经调节阀进入摇板 箱，使摇板箱内的压力逐渐增大，慢 慢的推动摇板，摇板发生倾斜，摇板fbe dc45汽车维修技师·2012 年第12期1. 阀体实物 2. 波纹管 3. 针阀 4. 针阀回位弹簧5. 球阀 6. 球阀回位弹簧图4 调节阀及分解图1. 轴 2. 轴驱动耳 3. 腰形槽 4. 阀控制通路（润滑油道）c 5. 轴颈 6. 推力轴承门 7. 导销 8. 摇板 9. 滑动接 头 10. 活塞 11. 轴颈插销 12. 滑

12、动轴套图2 压缩机内部结构1. 缸体上的调节阀通路 b 2. 轴承上的调节阀通路 c3. 后盖上的调节阀通路 a 4. 后盖上的调节阀通路 b5. 后盖上的调节阀通路 c 6. 后盖上的调节阀通路 d7. 调节阀通路 a 8. 调节阀通路 b 9. 调节阀通路 c10. 调节阀通路 d 11. 吸气室 12. 排气室图3 调节通路说明的角度趋向于90°。从而使排气压力逐渐下降，此时变为系统最小制冷状 态。以上分析只是理论上取两个极端 的控制压力作比较最大排量和最 小排量之间的理论比较，实际工作中的 控制并非如此。比如说，一台正常充满 r134a 制冷剂的空调系统的工作过程， 首先当车

13、辆不开启空调时，此时系统内 的压力大约在 500600kpa（此压力值 随外界温度的变化而变化，此数据仅供 参考），那么摇板箱内的压力也应该在500600kpa 之间，如果此时开启空调，在 空调压缩机刚开始工作的时候应该是 在最小排量开始运行。压缩机的排气 压力逐渐升高，因摇板箱内的压力大于 波纹管的临界压力，所以此时的控制阀 的a 与b 通道是断开的，而c 与d 通 道是相通的，遥板箱内的制冷剂逐渐被 压缩机的吸气室吸走。此时的摇板箱 压力也在逐渐降低，而排气压力却在逐 渐上升，此时摇板箱内的压力和排气压 力之间的差距被逐渐拉开，摇板逐渐倾 斜于最大的排量。实际的各种运行工 况可参照系统的工

14、作原理进行分析，定 排量压缩机的维修标准数据已经不适 用于变排量压缩机。比如说定排量压 缩机加注 r134a 制冷剂的多少能从高 低压表的读数上看出来，而变排量压缩 机则比较麻烦。我们常使用的一种检 测方法就是最大负荷法，我们知道，当 车内温度很高时压缩机的排量会逐渐 增加，最后到达最大排量，此时的压缩 机就相当于一个定排量压缩机。当压 缩机工作在这一工况时，我们就能从压 力表的读数上看出系统制冷剂的充注 量是否合适。每个车系的 r134a 制冷 剂的充注量都是有规定的，如果是重新 加注制冷剂只需按标准重量加注即可。 如果是中间添加则需要按照最大负荷 法去检测（具体的室内温度和外界温度 和系统压力之间的函数关系表各维修 手册均能查到，此处不再叙述）。空调需要低或最小排量摇板