大众斯柯达轿车装备空调压缩机采用变排量斜盘式,其上装有一电磁阀(排量调节阀)。空调制冷系统工作时,空调控制单元根据车内外温度传感器、蒸发器温度传感器、车速传感器及驾乘人员控制意图等输入的信息,进行综合分析之后给改变曲轴箱压力,进而改变斜盘的倾角和活塞行程,使空调压缩机的排气量能根据空调系统的控制目标实时进行调节。斯柯达变排量空调压缩机外形及内部核心部件的结构如下图所示:





1 变排量空调压缩机的工作原理
当车内热负荷达到最大值或驾乘人员要求快速制冷(表现为车内温度瞬间调到最低)时,排量调节阀的供电占空比为100%,排量调节阀阀芯压缩弹簧外伸至行程最大处,此时曲轴箱与吸气腔相通,与排气腔隔绝,曲轴箱压力降到最小值,作用在活塞右侧的压力远高于作用于活塞左侧的压力(等于曲轴箱压力与弹簧力之和),这样弹簧被压缩,斜盘倾角变得最大,活塞行程最大,空调压缩机排气量最大,以快速制冷。
当车速升高,车内热负荷减小,排量调节阀的供电占空比将减小,排量调节阀阀芯外伸行程减小,曲轴箱压力升高,作用在活塞左侧的压力升高,这样弹簧压缩量减小,斜盘倾斜角变小,活塞行程变小,空调压缩机排气量降低,以节约燃油。
当车内热负荷降到最小值时,排量调节阀断电,此时占空比为0,排量调节阀阀芯提升到最高处,此时曲轴箱与排气腔相通,压力升到最大值,作用在活塞左侧和右侧的压力相等,这样弹簧自动伸长,斜盘倾角最小,活塞行程最小,空调压缩机排气量最小(接近0)。
2 变排量空调压缩机的驱动与过载保护装置
因空调压缩机的排气量可降低到接近0,因此省去了空调压缩机电磁离合器,使空调压缩机的质量减轻约20%。因无空调压缩机电磁离合器,正常情况下,即使空调制冷系统不工作,空调压缩机主轴也在旋转。当空调压缩机内部因故发卡,致使主轴运转阻力增大到一定值时,必须使空调压缩机主轴与发动机曲轴的动力传递中断,为此在空调压缩机上设有过载保护装置。
空调压缩机的驱动与过载保护装置主要由传动轮、花键毂及传动钢片组等组成。花键毂由前、后两块特殊形状的钢板通过铆钉铆接在一起,前后钢板均伸出三个爪,后钢板伸出的三个爪上钻有直径约为4 mm的孔。传动钢片内端通过螺钉与传动轮连接,外端压有直径约为4 mm凸起,夹持在花键毂前、后两钢板之间,且钢片凸起嵌入后钢板爪孔中。
变排量空调压缩机的动力传递路线为:发动机曲轴传动轮→楔形传动带→空调压缩机传动轮→传动钢片组→花键毂→空调压缩机主轴。
过载保护的原理为:空调压缩机内部因某种原因发卡,致使主轴进而花键毂被制动,此时传动钢片在传动轮的拖动下,其外端将从花键毂前后两钢板间脱开,从而保护了空调压缩机传动带不被损坏。


