КОНСТРУКЦИЯ
Компрессор системы кондиционирования в сборе представляет собой компрессор с плавной регулировкой производительности. Его производительность может изменяться в зависимости от тепловой нагрузки на систему кондиционирования.
Компрессор системы кондиционирования в сборе включает в себя шкив, вал, прижимную пластину, наклонный диск, поршень, колодку, внутреннюю полость картера, цилиндр, датчик блокировки системы кондиционирования (для моделей с двигателем 2GR-FKS ), электромагнитный клапан управления со встроенным клапаном между внутренней полостью картера и всасывающей камерой (CS), датчик массового расхода системы кондиционирования, маслоотделитель и дроссельную заслонку со стороны регулирования всасывания.
На моделях с двигателем 1AR-FE устанавливается пластмассовый шкив типа DL (демпфер-ограничитель), а на моделях с двигателем 2GR-FKS – шкив с электромагнитной муфтой.
Маслоотделитель состоит из камеры маслоотделителя и цилиндра маслоотделителя.
Figure 1. Для моделей с 2GR-FKS
| *1 | Колодка | *2 | Шкив и электромагнитная муфта |
| *3 | Шток | *4 | Прижимная пластина |
| *5 | Наклонный диск | *6 | Цилиндр |
| *7 | Клапан управления Ps | *8 | Дроссельная заслонка со стороны регулирования всасывания |
| *9 | Поршень | - | - |
Figure 2. Для моделей с двигателем 1AR-FE
| *1 | Колодка | *2 | Шкив пластмассового демпфера-ограничителя (DL) |
| *3 | Наклонный диск | *4 | Цилиндр |
| *5 | Клапан управления Ps | *6 | Дроссельная заслонка со стороны регулирования всасывания |
| *7 | Поршень | - | - |
Конструкция компрессора с плавной регулировкой производительности и внешним управлением
Во время вращения вала прижимная пластина, присоединенная непосредственно к валу, вращает наклонный диск. Это вращательное движение наклонного диска преобразуется в движение поршня для ввода, сжатия и нагнетания хладагента. Плавное регулирование производительности представляет собой регулирование давления в камере наклонного диска. Изменение этого давления вызывает изменение угла наклона наклонного диска, вследствие чего изменяется ход поршня и регулируется нагнетаемый объем хладагента. Благодаря компрессору с плавной регулировкой производительности и внешним управлением ток управления, подаваемый в клапан управления PS, изменяется плавно. Это позволяет расширить диапазон регулирования нагнетаемого объема, что способствует повышению комфорта в салоне и уменьшению энергопотребления.
| *1 | Шкив | *2 | Камера наклонного диска |
| *3 | Колодка | *4 | Обмотка |
| *5 | Сильфон | *6 | Клапан управления Ps |
| *7 | Прижимная пластина | *8 | Наклонный диск |
| *9 | Поршень | *10 | Клапан управления Ps |
| *a | Давление нагнетания | *b | Давление всасывания |
| *c | Электромагнитная сила | *d | Давление всасывания (Ps) |
| *e | Давление нагнетания (Pd) | *f | Давление в камере наклонного диска (Pc) |
| *g | За счет импульсного регулирования питания, подаваемого в обмотку клапана управления Ps, регулируется электромагнитная сила, которая обеспечивает расширение и сжатие сильфона, изменяя внутреннее давление наклонного диска. | - | - |
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы компрессора с плавной регулировкой производительности и внешним управлением
Действие при необходимости увеличения производительности
В случае повышения тепловой нагрузки или необходимости увеличения объема, например, по окончании управления разгоном, ток, подаваемый в обмотку клапана управления PS, увеличивается. При этом электромагнитная сила становится больше усилия пружины и, действуя в обратном направлении по отношению к обмотке, закрывает канал между Pd и Pc. Как следствие, подача высокого давления прекращается, и давление в камере наклонного диска постепенно снижается. Таким образом, сумма давления, подаваемого с левой стороны поршня (Pc), усилия пружины (Fs) и реактивной силы прижимной пластины (FL) становиться меньше суммы усилия, прикладываемого с правой стороны поршня (P1 + ... + P6), и поршень перемещается влево, увеличивая угол наклона наклонного диска. Это приводит к увеличению ходов поршня. (Рисунок иллюстрирует действие при большом объеме нагнетания.)
| *1 | Наклонный диск | *2 | Обмотка |
| *3 | Сильфон | - | - |
| *a | Величина наклона наклонного диска увеличивается | *b | Канал между Pd и Pc: Разблокировано |
| *c | Pc уменьшается | *d | Пружина (Fs) |
| *e | Большой ход | *f | Канал между Pd и Pc (закрыт) |
| *g | Усилие пружины | *h | (Pc+Fs+FL) |
| *i | Прижимная пластина (FL) | *j | (P1 + ... + P6) |
| *k | Давление всасывания (Ps) | *l | Давление нагнетания (Pd) |
| *m | Давление в камере наклонного диска (Pc) | - | - |
Действие при необходимости снижения производительности
В случае снижения тепловой нагрузки или необходимости уменьшения объема, например, во время разгона или движения с высокой скоростью, ток, подаваемый в обмотку клапана управления PS, уменьшается. При этом электромагнитная сила становится меньше усилия пружины и, действуя в том же направлении, что и обмотка, открывает канал между Pd и Pc. В результате этого в камеру наклонного диска подается высокое давление (Pd), и давление в этой камере постепенно увеличивается. Таким образом, сумма давления, подаваемого с левой стороны поршня (Pc), усилия пружины (Fs) и реактивной силы прижимной пластины (FL) становиться больше суммы усилия, прикладываемого с правой стороны поршня (P1 + ... + P6), и поршень перемещается вправо, уменьшая угол наклона наклонного диска. Это приводит к уменьшению ходов поршня. (Рисунок иллюстрирует действие при малом объеме нагнетания.)
| *1 | Наклонный диск | *2 | Обмотка |
| *3 | Сильфон | *4 | Поршень |
| *a | Величина наклона наклонного диска увеличивается | *b | Канал между Pd и Pc: Разблокировано |
| *c | Pc уменьшается | *d | Пружина (Fs) |
| *e | Большой ход | *f | Канал между Pd и Pc (закрыт) |
| *g | Усилие пружины | *h | (Pc+Fs+FL) |
| *i | Прижимная пластина (FL) | *j | (P1 + ... + P6) |
| *k | Давление всасывания (Ps) | *l | Давление нагнетания (Pd) |
| *m | Давление в камере наклонного диска (Pc) | - | - |
Регулируемый клапан CS
Компрессор с плавной регулировкой производительности направляет сжатый управляющий газ от клапана управления Ps в камеру наклонного диска для изменения наклона наклонного диска, тем самым изменяя свою производительность. После участия в регулировке управляющий газ возвращается из камеры наклонного диска во всасывающую камеру, а затем сжимается снова. Традиционно, хладагент возвращался из камеры наклонного диска во всасывающую камеру через отверстие постоянного сечения.
Регулируемый клапан CS частично закрывается только при выполнении операции регулирования, для которой требуется управляющий газ, что позволяет осуществлять регулирование с использованием минимального количества управляющего газа. Благодаря уменьшению количества управляющего газа снижается мощность компрессора.
| *a | Регулируемый клапан CS | *b | Для справки: Клапан с отверстием постоянного сечения |
| *c | От камеры наклонного диска | *d | Клапан с отверстием постоянного сечения |
| *e | К всасывающей камере | - | - |
|
Управляющий газ | - | - |
Маслоотделитель на валу
В традиционных компрессорах системы кондиционирования в сборе к всасывающему хладагенту примешивалось масло, чтобы обеспечить надлежащие характеристики скольжения деталей. При этом, когда хладагент выходил из компрессора системы кондиционирования, масло, которое не способствовало повышению эффективности хладагента, циркулировало в системе кондиционирования, отрицательно влияя на холодопроизводительность. В компрессоре системы кондиционирования типа 7SAS17C в сборе на вал установлен маслоотделитель, благодаря которому значительное количество масла остается в компрессоре системы кондиционирования в сборе. Это существенно увеличивает холодопроизводительность и способствует сокращению энергопотребления системой кондиционирования.
В традиционных компрессорах системы кондиционирования в сборе хладагент возвращался из камеры наклонного диска через масловозвратный канал, расположенный на конце вала, во всасывающую камеру, вследствие чего во всасывающую камеру возвращался газообразный хладагент с примесью масла, и количество циркулирующего масла увеличивалось.
При наличии маслоотделителя на валу масловозвратный канал располагается в зоне между наклонным диском и прижимной пластиной, где циркулирует небольшой объем масла, благодаря чему газообразный хладагент, возвращаемый во всасывающую камеру, содержит лишь небольшое количество масла. Это обеспечивает сохранение большого количества масла в камере наклонного диска, где находятся скользящие детали, что уменьшает объем циркулирующего масла.
| *1 | Наклонный диск | *2 | Вал |
| *3 | Прижимная пластина | *4 | Маслоотделитель на валу |
|
Газообразный хладагент | - | - |
Клапан со стороны регулирования всасывания
В традиционных компрессорах системы кондиционирования во всасывающем канале использовался демпфер пульсаций, который обеспечивал подавление пульсационных шумов при всасывании, производимых в ходе регулирования объема хладагента. В новом компрессоре системы кондиционирования в сборе применяется клапан со стороны регулирования всасывания, который осуществляет регулирование потока хладагента во всасывающем канале. Этот клапан закрывается в зависимости от расхода хладагента во время регулирования объема хладагента, способствуя ослаблению пульсационных шумов при всасывании. Кроме того, при максимальном объеме хладагента клапан со стороны регулирования всасывания полностью открывается, предотвращая повышение сопротивления всасыванию в компрессоре системы кондиционирования в сборе из-за действия дроссельной заслонки.
| *1 | Дроссельная заслонка со стороны регулирования всасывания | *2 | Золотниковый клапан |
| *3 | Всасывающая камера | *4 | Камера нагнетания |
| *a | При максимальном объеме хладагента | *b | При регулируемом объеме хладагента |
| *c | Поток хладагента: большой | *d | Поток хладагента: малый |
| *e | Давление из камеры наклонного диска | - | - |