探研制冷剂不足对压缩机的影响

　　一，问题的提出一制冷剂的汽车空调制冷系统制冷性能比原一般为一制冷剂的空调好。

　　我们逐渐发现采用一的压缩机，出现了采用一制冷剂很少发生问题用户使用后压缩机早期损坏失效。其损坏失效的特征为连杆与行星盘球穴咬死连杆与行星盘球穴配合间隙超差摆动齿轮中的球轴承咬死或磨损等缺陷。经统计，机内无或少油的压缩机主要失效部位通常均在连杆与行星盘球穴连接处和球轴承两个区域。我们进行了找寻压缩机内无或少冷冻油的机理及对压缩机影响和预防早期损坏失效的质量攻关活动。

　　在引进美国德尔福公司的一变排量压缩机制造技术时，采用了原定排量压缩机上不采用的性能试验评价方法，既"低充注试验".该种试验的目的是考虑可能存在的空调系统泄漏等因素，考核汽车空调压缩机在空调系统一制冷剂不足的情况下的耐久性能。

　　为此，我们以"低充注试验"方法为出发点，研究汽车空调系统制冷剂不足，对系统定排量压缩机的影响程度及损伤表象，寻找导致压缩机早期失效的机理，以便采取对应措施进行预防。

　　二，定排量压缩机的轿车空调制冷系统简介

　　1基本组成和工作原理

　　汽车空调制冷系统一般由定排量压缩机，储液罐，冷凝器，蒸发器内有型膨胀阀和管路等组成。图定排量压缩机空调制冷系统汽车制冷空调开始工作时，低压低温液态制冷剂进人蒸发器后在一定压力下气化。由于制冷剂在管路内气化时的温度低于管外空气的温度，因此能自动地吸收空气中的热量，使蒸发器所对的环境空气温度降低，产生冷效应。

　　此时制冷剂吸热后气化，由液态变成低压蒸气态，然后流到压缩机后被抽吸压缩，变成温度高于车内空气温度的高温高压气态制冷剂，使其能通过冷凝器将热量自动地释放给车外空气，气态制冷剂冷凝成高压液态制冷剂，由储液罐储放。*后经过型膨胀阀节流，再变成低压低温的液态制冷剂，以便重新进入蒸发器吸热，这样即完成了一个制冷循环。

　　2空调压缩机在空调系统中的作用

　　a吸气作用，使蒸发器中制冷剂极易产生制冷效果。

　　b作为输送制冷剂的动力，使得制冷剂在制冷回路汽车与配件一法规标准与质量中连续循环。

　　c将吸人的低温低压制冷剂变成高压高温气态制冷剂，通过冷凝器的冷凝作用，再变成高压制冷剂。

　　3定排量空调压缩机工作过程

　　以摇摆斜盘式定排量压缩机为例，图为结构示意图压缩机有五个或七个气缸及一作摇摆运动的悬臂式斜盘驱动。气缸中心线与主轴平行，沿圆周均匀分布。当离合器线圈通电后，线圈吸引主轴上的吸盘与皮带轮啮合，带动主轴作旋转运动。主轴带动斜盘旋转，再通过推力滚针轴承使行星盘作摇摆运动。球型连杆两端同时连接活塞与行星盘，行星盘的摇摆运动由连杆传到活塞使活塞作往复运动从而使主轴由旋转运动转变成活塞的往复运动，完成固定排量压缩机的制冷剂吸人，压缩和排气工作全过程。

　　验方案我们参照一变排量压缩机低充注试验方法，制定出定排量压缩机在空调系统充注不足时的缺陷再现试验方案。主要有台架耐久试验及模拟定排量压缩机空调系统的实车试验台试验两种方案。

　　耐久试验台架上，系统充注不足时定排量压缩机失效再现试验经试验，我们得到在定排量压缩机的耐久试验台架上制冷剂一的临界工作充注量为即此时耐久试验台架能正常启动工作的*低系统压力。

　　对一，*低充注压力为。耐久试验台架上的充注不足再现试验按表方法进行表耐久试验台架充注不足再现试验工况压压缩机机排气压力力吸气压力力一离合器器试验时间间充注量循环环转转速速速速速速速按实际际按实际际连续续按实际际按实际际通断注正常试验的一加入量为图定排量压缩机摇摆料盘式结构示意图排气阀片吸气阀片固定齿轮活塞连杆装有偏摆齿轮的行星盘钢球皮带轮，线圈主轴斜盘推力滚针轴承定排量空调压缩机运动件的润滑过程当斜盘和行星盘等部件高速运转时，机内冷冻油被扰动形成雾状及飞溅油，对连杆，钢球，活塞和行星盘等各个运动部件进行润滑。

　　同时因压缩机内具有与系统相连的润滑回路，冷冻油溶解于一制冷剂中，当压缩机在工作时，通过流动的制冷剂携带冷冻油，完成冷冻油在回路中的连续循环，确保压缩机内润滑所要求的*低冷冻油量通常为左右。

　　三，再现试验为了了解和研究系统制冷剂不足将对压缩机产生的早期磨损或失效的影响，我们用再现试验法进行，即通过设定一定试验条件工况，将产品某种缺陷模式用试验的手段再现的方法。

　　定排量压缩机在空调系统充注不足时失效的再现试模拟实车试验台上，系统充注不足时定排量压缩机的失效再现试验实车试验台组成采用实车定排量压缩机空调系统的蒸发器，冷凝器，压缩机和储液罐及管路零部件等，用原耐久试验台架上的电动机，建成模拟实车试验台。

　　进行充注不足再现试验时，模拟实车试验台的一制冷剂的临界工作充注量为实车试验台设置一个系统*低压力保护值，一的充注量达到系统*低压力时，试验台系统才能使压缩机通电开始工作。

　　模拟实车试验台上的充注不足再现试验按表方法进行表模拟实车试验台上的充注不足再现试验工况压压缩机机排气压力力吸气压力力一离合器器试验时间间转转速速充注量循环环分分按实际际按实际际连续续按实际际按实际际通断注正常试验一加入量为。

　　定排量压缩机在空调系统充注不足时的再现试验结果耐久试验台架及模拟实车试验台上，系统充注不足汽车与配件一法规标准与质*时都表明，定排量压缩机均会引起机内缺油，并造成损坏和失效。进行定排量压缩机机内无冷冻油运转试验，结果表明定排量压缩机在无冷冻油情况下，*多只能维持分钟。试验结果表明，当定排量压缩机空调系统处于一制冷剂量不足时，会造成系统中定排量压缩机因缺油而导致早期损坏失效。

　　四，空调系统制冷剂一充注不足，对定排量空调压缩机因缺油而早期失效损坏影响的机理分析失效机理系统中压缩机的润滑，主要由冷冻油来进行，而冷冻油溶解或夹杂在制冷剂中，并随其流动在空调系统中循环。

　　另外冷凝器处的流压小，冲刷油流能力低，在蒸发时造成过热度过大，使一制冷剂的蒸发溶解冷冻油的能力下降。由于一制冷剂量下降充注不足，这样就造成实际冷冻油运动量很少，不能满足正常的压缩机工作时的润滑要求。汽车空调系统正常运行状态时，蒸发器中的一制冷剂低压液体和低压蒸气的量为各占。而如充注不足时运行，则在蒸发器中进气口附近的很小区域为低压液体，进气口附近到出气口大部分区域为低压蒸气。一制冷剂的低压液体的功用，它可以有效冲刷溶解沉积在蒸发器管壁上的冷冻油。而光靠，一制冷剂的低压蒸气来溶解沉积在蒸发器管壁上冷冻油后带走则很困难。这就造成冷冻油在蒸发器内过多使得沉淀流不回压缩机内，从而导致压缩机发生间隙性缺油而早期损坏失效。

　　汽车空调系统中定排量压缩机因缺油损坏的缺陷模式分析定排量压缩机早期损坏失效缺陷模式，主要有钢球咬，钢球磨损，连杆与行星盘球穴咬死等。它与用空调系统充注不足再现试验中定排量压缩机的缺陷模式相同。由于系统制冷剂不足，造成定排量压缩机内发生短时间断油。

　　而定排量压缩机各运动部件主要靠冷冻油作润滑剂，如果定排量压缩机内无或少冷冻油，必然使定排量压缩机各运动部件短时间内干摩擦，引起运动部件发热，使运动部件咬死。钢球咬和连杆与行星盘球穴咬死就是这种情况。

　　五，采用的预防措施定排量压缩机缺油损坏是在车辆驾驶人员发现空调制冷差的同时定排量压缩机已损坏。

　　这就要求我们找到一种在定排量压缩机内无或少冷冻油不利润滑时仍能工作的办法。必须从提高定排量压缩机缺油时易损坏部件的抗干摩擦能力及优化空调系统的保护功能着手。采用摩擦局部增加特定的固态润滑的方法，使它在无或少冷冻油液体润滑剂时，起润滑作用，防止定排量压缩机干摩擦损坏。具体方法见表。

　　表断断油咬死缺陷模式式采用固态润滑剂的方法法钢钢球咬咬在钢球表面进行特种润滑处理理连连杆与行星盘球穴咬死死在连杆与行星盘铆接前，行星星连连杆与行星盘间隙超差差盘球穴中加人特种固体润滑滑连连杆从行星盘脱落落剂对空调系统，国外目前采用几种方法进行保护。

　　如在压缩机离合器电路系统设置压力断路开关在空调系统中增加压缩机释压开关又称不充压开关环境低温开关或低压断路开关，过热开关等。提高系统对压力的反应能力，有利于压缩机的防咬死保护。

　　六，效果从试验验证说明系统充注不足时，定排量压缩机内摩擦副采用固态润滑剂后的耐久再现试验结果表明，压缩机能克服间断性缺油，避免压缩机早期损坏。

　　定排量压缩机机内无冷冻油瞬时超高速运转试验结果表明，系统无冷冻油时，采用固态特种润滑剂定排量压缩机，在时至少能运转分钟原定排量压缩机仅为分钟。

　　定排量压缩机内采用固态润滑剂后，抗干摩擦能力大大提高。从年年底开始，定排量压缩机内采用固态特种润滑技术后，克服了因汽车空调系统一制冷剂不足泄漏等原因造成，导致定排量压缩机缺油损坏缺陷的产生，压缩机因缺油损坏数量大大下降。根据对年生产的定排量压缩机售后反馈跟踪数据统计表明，至今尚没有因缺油早期损坏失效的定排量压缩机发生。