①燃油汽车空调系统的组成：燃油汽车的空调系统由压缩机、冷凝器、储液干燥罐、压力开关、膨胀阀、蒸发器、系统维修接口等组成，其中压缩机是汽车空调系统的心脏，其作用是压缩制冷剂，向制冷系统输出源源不断的动力。

燃油汽车空调系统的构成分析

燃油汽车空调系统各主要部件作用分析

（2）汽车空调系统的制冷原理：汽车空调系统的制冷原理为利用制冷剂（雪种）的物理变化，通过压缩、放热、节流、吸热4个环节不断循环，从而达到降低车厢温度的目的。电动汽车和燃油汽车空调系统的制冷原理相同。

压缩过程：通过空调压缩机将制冷剂压缩成高温高压的气体。

放热过程：高温高压的气体通过冷凝器时，热量通过冷凝器上的铝管和铝片释放到大气中，为了更好地散热，都会在冷凝器后面增加散热风扇，提高散热效率，经过散热后，高温高压的气体会变为低温高压的液体。

节流过程：液体通过储液干燥罐进行过滤，将制冷剂中的水分和金属粉末吸附下来，流出纯净的液体制冷剂高压液体制冷剂进入膨胀阀，管路变大，压力减少，温度降低，制冷剂以雾状进入蒸发器。

吸热过程：在蒸发器中的制冷剂继续由液体转化为气体，在转化的过程中，需要吸收大量的热，从而将蒸发器周围的空气降温，变成冷空气，鼓风机将冷空气吹进驾驶室。空调系统四个环节周而复始地进行，从而达到降低车厢内温度的效果。

（3）电动汽车空调系统的组成及工作原理：电动汽车与燃油汽车空调系统最大的区别在于采用不同驱动类型的压缩机，其他部件区别不大。传统燃油汽车的空调压缩机采用发动机带动的机械传动。目前电动汽车的空调压缩机的驱动方式主要分为非独立式电驱动、独立式电动驱动和混合驱动方式。非独立式电驱动主要通过皮带轮由主驱动电机提供动力，此时虽然可采用传统的燃油汽车空调压缩机的结构，但不能实现空调的独立控制，影响汽车的动力性能，一般电动汽车不采用这种方案。独立式电驱动主要通过独立的电机提供电源，一般采用同轴驱动的方案，这样使得结构紧凑，体积较小，便于控制。混合驱动主要通过主驱电机和独立电机共同提供动力，可保证在汽车在行驶时，采用皮带传动主驱电机动力源，在交通堵塞时，通过独立电机驱动，但该方案结构复杂，应用范围较小。因此目前电动汽车空调压缩机主要采用独立式电驱动方案。

电动汽车空调系统主要采用电力驱动，其使用的压缩机被称为电动压缩机。为了提高性能，电动汽车空调系统将电机、变频器与压缩机组装成一体，形成全封闭结构，要由涡旋式压缩机、三相永磁同步电机、高压电源线、变频器、通信接口、制冷剂输出口、制冷剂输入口、壳体等部件组成。不同车型压缩机的工作电压不同，一般在直流电压200～700V之间。

相较于传染燃油汽车空调压缩机，电动压缩机主要新增部件为电机和变频器。电动压缩机工作工程中，动力电池向压缩机变频器供电，动力电池提供高压直流电，而三相永磁同步电机为交流电机，由变频器将直流电转化为交流电，向三相永磁同步电机输出交流电，三相永磁同步电机带动涡旋式压缩机运转，将低压气体制冷剂压缩成高压气体，涡旋式压缩机工作原理与燃油汽车内涡旋式压缩机工作原理一致。

（4）汽车空调压缩机的类别：汽车空调压缩机的种类很多，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。根据工作方式的不同，空调压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常见的往复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式，轴向活塞式压缩机有斜盘式和摆盘式两种；常见的旋转式压缩机有旋转叶片式和涡旋式。

1、按工作原理划分：

A、定排量压缩机：定排量压缩机的排气量是随着发动机转速的提高而成比例地提高，其不能根据制冷负荷的大小自动改变排气量，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制方式一般通过采集蒸发器表面或出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器电路切断，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器电路接通，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当系统管路内压力过低或过高以及发动机冷却液温度过高时，发动机控制单元都会自动切断压缩机继电器控制信号（对压缩机起保护作用），使压缩机停止工作。

B、变排量压缩机：变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器表面或出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。

（2）按工作方式划分：

A、曲轴连杆式压缩机：曲轴连杆式压缩机的工作过程可以分为4个，即压缩、排气、膨胀、吸气。曲轴旋转时，通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面构成的工作容积便会发生周期性变化，从而在制冷系统中起到压缩和输送制冷剂的作用。在缸盖上部设有两个单向阀片，活塞下行时，活塞顶部的空腔增大，进气阀片打开，将低压制冷剂吸入；当活塞上行时，活塞顶部空间减小，排气阀片打开，制冷剂被加压后排出。

曲轴连杆式压缩机是第一代压缩机，它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低。适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。曲轴连杆式压缩机主要缺点包括：一是压缩机体积大而重；二是因为只有一个或两个活塞，排气另一个是排气不连续，排气气流易波动，且工作时有较大的振动；三是无法适用于高速运转。在小型汽车中很少应用曲轴连杆式压缩机，目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。

B、轴向活塞式压缩机：轴向活塞式压缩机可以称为第二代压缩机，常见的有斜盘式和摆盘式压缩机，这两种压缩机的气缸均以主轴为中心布置，活塞运动方向与压缩机的主轴平行，活塞的轴向往复运动都是靠主轴带动斜盘或楔形传动板转动时产生的轴向推力使活塞运动。

斜盘式压缩机又称为双向活塞式压缩机，主要部件有主轴、斜盘、活塞、进排气阀片等。当主轴驱动斜盘旋转时，活塞槽与斜盘边缘通过钢球轴承承，斜盘的旋转带动活塞做轴向移动，活塞前后两端与壳体组成两个空腔。活塞轴向移动时，一个空腔容积增大，可以吸入低压的制冷剂；相反，活塞另一头的空腔容积减小，制冷剂被高压排出。主轴旋转一个循环，所有活塞前后的两个气缸分别完成一个工作循环。

斜盘式压缩机比较容易实现小型化和轻量化，而且可以实现高转速工作。它的结构紧凑，效率高，性能可靠，在实现了可变排量控制之后，目前广泛应用于汽车空调。

摆盘式和斜盘式同属于轴向活塞式压缩机。它们之间的不同是摆盘式的活塞运动属单向作用式，而斜盘式的活塞运动属双向作用式，所以有时又把它们分别称作单向斜盘式压缩机和双向斜盘式压缩机。

C、旋转叶片式压缩机：旋转叶片式压缩机的气缸形状有圆形和椭圆形两种。在圆形气缸中，转子的主轴与气缸的圆心有一个偏合距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排气孔之间。在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合。旋转叶片式压缩机主要由转子、叶片、缸体等组成。转子上的叶片将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容积不断发生变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生体积和温度上的变化。旋转叶式压缩机没有吸气阀，因为叶片能完成吸入和压缩制冷剂的任务。如果有2个叶片，则主轴旋转一周有2次排气过程。叶片越多，压缩机的排气波动就越小。作为第三代压缩机，由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，制造成本较高。

D、涡旋式压缩机：涡旋式压缩机可以称为第四代压缩机。涡旋式压缩机是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的流体机械，这一点与往复式压缩机相同。涡旋式压缩机的主要零件动涡旋盘的运动，是在偏心轴的直接驱动下进行的，这一点又与旋转式压缩机相同。涡旋式压缩机的压缩腔形状及其变化，既不同于往复式压缩机，又不同于旋转式压缩机，故将其称为新一代容积式压缩机。作为一种新形式的压缩机，涡旋式压缩机具有如下优点：

a、结构简单、体积小、重量轻，相比于其他形式的压缩机，体积减小约40%，重量减轻约15%；

b、机械效率高，吸入过程无高压气体的膨胀影响；

c、压缩腔的工作与进、排气孔口独立，因此无需设置控制进、排气的阀门；

d、几个压缩腔同时压缩，从而显著降低了载荷波动，减小噪音。

涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪以及高可靠性等优点，在小型制冷领域获得越来越广泛的应用，因此成为压缩机技术发展的主要方向之一，也被公认为是最适合新能源汽车的压缩机机型，是目前新能源汽车中最常用的压缩机机型。涡旋式压缩机主要由动涡旋盘、静涡旋盘、主轴、支架体、偏心块、电机转子和电机定子等组成。

动、静涡旋盘是涡旋式压缩机的核心零部件，由同一基圆渐开线在垂直方向上拉伸得到。装配过程中，将动、静涡旋盘相对旋转180°并错开一定距离对置差装在一起，涡旋压缩机的偏心主轴与电机转子设置为一个整体，通过滑动轴承与动涡旋盘连接。电机工作时，驱动主轴转子转动，将动力传递给动涡旋盘，使其在防自转机构的约束下作平面回转运动。运行过程中，动、静涡旋盘之间形成数对封闭的月牙形压缩腔，涡旋压缩机依靠压缩腔容积的连续变化实现气体的压缩过程。

如下图所示，为涡旋式压缩机一个工作循环的压缩过程示意图，表示了主轴转角四个时刻（0°、90°、180°、270°）的工作腔气体压缩情况。吸气腔随主轴的转动而逐渐打开，工质被吸入，进入吸气腔的工质随转角的增大而增大。当主轴转角为0°时，吸气腔刚好关闭，进入的工质量达到最大值，图中所示黑色表示此时的吸气容积为吸气腔容积的一半（对称的月牙形中的一个），吸气结束。随着主轴继续旋转，动涡旋盘在主轴的带动下绕静涡旋盘旋转，工质被动涡旋盘推着向排气腔移动，压缩腔容积逐渐缩小，图中主轴转角90°、180°、270°对应的黑色部分表示。如此周而复始，完成涡旋压缩机对工质的压缩。

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