項目3-往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理(教學(xué)設(shè)計模板)

項目3壓縮機組件的結(jié)構(gòu)、檢測與代換3.2.1往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理基本信息知識點元數(shù)據(jù)信息標(biāo)題3.2.1往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理知識點代碼BXKT201430_BO2_3_1知識點位置第三章第二節(jié)版權(quán)和限制具體模塊填寫表3.2.1往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理知識點導(dǎo)學(xué)對于電冰箱和空調(diào)器而言，壓縮機是最主要的部件，它是制冷循環(huán)系統(tǒng)的動力源。壓縮機的運轉(zhuǎn)使制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑在管路中循環(huán)流動，通過熱功的轉(zhuǎn)換達(dá)到制冷目的。壓縮機一旦停止運轉(zhuǎn)，整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑循環(huán)便停止。目前，壓縮機的種類大體上可分為往復(fù)活塞式、旋轉(zhuǎn)活塞式、渦旋式以及變頻式4種。知識點內(nèi)容重難點1、2、知識點內(nèi)容講解3.2.1往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理(一)往復(fù)活塞式壓縮機的種類結(jié)構(gòu)往復(fù)活塞式壓縮機是通過其內(nèi)部特制的傳動機構(gòu)，將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成壓縮機活塞的往復(fù)運動。壓縮機的活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動就會使汽缸內(nèi)形成容積差，從而實現(xiàn)將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓制冷劑氣體吸入到壓縮機的汽缸內(nèi)，并對制冷劑氣體進(jìn)行壓縮和輸送，最終確保制冷循環(huán)系統(tǒng)的工作，這是往復(fù)活塞式壓縮機的基本工作過程。圖3-1所示為往復(fù)活塞式壓縮機的實物圖及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。目前，大多數(shù)電冰箱都采用往復(fù)活塞式壓縮機。圖3-1往復(fù)活塞式壓縮機的實物圖及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖一般往復(fù)活塞式壓縮機還可分為滑管式和連桿式兩種，它們的主要區(qū)別是采用的傳動機構(gòu)不同，滑管往復(fù)活塞式壓縮機采用滑管作為傳動機構(gòu)，而連桿往復(fù)活塞式壓縮機采用連桿作為傳動機構(gòu)。1．滑管往復(fù)活塞式壓縮機圖3-2所示為滑管往復(fù)活塞式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由曲軸、滑管與活塞組件（滑簪和活塞被制作成一體，因此也可稱其為滑管活塞組件）、汽缸、機殼等部分組成。圖3-3所示為滑管往復(fù)活塞式壓縮機傳動部分的結(jié)構(gòu)示意圖。滑管與活塞被焊接在一起，呈“T”字型。曲軸銷穿過滑管壁上的導(dǎo)槽垂直插入到滑塊的圓孔中，當(dāng)電動機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)時，曲軸銷便帶動滑塊在滑管中做往復(fù)運動，從而帶動活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動實現(xiàn)制冷劑氣體的壓縮和輸送。從圖3-3中可以看出，當(dāng)滑塊帶動活塞運動時，只有在滑塊中心線與活塞中心線重合的瞬間，活塞無側(cè)向力產(chǎn)生。除此之外，在其他任意位置，兩者的中心線都不會重合，從而會產(chǎn)生扭矩，引起活塞對汽缸的側(cè)向力，活塞對汽缸壁的摩擦將加劇。因此，此種結(jié)構(gòu)的壓縮機常會出現(xiàn)單邊磨損的情況。連桿往復(fù)活塞式壓縮機的綜合性能要高于滑管往復(fù)活塞式壓縮機。連桿往復(fù)活塞式壓縮機的活塞與汽缸之間沒有側(cè)向力產(chǎn)生，活塞表面的受力較均勻，因此其磨損較小，壽命較長，且功率適用的范圍廣。往復(fù)活塞式壓縮機的缺點是其汽缸頂部存在余隙容積，吸氣和排氣壓力損失、汽缸內(nèi)活塞間的蒸氣泄露及功率損失同時存在。（二）往復(fù)活塞式壓縮機的工作原理圖3-7所示為往復(fù)活塞式壓縮機的工作原理圖。往復(fù)活塞式壓縮機主要由汽缸、吸氣閥、排氣閥、活塞、連桿、曲軸等部件組成。它的工作主要分為吸氣、壓縮、排氣和膨脹4個過程。往復(fù)活塞式壓縮機主要是將壓縮機中電動機的旋轉(zhuǎn)運功轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運動，從而實現(xiàn)制冷劑氣體的壓縮和輸送。1．吸氣過程當(dāng)壓縮機的電動機線圈通電時，壓縮機的電動機開始旋轉(zhuǎn)，電動機的旋轉(zhuǎn)就會帶動曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動連桿和活塞向下運動，在此過程中汽缸內(nèi)的壓力開始降低。當(dāng)壓縮機汽缸內(nèi)的壓力小于壓縮機吸氣管（回氣管）中的壓力時，在壓力差的作用下，汽缸內(nèi)的吸氣閥打開，吸氣管中的氣體經(jīng)吸氣閥被吸入汽缸內(nèi)，這一過程即為“吸氣過程”。吸氣過程將一直持續(xù)到活塞到達(dá)汽缸中的最低位置。圖3-7往復(fù)活塞式壓縮機的工作原理圖2．壓縮過程隨著壓縮機的電動機帶動曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，連桿及活塞將從汽缸中的最低位置開始向上移動，在此過程中汽缸的容積將A漸縮小，汽缸內(nèi)的制冷劑氣體受到壓縮，氣體的壓力不斷升高，汽缸內(nèi)的壓力也逐漸升高，這一過程即為“壓縮過程”。注：在壓縮過程中，當(dāng)汽缸內(nèi)的壓力大于壓縮機吸氣管內(nèi)的壓力時，吸氣閥將關(guān)閉。同時，在壓縮過程中低溫低壓的制冷劑氣體將被壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸氣。3．排氣過程．制冷劑氣體逐漸被壓縮，汽缸內(nèi)的壓力逐漸升高，當(dāng)汽缸內(nèi)的壓力大于壓縮機排氣管中的壓力時，在壓力差的作用下，汽缸內(nèi)的排氣閥打開。壓縮后的高溫高壓的制冷劑蒸氣便從汽缸內(nèi)不斷地排出，這一過程即為“排氣過程”。排氣過程將持續(xù)到活塞到達(dá)汽缸中的最高位置。4．膨脹過程當(dāng)活塞到達(dá)汽缸中的最高位置時，電動機繼續(xù)帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而使連桿帶動活塞向下運劫。此時，在汽缸的余隙容積中殘留的制冷劑蒸氣開始膨脹，且隨著活塞的向下運動，汽缸內(nèi)的壓力和溫度也隨之下降。當(dāng)汽缸內(nèi)的壓力小于壓縮機排氣管中的壓力時，排氣閥關(guān)閉，此時汽缸內(nèi)的壓力仍大于壓縮機吸氣管中的壓力，因此吸氣閥仍是關(guān)閉的。活塞繼續(xù)向下運動，汽缸內(nèi)的制冷劑氣體繼續(xù)膨脹，這一過程即為“膨脹過程”。膨脹過程將持續(xù)到汽缸內(nèi)的壓力下降到與壓縮機吸氣管中的壓力相等。注：壓縮機排氣管中的壓力遠(yuǎn)大于吸氣管中的壓力。隨著電動機的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞隨之繼續(xù)向下運動，汽缸內(nèi)的壓力也逐漸降低。當(dāng)汽缸內(nèi)的壓力小于壓縮機回氣管中的壓力時，吸氣閥再次打開，制冷劑氣體被再次吸入到汽缸內(nèi)，開始第2次的吸氣、壓縮、排氣和膨脹循環(huán)。實際上，活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動一次，曲軸即轉(zhuǎn)動一周，就會依次進(jìn)行吸氣、壓縮、{j}氣和膨脹過程，這樣往復(fù)循環(huán)，就將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓制冷劑氣體經(jīng)壓縮機的回