各種壓縮機有何差異?優缺點各為何?
各種壓縮機設計有何差異?優缺點各為何?下列資料為A/C-ON(開冷氣)時,壓縮機的運轉狀態。
1.傳統壓縮機
優點:結構較簡單,故障率較低,價格較便宜,拆裝檢修也比較簡單。
缺點:轉速越高冷媒流量越高,蒸發器需要設計冷度保護的機制,蒸發器一般會維持在固定的低溫範圍,以防止因蒸發器溫度太低開始結冰(引擎室的低壓鋁管結冰),阻礙空氣通過蒸發器,產生出風口風量慢慢變小/無風的結果,由蒸發器冷度感知器/冷度開關感應蒸發器溫度,在引擎怠速/關窗/最低溫/最低風速的運轉條件下,當蒸發器溫度降低至1~3℃左右(出風口溫度5~8℃左右),接收蒸發器冷度感知器/冷度開關訊號的冷氣控制器/空調模組/引擎電腦就控制壓縮機停止運轉,等出風口溫度上升1~3℃左右,又讓壓縮機開始運轉(壓縮機起動至停止運轉之間的時間,一般約為10~30秒之間),引擎會因為壓縮機反覆停止/運轉的動作(壓縮機離合器組分離/接合),怠速比較不穩定,而且壓縮機離合器組的磨損會比較大。壓縮機離合器組在分離/接合時會產生噪音,冷卻風扇也會同步停止/運轉(少數車款不會停止),車主可能會覺得開冷氣聲音很大(有異音)。
配置傳統壓縮機的車輛,冷房效果越好(請參考Miller冷度測試程序的內容),壓縮機運轉的時間越短;出風口溫度差越小(請參考汽車冷氣要怎麼樣才會「感覺」很冷?的內容),壓縮機停止運轉的的時間也越短。
2.可變容積壓縮機
優點:可直接控制冷媒流量/低壓壓力值(第1道蒸發器冷度保護的機制),一般不必再設計第2道蒸發器冷度保護的機制(少部份車款有額外增加蒸發器冷度感知器/蒸發器冷度保護設計/第2道蒸發器冷度保護的機制),而且開冷氣壓縮機不會有反覆停止/運轉的動作(持續運轉),所以怠速時引擎會比較穩定,而且離合器組的損耗很低。壓縮機離合器組只在剛啟動空調系統時會接合(關閉空調系統才會分離),不會持續產生反覆分離/接合的噪音,冷卻風扇也同樣在剛啟動空調系統時才會運轉,關閉空調系統才會停止。新型的可變容積壓縮機在車內/環境溫度降低的時候,會改變活塞壓縮行程(由長行程變短行程),降低高壓側的壓力,以較低的負荷運轉(降低冷媒壓縮/輸出量),可降低引擎的負荷,不但可降低壓縮機的磨損,也達到省油的效果。
缺點:結構較複雜,故障率會比較高,價格較貴,拆裝檢修的困難度較高。
3.可變流量壓縮機
優點:目前新車開始配置無離合器組/電磁離合器線圈的可變輸出/可變流量壓縮機,系統正常運作無壓縮機離合器組的分離/接合噪音,同時怠速穩定度更佳,直接利用電磁閥精確控制冷媒的適當流量(第1道蒸發器冷度保護的機制),管路壓力變化平緩,不但可達到省油的效果,也提昇怠速穩定的控制效果。有車款同時採用蒸發器冷度感知器/蒸發器冷度保護設計/第2道蒸發器冷度保護的機制,如果壓縮機冷媒流量/低壓壓力控制異常,或是蒸發器冷度感知器異常等等,可變流量壓縮機與可變容積壓縮機都會出現壓縮機反覆停止/運轉的異常動作(壓縮機離合器組分離/接合)。
缺點:冷氣控制器/電腦根據各種感知器輸入訊號,控制壓縮機冷媒流量電磁閥,並將壓縮機的輸出/負載訊號傳輸至引擎電腦(一般採CAN設計),檢測所需設備與技術門檻較高。
汽車傳統空調系統也有配置可變容積壓縮機的設計,汽車恆溫空調系統也有配置傳統壓縮機的設計,很多人誤以為配置可變容積壓縮機就是恆溫空調系統,配置傳統壓縮機就是傳統空調系統。如果汽車恆溫空調系統配置可變容積壓縮機或可變流量壓縮機,在冷度控制、怠速控制、噪音量、省油性方面的表現會更好。
4.變頻壓縮機
優點:無離合器組/電磁離合器線圈的變頻壓縮機,系統正常運作無壓縮機離合器組的分離/接合噪音,直接利用壓縮機轉速精確控制冷媒的適當流量(第1道蒸發器冷度保護的機制),管路壓力變化平緩,因為以電動馬達驅動壓縮機,不會直接消耗引擎,不需怠速補償,引擎能更穩定運轉。
正常同時採用蒸發器冷度感知器/蒸發器冷度保護設計/第2道蒸發器冷度保護的機制,如果壓縮機冷媒流量/低壓壓力控制異常,或是蒸發器冷度感知器異常等等,變頻壓縮機也會出現壓縮機反覆停止/運轉的異常動作。
缺點:非傳統設計,檢測難度與零件成本都較高。
目前,一般是電動車或是油電混合動力車才會採用(交流/直流轉交流)電動馬達驅動壓縮機的設計,才有可能出現所謂汽車用的變頻冷氣系統。
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