带中间冷却装置的双级活塞式压缩机结构示意
33
现代铁路车辆设备
双级压缩机的结构特点
第四章
两级压缩机的工作过程是由两个阶段将吸入 的制冷剂压缩到最终的压力。
第一级通常将它压缩到吸气压力和排气压力 差的中间值，然后被冷却，再输送到第二级气缸 中压缩到最终压力。
通过中间冷却器后温度大大下降，再进入第二 级气缸。
11
现代铁路车辆设备
第四章
一、压缩机实际输气量
压缩机的实际输气量小于理论输气量。实际
输气量的减少程度可以用输气系数λ来表示：
λ= Vs / Vh
式中: Vs —— 实际输气量（m3／s) Vh —— 理论输气量 (m3／s)
12
现代铁路车辆设备
第四章
输气系数λ反映了压缩机气缸工作容积的有效 利用程度，有时也称为容积效率。它是评价压缩机 性能的一个重要指标。
25
现代铁路车辆设备
机械效率
第四章
指示功率Ni与轴功率Ne之比，称为压缩机的 机械效率，即
ηj= Ni / Ne
Ni -- 指示功率 Ne -- 轴功率
26
现代铁路车辆设备
压缩机的总效率
第四章
压缩机的理论功率与轴功率之比称为压缩 机的总效率：
ηe = No/Ne =(No/Ne)×(No/Ne)
第四章
用高速旋转的叶轮使制冷剂蒸气产生压力．同时 获得动能，然后再通过扩压器、蜗壳使蒸气的动能转 变为压力能，从而完成压缩和输送制冷工质的任务。
常见的形式为：离心式压缩机
6
现代铁路车辆设备
第四章
第一节 活塞式制冷压缩机的工作过程分析
从热力学观点来评价一台压缩机的完善程度主要 有两个指标：即压缩机汽缸的利用程度和功率的消 耗大小。
指示效率，即
ηi= No / Ni No--理论功率 Ni--指示功率
指示效率反映了直接用于吸、排和压缩气体所 消耗的功率与理想的绝热压缩过程所消耗的功率的 接近程度。
24
现代铁路车辆设备
第四章
开启式压缩机的指示效率经验公式
T0 --- 蒸发温度(K)； Tk --- 冷凝温度(K)；
to --- 蒸发温度(℃)；
第四章
活塞式压缩机的工作过程
排气过程
吸气过程
31
活塞下移，体积增加， 缸内压力小于制冷剂的蒸 发压力，制冷剂便从进气 阀门进入缸内。
在冲程未端，活塞向 上运动，排气阀门被打开， 输出高压制冷剂。
观看动画
现代铁路车辆设备
活塞式制冷压缩机的结构特点
第四章
活塞式制冷压缩机发展较早，技术也较成 熟，应用最广。
= ηi ×ηj
上式表明，压缩机的总效率也等于机械效 率与指示效率的乘积。
一般为 0.65~0.72。
27
现代铁路车辆设备
第一节 完
第四章
28
现代铁路车辆设备
第四章
第二节 压缩机的结构
29
现代铁路车辆设备
一、活塞式压缩机的结构
第四章
观看动画
旧型客车使用的4FS7B半封闭压缩机结构图
30
现代铁路车辆设备
50
现代铁路车辆设备
第四章
固定滑片压缩机的特点
1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机 比较，体积可减小40％～50％，重量也可减轻 40％～50％；
下面就讨论压缩机实际工作过程的两个指标。
7
现代铁路车辆设备
活塞式压缩机的工作过程
第四章
观看动画
排气过程
吸气过程
8
现代铁路车辆设备
第四章
压缩机的理想工作过程在P-V图上的表示
其理论工作过程：4-1-2-3 由吸气、压缩和排气过程组成 4-1表示气缸在蒸发压力下等压
吸气过程； 1-2表示压缩机的绝热压缩过程， 气体由蒸发压力增大到冷凝压力； 2-3表示在冷凝压力下等压排气过 程，当活塞移动到上死点时，气缸 中的气体全部排出．
45
现代铁路车辆设备
第四章
四、滑片式压缩机
用作旋转运动的活塞代替作往复运动的活塞来实现气体的 压缩，无疑是极为合理的。然而仅有转子和缸体两个构件是不 可能形成容积周期变化的工作腔，必需增添辅助构件。
增添若干个可以在转子或缸体上开的槽内自由滑动
的叶片(简称滑片)，就形成了匀速型旋转压缩机。
46
现代铁路车辆设备
41
现代铁路车辆设备
第四章
2)螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力
动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基 础可作得较小。
3)螺杆式制冷压缩机结构简单
机件数量少，没有像气阀、活塞环等易损件， 它的主要摩擦件如转子、轴承等，强度和耐磨程 度都比较高，而且润滑条件良好，因而机加工量 少，材料消耗低，运行周期长，使用比较可靠， 维修简单，有利于实现操纵自动化。
42
现代铁路车辆设备
第四章
4)与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具有强制输气 的特点 即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气 量时不发生喘振现象，在宽广的工况范围内，仍可 保持较高的效率。
5)采用了滑阀调节，可实现能量无级调节。
43
现代铁路车辆设备
第四章
6)螺杆压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷 却，故在相同的压力比下，排温比活塞式低 得多，因此单级压力比高。
输气系数综合了影响实际输气量的各种因素， 它可表示为：
λv ：考虑余隙容积影响的容积系数； λp ：考虑吸、排气压力损失影响的压力系数； λt ：考虑热交换影响的温度系数； λc ：考虑漏泄影响的漏泄系数。
13
现代铁路车辆设备
输气系数λ的确定方法
输气系数λ的确定方法通常有两种方法 计算分析 实际试验
小型：制冷量 ＜60KW 中型：制冷量 60～400KW 大型：制冷量 ＞400KW
3
现代铁路车辆设备
第四章
（2）根据制冷压缩机的工作原理不同，可分为 以下两类： 容积型和速度型
4
现代铁路车辆设备
容积型压缩机机
第四章
通过形成的可变工作容积来完成制冷剂蒸气 的压缩和输送的。
5
现代铁路车辆设备
速度型压缩机
第四章 制冷压缩机
h
1
现代铁路车辆设备
制冷压缩机概述
第四章
压缩机是蒸气压缩式制冷装置中的一个重要 部分，它是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的 动力，起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，因此 制冷压缩机常称为蒸气压缩式制冷装置的主机。
2
现代铁路车辆设备
第四章
制冷压缩机的分类
（1）根据制冷压缩机的制冷量的大小不同， 可分为以下三类：
7)没有余隙容积，因而容积效率高。
44
现代铁路车辆设备
第四章
螺杆式制冷压缩机的缺陷
1)制冷剂气体周期性地高速通过吸、排气孔口， 通过缝隙的泄漏等原因，使压缩机有很大噪 声，需要采取消音减噪措施。
2)螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高， 需用专用设备和刀具来加工。
3)由于间隙密封和转子刚度等的限制，目前螺杆 式压缩机还不能达到较高的终了压力。
因此，相对于单级压缩机提高了效率。
34
现代铁路车辆设备
二、膜片式压缩机
第四章
膜片使气室容 积发生变化，在 下行程时吸进气 体，上行程时压 缩气体。
35
现代铁路车辆设备
三、螺杆式压缩机
第四章
螺杆式制冷压缩机具有一对互相啮合、相 反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子 称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。转 子的齿相当于活塞，转子的齿槽、机体的内壁 面和两端端盖等共同构成的工作容积，相当于 气缸。
量和磨损程度有关，而且与压缩机的工作压力 也有关。压力比越大，漏泄量越多。
一般漏泄系数λc取0.97一Байду номын сангаас.99
19
现代铁路车辆设备
第四章
输气系数λ的试验方法
由于影响压缩机输气系数的因素较复杂，用
理论分析的计算法确定的系数值往往与实际情况
有差别，所以选配压缩机时，一般应根据制造厂
通过试验绘制的输气系数曲线来决定。
螺杆压缩机工作示意图
第四章
39
现代铁路车辆设备
第四章
单螺杆压缩机工作示意
40
现代铁路车辆设备
第四章
螺杆式制冷压缩机的特点
螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机的 一种，同时具有活塞式和动力式（速度式）两者 的特点。
1)与往复活塞式制冷压缩机相比，螺杆式制冷
压缩机具有转速高，重量轻，体积小，占地
面积小以及排气脉动低等一系列优点。
22
现代铁路车辆设备
第四章
压缩机所消耗的轴功率
是指电动机传到压缩机轴上的功率，包 括两部分：
①直接用于吸、排和压缩气体，称为指示功 率（Ni)；
②用于克服机器运动机构的摩擦，它包括曲 柄连杆机构、活塞运动所消耗的摩擦功、润 滑油泵等设备消耗的功率（Ne）。
23
现代铁路车辆设备
第四章
指示效率
理论功率Ne与指示功率Ni比，称为压缩机的
第四章
14
现代铁路车辆设备
输气系数λ的计算公式 λ = λv ×λp ×λt ×λc
第四章
λv ：考虑余隙容积影响的容积系数 λp ：考虑吸、排气压力损失影响的压力系数； λt ：考虑热交换影响的温度系数； λc ：考虑漏泄影响的漏泄系数
15
现代铁路车辆设备
第四章
①λv的计算公式（考虑余隙容积的影响）：
而组成。
滑片
圆筒形 气缸
转子
49
现代铁路车辆设备
第四章
固定滑片式制冷压缩机的工作过程
进气口
排气口
转子围绕旋转中心O(与气缸中