活塞式制冷壓縮機(jī)的實(shí)際下作過程比較復(fù)雜,一般可概括為壓縮、排氣、膨脹、吸氣四個(gè)過程。
1)壓縮過程 當(dāng)活塞處于最下端位置(稱為內(nèi)止點(diǎn)或下止點(diǎn))時(shí),氣缸內(nèi)充滿了從蒸發(fā)器吸入的低壓制冷劑蒸氣,吸氣過程結(jié)束。活塞在曲軸一連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下開始向上移動(dòng),此時(shí)吸氣閥關(guān)閉,氣缸工作容積逐漸減小,處于氣缸內(nèi)的氣體受壓縮,溫度和壓力逐漸升高。氣體在氣缸內(nèi)從吸氣時(shí)的低壓升高到排氣壓力的過程稱為壓縮過程。
2)排氣過程 活塞繼續(xù)向上移動(dòng),當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓力升高至略高于排氣腔中氣體的壓力時(shí)。排氣閥開啟,缸內(nèi)高壓蒸氣在定壓下排出氣缸,直到活塞到達(dá)最上端位置(稱為外止點(diǎn)或上止點(diǎn))時(shí)排氣過程結(jié)束。
3)膨脹過程 活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞上端點(diǎn)與氣缸頂部并不完全重合,而是留有一定的間隙用以保證其運(yùn)行的安全可靠,此間隙被稱為余隙容積。由于余隙容積的存在,活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),排氣終止,氣缸內(nèi)還保留一小部分的高壓氣體無法排出。當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí),只有當(dāng)這部分高壓氣體膨脹到壓力稍低于吸氣口壓力時(shí),吸氣閥才會(huì)開啟,低壓的氣態(tài)制冷劑才能開始進(jìn)入氣缸。因此,在吸氣之前,會(huì)存在余隙容積內(nèi)的高壓氣體的膨脹過程,并且這一膨脹過程會(huì)減少氣缸的有效工作容積。
4)吸氣過程 隨著活塞向下運(yùn)動(dòng),余隙容積內(nèi)的高壓氣體的膨脹過程結(jié)束,然后開始吸氣過程,低壓氣體被吸入氣缸中,直到活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的位置。
這樣,活塞式制冷壓縮機(jī)的曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈,活塞往返一次,就有一定量的低壓氣態(tài)制冷劑被吸入,并被壓縮為高壓氣體排出氣缸。