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文檔簡介
汽車空調(diào)系統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)
熟悉汽車空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和知識;掌握汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理;了解汽車空調(diào)的取暖與配氣系統(tǒng);掌握汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制元件及控制電路;掌握汽車空調(diào)系統(tǒng)的壓力檢測、系統(tǒng)排空、檢漏、抽真空、制冷劑充注;熟悉汽車空調(diào)系統(tǒng)的常見故障診斷方法。汽車空調(diào)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉汽車空調(diào)系統(tǒng)的基汽車空調(diào)系統(tǒng)主要內(nèi)容6.1概述6.2汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理6.3汽車空調(diào)取暖與配氣系統(tǒng)6.4汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制
6.5汽車空調(diào)系統(tǒng)的維修
6.6汽車空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷
實訓(xùn)項目6.1:壓縮機的檢修
實訓(xùn)項目6.2:轎車空調(diào)系統(tǒng)控制電路
實訓(xùn)項目6.3:空調(diào)系統(tǒng)壓力的檢測
實訓(xùn)項目6.4:空調(diào)系統(tǒng)的維護
實訓(xùn)項目6.5:空調(diào)系統(tǒng)的故障自診斷
實訓(xùn)項目6.6:空調(diào)系統(tǒng)不制冷的故障診斷
實訓(xùn)項目6.7:空調(diào)系統(tǒng)制冷不足的故障診斷汽車空調(diào)系統(tǒng)主要內(nèi)容6.1概述汽車空調(diào)系統(tǒng)概述
“汽車空氣調(diào)節(jié)”簡稱汽車空調(diào)采用人為方式對車內(nèi)空氣流量、溫度、濕度和清潔度調(diào)節(jié)。汽車安裝空調(diào)系統(tǒng),給司機及乘客創(chuàng)造了舒適的環(huán)境,改善了工作條件,減輕了旅途疲勞,從而也提高了工作效率和安全性。本節(jié)主要內(nèi)容:一、制冷原理二、制冷劑與冷凍機油三、汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成汽車空調(diào)系統(tǒng)概述“汽車空氣調(diào)節(jié)”簡稱汽一、制冷原理
物質(zhì)的三種形態(tài):氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)會互相轉(zhuǎn)化,稱為相變。
汽車空調(diào)所采用的蒸氣壓縮式制冷就是利用液態(tài)制冷劑汽化,發(fā)生相變吸熱來產(chǎn)生冷效應(yīng)。如右圖所示,低溫低壓液態(tài)制冷劑進入用來冷卻車內(nèi)空氣的蒸發(fā)器,在定壓下汽化。由于制冷劑汽化時的溫度低于環(huán)境溫度,因此能自動吸收空氣中的熱量,使空氣溫度下降,產(chǎn)生冷效應(yīng)。制冷劑吸熱汽化,由液體變成低溫低壓蒸氣,然后被壓縮機壓縮變成高于環(huán)境溫度的高溫高壓氣體,進入冷凝器將熱量釋放給外界空氣,從而冷凝成高壓的液態(tài)制冷劑,最后經(jīng)過節(jié)流閥,變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊簯B(tài)制冷劑,再進入蒸發(fā)器汽化吸熱,這樣就完成了一個制冷循環(huán)。一、制冷原理物質(zhì)的三種形態(tài):氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)會汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件二、制冷劑與冷凍機油1.制冷劑:種類很多,主要性質(zhì)如下表所示項目制冷劑代號R12R22R134a化學(xué)式CCl2F2CHClF2CH2F-CF3分子量120.986.5102.3標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(℃)-29.8-40.8-26.2臨界溫度(℃)111.8096.10101.14臨界壓力(MPa)4.1254.9754.065臨界密度(kg/m3)558525511飽和液體密度(25℃)(kg/m3)131111921206飽和蒸氣比容(25℃)(m3/kg)0.02710.02350.0310汽化潛熱(kJ/kg)151.5205.4197.5ODP值(臭氧破壞潛能值)1.0
0.1二、制冷劑與冷凍機油1.制冷劑:種類很多,主要性質(zhì)如下表所示二、制冷劑與冷凍機油
制冷劑的選用原則:
1)壓縮機的類型;
2)蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度;
3)冷凝溫度和冷凝壓力;
4)制冷裝置的使用條件。制冷劑的選用:
(1)R12:由于含有氯原子,分離出氯離子導(dǎo)致大氣臭氧層的破壞,因此,R12已經(jīng)被禁止使用。
(2)R134a:現(xiàn)在汽車空調(diào)制冷劑的首選制冷劑。
二、制冷劑與冷凍機油制冷劑的選用原則:
二、制冷劑與冷凍機油
2.冷凍機油
是一種在高低溫工況下均能正常工作的特殊潤滑油。性能要求:
(1)凝點低,具有良好的低溫流動性;
(2)粘度受溫度的影響要??;
(3)與制冷劑的溶解性能要好;
(4)要有較高的熱穩(wěn)定性;
(5)化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。根據(jù)上述原則,適用于R134a的潤滑油只有
兩大類:聚烴基乙二醇(PAG)和聚酯油(ESTER)。二、制冷劑與冷凍機油2.冷凍機油
二、制冷劑與冷凍機油
其性能指標(biāo)見下表所示。下表為PAG油與ESTER油性質(zhì)比較性能潤滑油PAG油PAG油與R134a互溶性ESTER油ESTER油熱穩(wěn)定性較好較好吸濕性好好潤滑性差差與橡膠相容性較好較好電絕緣性差差二、制冷劑與冷凍機油其性能指標(biāo)見下表所示。性三、汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成
1.汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能
調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度:汽車空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車內(nèi)溫度,夏季利用制冷裝置對車內(nèi)降溫。調(diào)節(jié)車內(nèi)濕度:利用制冷裝置冷卻降溫去除空氣中的水分,再由采暖裝置升溫以降低空氣的相對濕度。
調(diào)節(jié)車內(nèi)的空氣流速:夏季空氣流速稍大有利于人體散熱降溫,冬季氣流速度過大影響人體保溫,因此夏季舒適風(fēng)速一般為0.25m/s,冬季的舒適風(fēng)速一般為0.20m/s。
過濾凈化車內(nèi)空氣:由于車內(nèi)空間小,乘員密度大,車內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧,而車外道路上的粉塵等又容易進入車內(nèi)造成空氣污濁,影響乘員的身體健康,因此要求空調(diào)必須具有補充車外新鮮空氣、過濾和凈化車內(nèi)空氣的功能。三、汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成三、汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成
2.汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成:
通風(fēng)裝置:把車外新鮮空氣吸進車內(nèi)進行換氣。
暖氣裝置:把車內(nèi)空氣或吸進來的新鮮空氣加熱。冷氣裝置:把車內(nèi)空氣或吸進來的新鮮空氣冷卻或除濕??諝鈨艋b置:凈化空氣,除去車內(nèi)存在的灰塵和氣味。控制裝置:對制冷和暖風(fēng)裝置進行控制,使空調(diào)正常工作。三、汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成2.汽車空調(diào)系統(tǒng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理本節(jié)主要內(nèi)容:
一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理本節(jié)主要內(nèi)容:
一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類
目前主要采用單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)系統(tǒng),主要有四種類型,共同點是都能防止蒸發(fā)器結(jié)霜:
恒溫膨脹閥-吸氣節(jié)流閥系統(tǒng)。儲液器-閥組合系統(tǒng):通過節(jié)流方法減少排氣量控制。離合器恒溫膨脹閥系統(tǒng):通過壓力開關(guān)或熱敏開關(guān)控制。離合器節(jié)流管系統(tǒng)。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類目前主要采用單級壓一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類1.恒溫膨脹閥-吸氣節(jié)流閥系統(tǒng)
吸氣節(jié)流閥在蒸發(fā)器出口和壓縮機進口之間,以便將蒸發(fā)壓力控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類1.恒溫膨脹閥-吸氣節(jié)流閥系統(tǒng)一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類
工作原理:
系統(tǒng)工作時,蒸發(fā)器出口處壓力作用到吸氣節(jié)流閥的活塞上,再通過活塞上的小孔作用到膜片下方。當(dāng)該壓力大到克服彈簧壓力時,將閥的活塞打開,蒸發(fā)壓力下降,彈簧壓力又使活塞向關(guān)閉位置移動?;钊煌5亻_和關(guān),直到蒸發(fā)壓力和彈簧壓力平衡為止。這里的彈簧預(yù)緊力可通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類工作原理:一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類
2.儲液器-閥組合系統(tǒng)
如圖,是由吸氣節(jié)流閥、熱力膨脹閥、儲液器/干燥器組成的一個整體部件,儲液器-閥組合件與蒸發(fā)器進出口相連。工作原理:系統(tǒng)工作時,液體制冷劑從冷凝器通過儲液器-閥組合件流向蒸發(fā)器。流入儲液器-閥組合件的液體制冷劑降落到儲液器底部,通過干燥劑除去水分后進入膨脹閥節(jié)流降壓,再流向蒸發(fā)器。從蒸發(fā)器返回的制冷劑蒸氣流向吸氣節(jié)流閥后,進入壓縮機,吸氣節(jié)流閥能控制蒸發(fā)壓力穩(wěn)定在規(guī)定值范圍內(nèi)。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類
3.離合器恒溫膨脹閥系統(tǒng)由熱力膨脹閥和離合器控制蒸發(fā)壓力,如圖所示。工作原理:由熱力膨脹閥來控制蒸發(fā)器供液量,從而保證蒸發(fā)壓力在一定范圍內(nèi)變化。
汽車車速增加時,壓縮機轉(zhuǎn)速隨之增加,蒸發(fā)壓力則隨之降低,蒸發(fā)器表面結(jié)霜。這時,壓力開關(guān)或熱敏開關(guān)使離合器脫開壓縮機,使壓縮機停機,待霜層融化后,壓力開關(guān)或熱敏開關(guān)又自動接通,壓縮機開始運行。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類3.離一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類
4.離合器節(jié)流管系統(tǒng)
離合器節(jié)流管系統(tǒng)與離合器恒溫膨脹閥系統(tǒng)不同之處在于,它用節(jié)流管代替了膨脹閥。節(jié)流管結(jié)構(gòu)簡單,不易損壞。但只能起節(jié)流降壓作用,不能控制蒸發(fā)器的供液量,不能保證蒸發(fā)壓力的穩(wěn)定。
工作原理:汽車車速增加時,壓縮機轉(zhuǎn)速隨之增加,蒸發(fā)壓力降低,蒸發(fā)器表面結(jié)霜。這時,壓力開關(guān)或熱敏開關(guān)切斷離合器電源,使壓縮機停機,待霜層融化后,壓力開關(guān)或熱敏開關(guān)又自動接通,壓縮機開始運行。一、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類4.離合二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理
蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、液體膨脹裝置和蒸發(fā)器等總成構(gòu)成。
制冷系統(tǒng)工作時,制冷劑以不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動,汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)流程如圖(視頻動畫)二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理蒸汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理
制冷循環(huán)是由壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個過程組成。
1.壓縮過程壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體,把它壓縮成高溫高壓的氣體,然后送入冷凝器。此過程的主要作用是壓縮增壓,以便氣體易于液化。壓縮過程中,制冷劑狀態(tài)不發(fā)生變化,而溫度、壓力不斷升高,形成過熱氣體。
2.放熱過程
高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器(散熱器)與大氣進行熱交換。由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱。此過程作用是排熱、冷凝。冷凝過程的特點是制冷劑的狀態(tài)發(fā)生變化,即在壓力、溫度不變的情況下,由氣態(tài)逐漸向液態(tài)轉(zhuǎn)變。冷凝后的制冷劑液體是高壓高溫液體。制冷劑液體過冷,過冷度越大,在蒸發(fā)過程中其蒸發(fā)吸熱的能力也就越大,制冷效果越好,即產(chǎn)冷量相應(yīng)增加。二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理制冷循二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理
3.節(jié)流過程高壓高溫制冷劑液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫降壓,以霧狀(細(xì)小液滴)排出膨脹裝置。該過程的作用是使制冷劑降溫降壓,由高溫高壓液體,迅速地變成低溫低壓液體,以利于吸熱、控制制冷能力以及維持制冷系統(tǒng)正常運行。
4.吸熱過程經(jīng)膨脹閥降溫降壓后的霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器,因此時制冷劑沸點遠低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度,故制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)、沸騰成氣體。在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量,降低車內(nèi)溫度。而后低溫低壓的制冷劑氣體流出蒸發(fā)器等待壓縮機再次吸入。吸熱過程的特點是制冷劑狀態(tài)由液態(tài)變化到氣態(tài),此時壓力不變,即在定壓過程中進行這一狀態(tài)的變化。上述過程周而復(fù)始地進行,便可使汽車內(nèi)溫度達到并維持在給定的狀態(tài)。二、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理3.節(jié)三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、風(fēng)機及制冷管道等組成。
1.制冷壓縮機制冷壓縮機是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟,其作用:是維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán),吸入來自蒸發(fā)器的低溫、低壓制冷劑蒸氣,壓縮制冷劑蒸氣使其壓力和溫度升高,并將制冷劑蒸氣送往冷凝器。其原理與普通空氣壓縮機相似,只是密封程度要求更高。目前應(yīng)用于汽車制冷系統(tǒng)的壓縮機,主要采用容積型制冷壓縮機。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件汽車汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
容積型制冷壓縮機按其運動型式和主要零部件形狀,分類如表所示往復(fù)活塞式
曲軸連桿式直列式、V型、W型、S型變?nèi)萸S連桿式徑向活塞式軸向活塞式翹板式、斜板式旋轉(zhuǎn)式
旋葉式氣缸圓形、氣缸橢圓形
變?nèi)菪~式轉(zhuǎn)子式滾動活塞式、三角轉(zhuǎn)子式
螺桿式單轉(zhuǎn)子螺桿、雙轉(zhuǎn)子螺桿
變?nèi)萋輻U式渦旋式變?nèi)轀u旋式三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件容積型制冷壓縮機按其運動汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(1)斜板式壓縮機
斜板式壓縮機是一種軸向活塞式壓縮機。其工作原理如右圖所示:主要零件是主軸和斜板。各氣缸以壓縮機主軸為中心布置,活塞運動方向與壓縮機的主軸平行。
(視頻動畫)三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(1)斜三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
三缸斜板式,為三活塞等間隔120°分布,五缸斜板式為五活塞等間隔72°分布。為了使機器受力合理,結(jié)構(gòu)緊湊,通常將活塞制成雙頭活塞,如是軸向6缸,3缸在壓縮機前部,另外3缸在壓縮機后部;如是軸向10缸,5缸在壓縮機前部,另外5缸在壓縮機后部。雙頭活塞的兩活塞各自在相對的氣缸(一前一后)中,活塞一頭在前缸中壓縮制冷劑蒸氣時,活塞的另一頭就在后缸中吸入制冷劑蒸氣,反向時互相對調(diào)。各缸均備有高低壓氣閥,另有一根高壓管,用于連接前后高壓腔。斜板與壓縮機主軸固定在一起,斜板的邊緣裝合在活塞中部的槽中,活塞槽與斜板邊緣通過鋼球軸承支承在一起。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時,斜板也隨著旋轉(zhuǎn),斜板邊緣推動活塞作軸向往復(fù)運動。如果斜板轉(zhuǎn)動一周,前后兩個活塞各完成壓縮、排氣、膨脹、吸氣一個循環(huán),相當(dāng)于兩個氣缸作用。如果是軸向6缸壓縮機,缸體截面上均勻分布3個氣缸和3個雙頭活塞,當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周,相當(dāng)于6個氣缸的作用。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件三缸斜板汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(2)旋葉式壓縮機
旋葉式壓縮機的氣缸形狀有兩種形狀,一種是圓形,一種是橢圓形。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(2)三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
圓形缸葉片有2-4片,橢圓形缸葉片有4-5片。旋葉式壓縮機其單位壓縮機質(zhì)量具有最大的冷卻能力。它沒有活塞,僅有一個閥,稱為排氣閥。排氣閥實際上起一個止回閥的作用,防止在循環(huán)停止或壓縮機不運行時,制冷劑蒸氣通過排氣口進入壓縮機。在圓形氣缸的旋葉式壓縮機中,葉輪是偏心安裝的,葉輪外圓緊貼氣缸內(nèi)表面的吸、排氣孔之間。在圓形氣缸中,轉(zhuǎn)子的主軸和橢圓中心重合,轉(zhuǎn)子上的葉片和它們之間的接觸線將氣缸分成幾個空間,當(dāng)主軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時,這些空間的容積發(fā)生“擴大-縮小-幾乎為零”的循環(huán)變化,制冷劑蒸氣在這些空間內(nèi)也發(fā)生吸氣-壓縮-排氣的循環(huán)。壓縮后的氣體通過簧片閥排出。旋葉式壓縮機沒有吸氣閥,因為滑片能完成吸入和壓縮制冷劑的任務(wù)。對于圓形氣缸而言,2葉片將空間分成2個空間,主軸旋轉(zhuǎn)一周,即有2次排氣過程;4葉片則有4次。葉片越多,壓縮機的排氣脈沖越小。對于橢圓形氣缸,4葉片將氣缸分成4個空間,主軸旋轉(zhuǎn)一周,有4次排氣過程。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件圓形缸葉片有2三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
2.冷凝器
(視頻)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器是熱交換設(shè)備,其作用是使從壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中得到液化或冷凝,并把熱量散發(fā)到車外空氣中,從而使其凝結(jié)為高壓制冷劑液體。汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)形式主要有管片式、管帶式、鰭片式等幾種。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件2.冷凝器(視汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(1)管片式
它是汽車空調(diào)中早期采用的一種冷凝器,制造工藝簡單,由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上散熱片組成。片與管組裝后,經(jīng)脹管法處理,使散熱片脹緊在散熱管上。這種冷凝器散熱效果較差。一般用在大中型客車的制冷裝置上。
(2)管帶式
它是由多孔扁管彎成蛇管形,并在其中安置散熱帶后焊接而成。管帶式冷凝器的散熱效果比管片式冷凝器好一些(一般高15%左右),但工藝復(fù)雜,焊接難度大,且材料要求高。一般用在小型汽車的制冷裝置上。(3)鰭片式
它是在扁平的多通管道表面直接銳出鰭片狀散熱片,然后裝配成冷凝器。由于散熱鰭片與管子為一個整體,因而不存在接觸熱阻,故散熱性能好;另外,管、片之間無需復(fù)雜的焊接工藝,加工性好,節(jié)省材料,而且抗振性也特別好。所以,是目前較先進的汽車空調(diào)冷凝器。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(1)管片三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
3.蒸發(fā)器(視頻)蒸發(fā)器和冷凝器一樣,也是一種熱交換器,也稱冷卻器,是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接器件。外形近似冷凝器,但比冷凝器窄、小、厚。它的作用是讓低溫、低壓液態(tài)制冷劑在其管道中吸熱并蒸發(fā),使蒸發(fā)器和周圍空氣的溫度降低,從而在鼓風(fēng)機的風(fēng)力通過它時,能輸出更多的冷氣。蒸發(fā)器有管片式、管帶式和層疊式三種結(jié)構(gòu),如下圖所示。管片式結(jié)構(gòu)簡單、加工方便,但換熱效率較差。管帶式比管片式工藝復(fù)雜,效率可提高10%左右。層疊式加工難度最大,但其換熱效率也最高,結(jié)構(gòu)也最緊湊。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件3.蒸發(fā)器三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
工作原理如下圖所示。
進入蒸發(fā)器排管內(nèi)的低溫、低壓液態(tài)制冷劑,通過管壁吸收穿過蒸發(fā)器傳熱表面空氣的熱量,使之降溫。與此同時,空氣中所含的水分由于冷卻而凝結(jié)在蒸發(fā)器表面,經(jīng)收集排出,使空氣減濕,被降溫、減濕后的空氣由鼓風(fēng)機吹進車室內(nèi),就可使車內(nèi)獲得冷氣。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件工作三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
4.儲液干燥器
(視頻)
儲液干燥器簡稱儲液器。采用它的目的是為了防止過多的液態(tài)制冷劑貯存在冷凝器里,使冷凝器的傳熱面積減少而使散熱效率降低,還可濾除制冷劑中的雜質(zhì),吸收制冷劑中的水分,防止制冷系統(tǒng)管路臟堵和冰塞,保護設(shè)備部件不受侵蝕,從而保證制冷系統(tǒng)的正常工作。
它用于以膨脹閥為節(jié)流裝置的系統(tǒng)中,安裝在冷凝器和膨脹閥之間,當(dāng)含有蒸氣的液態(tài)制冷劑進入儲液器后,使液態(tài)和氣態(tài)的制冷劑分離。液態(tài)制冷劑通過膨脹閥進入蒸發(fā)箱(吸熱箱),多余制冷劑可暫時儲存在儲液罐中。在制冷負(fù)荷變動時,及時補充和調(diào)整供給熱力膨脹閥的液態(tài)制冷劑量,以保證制冷劑流動的連續(xù)和穩(wěn)定性。同時,由于水分與制冷劑結(jié)合會生成酸或結(jié)冰,因此儲液器中的干燥劑可用來吸收制冷劑中的水分,防止機件腐蝕或冰塊堵塞膨脹閥。濾網(wǎng)用于過濾制冷劑中的雜質(zhì),防止膨脹閥堵塞。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件4.儲三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
儲液干燥器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由外殼、視液鏡、安全熔塞和管接頭等組成。制冷劑在儲液器中的流動情況如圖中箭頭所示。在儲液器上部出口端裝有一個玻璃視液鏡,用于觀察制冷劑在工作時的流動狀態(tài),由此可判斷制冷劑量是否合適。對直立式儲液器而言,安裝時,一定要垂直,傾斜度不得超過15°。在安裝新的儲液干燥器之前,不得過早將其進出管口的包裝打開,以免濕空氣侵入儲液器和系統(tǒng)內(nèi)部,使之失去除濕的作用。安裝前一定要先搞清楚儲液器的進、出口端,在儲液器的進出口端一般都打有記號,如進口端用英文字母IN,出口端用OUT表示,或直接打上箭頭以表示進、出口端。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件儲液干汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
儲液器出口端旁邊裝有一只安全熔塞,也稱易熔螺塞,它是制冷系統(tǒng)的一種安全保護裝置。其中心有一軸向通孔,孔內(nèi)裝填有焊錫之類的易熔材料,這些易熔材料的熔點一般為85℃-95℃。當(dāng)冷凝器因通風(fēng)不良或冷氣負(fù)荷過大而冷卻不夠時,冷凝器和儲液器內(nèi)的制冷劑溫度和壓力將會異常升高。當(dāng)壓力達到3MPa左右時,溫度超過易熔材料的熔點,此時,安全熔塞中心孔內(nèi)的易熔材料便會熔化,使制冷劑通過安全熔塞的中心孔逸出散發(fā)到大氣中去,從而可避免系統(tǒng)的其它部件因壓力過高而被脹壞。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件儲液三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
5.膨脹閥(視頻)
膨脹閥也稱節(jié)流閥,它是一種感壓和感溫閥,是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的一個主要部件。目前膨脹閥主要有內(nèi)平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥、H型膨脹閥、膨脹節(jié)流管(孔管)四種結(jié)構(gòu)形式。
(1)內(nèi)平衡熱力膨脹閥三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件5.膨汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
內(nèi)平衡熱力膨脹閥對來自儲液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓,即將液態(tài)高壓制冷劑從其孔口6中噴出,急劇膨脹,變成低壓霧狀體,以便吸熱氣化。此外,它還調(diào)節(jié)和控制進入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量,使之適應(yīng)制冷負(fù)荷的變化,同時防止壓縮機發(fā)生液擊現(xiàn)象和蒸發(fā)器出口蒸氣異常過熱。利用裝在蒸發(fā)器出口處的感溫包來感知制冷劑蒸氣的過熱度,由此來調(diào)節(jié)膨脹閥開度的大小,從而控制進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑流量。感溫包和蒸發(fā)器出口管接觸,蒸發(fā)器出口溫度降低時,感溫包1、毛細(xì)管2和薄膜3腔內(nèi)的液體體積收縮,壓力降低,閥口將閉合,限制制冷劑進入蒸發(fā)器。相反孔口開啟,制冷劑流入蒸發(fā)器。隨著針閥開啟,較多的制冷劑進入蒸發(fā)器,蒸發(fā)器內(nèi)壓力上升,回氣溫度降低,膜片下側(cè)壓力增加,閥門關(guān)閉。由于膜片上、下側(cè)壓力處于不平衡狀態(tài),因此孔口不斷地開啟和閉合,使制冷裝置與負(fù)載相匹配。感溫包和蒸發(fā)器必須緊密接觸,不能和大氣相通。如果接觸不良,感溫包就不能正確地感應(yīng)蒸發(fā)器出口的溫度。如果密封不嚴(yán),感應(yīng)的溫度是大氣溫度。所以,要用一種特殊的空調(diào)膠帶,捆扎和密封感溫包。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件內(nèi)平衡熱三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(2)外平衡熱力膨脹閥
外平衡和內(nèi)平衡熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)是大同小異的,內(nèi)平衡式膜片下方的壓力是蒸發(fā)器進口壓力,而外平衡式膜片下方的壓力是蒸發(fā)器出口的壓力。由于蒸發(fā)器內(nèi)部會產(chǎn)生壓力損失,蒸發(fā)器出口壓力要小于進口壓力。要達到同樣的閥開度,外平衡式需要的過熱度小些,蒸發(fā)器容積效率可以提高。大客車空調(diào)系統(tǒng)要選用外平衡熱力膨脹閥。
(3)H型膨脹閥三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(2)外三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
H型膨脹閥因其內(nèi)部通道形同H形而得名。它取消了外平衡膨脹閥的外平衡管和感溫包,直接與蒸發(fā)器進出口相連。它有四個接口通往空調(diào)系統(tǒng),其中兩個接口和普通膨脹閥一樣,一個接干燥過濾器出口,一個接蒸發(fā)器入口。另外兩個接口,一個接蒸發(fā)器出口,一個接壓縮機進口。感溫元件處在進入壓縮機的制冷劑氣流中。H型膨脹閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用可靠、維修簡單等優(yōu)點,符合汽車空調(diào)的要求。
這種膨脹閥安裝在蒸發(fā)器的進出管之間,感應(yīng)溫度不受環(huán)境影響,也無需通過毛細(xì)管而造成時間滯后,調(diào)節(jié)靈敏度較高。由于無感溫包、毛細(xì)管和外平衡管,不會因汽車顛簸使充注系統(tǒng)斷裂外漏以及感溫包包扎松動而影響膨脹閥的正常工作。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件H型三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(4)膨脹節(jié)流管(孔管)
膨脹節(jié)流管是用于許多轎車制冷系統(tǒng)的一種固定孔口的節(jié)流裝置。有人稱它為孔管、固定孔管。膨脹節(jié)流管直接安裝在冷凝器出口和蒸發(fā)器進口之間,用于將液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓。由于不能調(diào)節(jié)流量,液體制冷劑很可能流出蒸發(fā)器而進入壓縮機,造成壓縮機液擊。所以裝有膨脹節(jié)流管的系統(tǒng),必須同時在蒸發(fā)器出口和壓縮機進口之間,安裝一個集液器,實行氣液分離,避免壓縮機發(fā)生液擊。
膨脹節(jié)流管系統(tǒng)目前使用的溫度控制方法有:循環(huán)離合器膨脹節(jié)流管系統(tǒng)(CCOT)、可變?nèi)莘e膨脹節(jié)流管系統(tǒng)(VDOT)、固定膨脹節(jié)流管離合器系統(tǒng)等。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(4)三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
膨脹節(jié)流管的結(jié)構(gòu)如圖所示。它是一根細(xì)銅管,裝在一根塑料套管內(nèi)。在塑料套管外環(huán)形槽內(nèi),裝有密封圈。有的還有兩個外環(huán)形槽,每槽各裝一個密封圈。把塑料套管連同膨脹節(jié)流管都插入蒸發(fā)器進口管中,密封圈就是密封塑料套管外徑和蒸發(fā)器進口管內(nèi)徑間的配合間隙用的。膨脹節(jié)流管兩端都裝有濾網(wǎng),以防止系統(tǒng)堵塞。安裝使用后,系統(tǒng)內(nèi)的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情況更加惡化。就是這種系統(tǒng)內(nèi)的污染物,堵塞了孔管及其濾網(wǎng)。膨脹節(jié)流管不能維修,壞了只能更換。
由于膨脹節(jié)流管沒有運動部件,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,同時節(jié)省能耗,很多高級轎車都采用這種方式。缺點是制冷劑流量不能根據(jù)工況變化進行調(diào)節(jié)。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件膨汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
6.集液器
集液器是膨脹節(jié)流管空調(diào)系統(tǒng)的重要部件。用膨脹節(jié)流管代替膨脹閥時,汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)要在低壓側(cè)安裝集液器。集液器是一種特殊形式的儲液干燥器,其結(jié)構(gòu)如右圖所示。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件6.集三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
在一定條件下,膨脹節(jié)流管會將較多的液態(tài)制冷劑節(jié)流入蒸發(fā)器用以蒸發(fā),而留在蒸發(fā)器中的多余制冷劑則會進入壓縮機造成損害。為防止這一問題,應(yīng)使所有留在蒸發(fā)器中的液態(tài)、蒸氣制冷劑和冷凍油進入集液器,集液器允許制冷劑蒸氣進入壓縮機,而留下液態(tài)制冷劑和冷凍油。在集液器出口處有一毛細(xì)孔,通常稱其為過油孔,目的是僅允許少量液態(tài)制冷劑和冷凍油在給定時間隨制冷劑蒸氣返回壓縮機,它也允許少量制冷劑進入。
集液器還裝有化學(xué)干燥劑,可吸附、吸收并滯留因不當(dāng)操作而進入系統(tǒng)的濕氣。干燥劑不能維修,若有跡象表明需更換干燥劑時,集液器必須整體更換。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件在一三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
7.風(fēng)機
汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)采用的風(fēng)機按氣體流向與風(fēng)機主軸的相互關(guān)系,可分為離心式風(fēng)機和軸流式風(fēng)機兩種。
(1)離心式風(fēng)機
離心式風(fēng)機的空氣流向與風(fēng)機主軸成直角,它的特點是風(fēng)壓高、風(fēng)量小、噪音也小。蒸發(fā)器采用這種風(fēng)機,因為風(fēng)壓高可將冷空氣吹到車室內(nèi)每個乘員身上,使乘員有冷風(fēng)感;噪音小使乘員不致于感到不適而過早疲勞。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件7.風(fēng)機三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
離心式風(fēng)機主要由電機、風(fēng)機軸(與電機同軸)、風(fēng)機葉片、風(fēng)機殼體等組成,如圖6.22所示。風(fēng)機葉片有直葉片、前彎片、后彎片等形狀,隨葉輪葉片形狀不同,所產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓也不同。三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件離三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件
(2)軸流式風(fēng)機
軸流式風(fēng)機的空氣流向與風(fēng)機主軸平行,它的特點是風(fēng)量大、風(fēng)壓小、耗電省、噪音大。冷凝器采用這種風(fēng)機,因為風(fēng)量大可將冷凝器四周的熱空氣全部吹走;風(fēng)壓小不影響冷凝器正常工作;另外,冷凝器安裝在車室外面,風(fēng)機噪音大也不影響到車內(nèi)。
軸流式風(fēng)機主要由電機、風(fēng)機軸、風(fēng)機葉片、鍵等組成,如圖6.23所示。葉片固定在骨架上,葉片常做成3、4、5片不等,葉片骨架穿在電機軸上,由鍵帶動旋轉(zhuǎn)。
三、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件(2)軸流汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)
對車內(nèi)空氣或進入車內(nèi)的外部空氣進行加熱的裝置,稱為汽車暖風(fēng)裝置。
近代汽車空調(diào)是全年性的冷暖一體化的裝置。通過冷熱風(fēng)的混合,人為設(shè)定冷熱風(fēng)量的比例,通過風(fēng)門開閉和調(diào)節(jié),滿足人們對舒適性的要求。因此,暖風(fēng)是汽車空調(diào)的重要組成部分。
1.暖風(fēng)系統(tǒng)的分類
按所使用的熱源不同可分為:
水暖式暖風(fēng)系統(tǒng),利用發(fā)動機的冷卻液熱量,多用于轎車。獨立熱源式,裝有專門的暖風(fēng)裝置,多用于客車和載貨車。
綜合預(yù)熱式,既利用發(fā)動機的冷卻液熱量,又裝有燃燒預(yù)熱的綜合加熱裝置暖風(fēng),多用于大客車。汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)對車內(nèi)空氣或進入車內(nèi)汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)
2.暖風(fēng)系統(tǒng)的作用:
(1)冬季天氣寒冷,在運動的汽車內(nèi)人們感覺更寒冷。這時,汽車空調(diào)可以向車內(nèi)提供暖風(fēng),提高車室內(nèi)的溫度,使乘員不再感覺到寒冷。(2)冬季或者初春,室內(nèi)外溫差較大,車窗玻璃會結(jié)霜或起霧,影響司機和乘客的視線,不利于安全行車,這時可以用暖風(fēng)來除霜和除霧。汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)2.暖風(fēng)系統(tǒng)的汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)
3.水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)
水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)一般由控制開關(guān)、鼓風(fēng)機、暖風(fēng)水箱、循環(huán)水控制開關(guān)及相應(yīng)的管路組成,如右圖所示。需要暖風(fēng)時,接通控制開關(guān),循環(huán)水控制開關(guān)也自動接通,這樣發(fā)動機的冷卻液開始在暖風(fēng)水箱及管路中循環(huán)。鼓風(fēng)機同時開始轉(zhuǎn)動,風(fēng)通過暖風(fēng)水箱后變成暖風(fēng)通過出風(fēng)口吹向車內(nèi)。
這種暖風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)簡單、耗能少、成本低、操作維修方便,所以各種汽車一般都采用這種暖風(fēng)裝置。汽車空調(diào)取暖系統(tǒng)3.水暖式暖汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)
汽車空調(diào)配氣,主要是解決車室內(nèi)溫度、風(fēng)量控制的自動化和各類通風(fēng)溫調(diào)方式,以提高舒適性。
車室內(nèi)配氣,有各種用途的吹出口,如前席、后席、側(cè)面、冷風(fēng)、暖風(fēng)、除霜、除霧等出風(fēng)口。吹出口風(fēng)溫由風(fēng)門切換,所以風(fēng)門布置是配氣優(yōu)劣的重要因素。
汽車空調(diào)典型配氣方式有空氣混合式和全熱式,
如右圖所示。汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)汽車空調(diào)配氣,主汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)
1.空氣混合式
外氣
+內(nèi)氣→進入風(fēng)機1→進入蒸發(fā)器2冷卻→由風(fēng)門調(diào)節(jié)進入加熱芯3加熱→進入各吹出口4、5、6。
風(fēng)門順時針旋轉(zhuǎn):進蒸發(fā)器3(冷空氣)后再進加熱芯2的空氣量隨著風(fēng)門旋轉(zhuǎn)而減少,即被加熱的空氣少,這時主要由冷氣吹出口4吹冷風(fēng)。反之,風(fēng)門逆時針旋轉(zhuǎn),吹出的熱風(fēng)多,處理后的空氣進入除霜吹出口6或熱風(fēng)吹出口5。
2.全熱式
外氣+內(nèi)氣→進入風(fēng)機1→進入蒸發(fā)器2冷卻→全部進入加熱芯3→由風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量后進入5、6、7、8、9各吹風(fēng)口。汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)1.空氣混合式汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)
從圖中可看出,全熱式與空氣混合式溫度調(diào)節(jié)的最大區(qū)別是:由蒸發(fā)器1出來的冷空氣全部直接進入加熱芯2,兩者之間不設(shè)風(fēng)門進行冷熱空氣的混合和風(fēng)量的調(diào)節(jié)。
經(jīng)過配氣、溫度調(diào)節(jié)后上述兩種方式都能達到各吹風(fēng)口要求的風(fēng)量和溫度,絕不是全熱式只出熱風(fēng),而空氣混合式出冷、熱、溫風(fēng)。實質(zhì)上無論那種溫調(diào)方式都要進行冷卻和加熱處理,都要按進入車室內(nèi)空氣狀態(tài)要求對空氣進行冷卻和升溫處理。
除了上面介紹的空氣混合式和全熱式溫度調(diào)節(jié)方式外,汽車空調(diào)中常用的配氣溫度調(diào)節(jié)方式還有幾種,其中:蒸發(fā)器—E、加熱芯—H、風(fēng)門—D。
汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)從圖中可看出,全熱汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)
3.配氣系統(tǒng)舉例
目前市場上帶空調(diào)的汽車,基本上采用冷暖一體化空調(diào)器(可同時制出冷氣和暖風(fēng))。其配氣系統(tǒng)如下圖所示。汽車空調(diào)配氣系統(tǒng)3.配氣系統(tǒng)舉例汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制
為了使汽車空調(diào)系統(tǒng)能正常工作,車內(nèi)能維持所需的舒適性條件,汽車空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)有一系列控制元件和執(zhí)行機構(gòu)??刂茖ο罂砂磪?shù)劃分,如:溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等;也可按部件劃分,如蒸發(fā)器、壓縮機離合器、風(fēng)門以及風(fēng)機、電機等。
控制汽車空調(diào)制冷溫度的方法有兩種:一種是控制蒸發(fā)器表面溫度,它是依靠壓縮機電磁離合器的通、斷控制壓縮機是否工作,從而達到控制蒸發(fā)器溫度的目的。特點是壓縮機間斷運行。這種系統(tǒng)稱作循環(huán)離合器系統(tǒng)(CC系統(tǒng),CC:cyclingclutch)。根據(jù)所用部件不同,這種系統(tǒng)又分有循環(huán)離合器膨脹閥系統(tǒng)(CCTXV:cyclingclutchthermalexpandvalve)和循環(huán)離合器孔管系統(tǒng)(CCOT:cyclingclutchorificetube)。另一種控制制冷溫度的方法是控制蒸發(fā)器壓力,這種系統(tǒng)稱作蒸發(fā)器壓力控制系統(tǒng),又稱傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng),它是根據(jù)制冷劑的飽和溫度和壓力相對應(yīng)的性質(zhì),用控制蒸發(fā)器出口壓力的方法來控制其表面溫度。特點是壓縮機持續(xù)不間斷運行。汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制為了使汽車空調(diào)汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制
為保證帶空調(diào)的汽車正常工作,還需要對壓縮機的運行及發(fā)動機供油系統(tǒng)采取相應(yīng)的控制措施,如怠速繼電器、怠速提升裝置(TP)、超車停轉(zhuǎn)繼電器等。
對于壓縮機的通斷,一般是通過電磁離合器的控制來實現(xiàn)的。風(fēng)門的控制依靠電氣系統(tǒng)、真空系統(tǒng)的控制作用來實現(xiàn)。
現(xiàn)在很多高級車輛上采用了微型計算機控制,真正實現(xiàn)了空調(diào)的自動控制。全自動空調(diào)的實現(xiàn)(制冷、采暖、通風(fēng)統(tǒng)一控制)使溫度調(diào)節(jié)的內(nèi)容和方法變得繁多了。由于對空調(diào)的要求越來越高,有些高級車輛還裝備了空氣凈化、煙度控制等高質(zhì)量空氣調(diào)節(jié)裝置。汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制為保證帶空調(diào)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件有:
溫度控制組件、壓力控制組件、電磁離合器、車速調(diào)節(jié)裝置、真空控制組件等等。
1.溫度控制組件
溫度控制組件,又稱恒溫器、溫度開關(guān),它是汽車空調(diào)系統(tǒng)中溫度控制部件,感受的溫度有蒸發(fā)器表面溫度、車內(nèi)溫度、大氣溫度等。一般所指的恒溫器是指感受蒸發(fā)器表面溫度從而控制CC系統(tǒng)中壓縮機的開與停,起到調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度及防止蒸發(fā)器結(jié)霜的電氣開關(guān)裝置。檢測大氣溫度和車廂內(nèi)溫度時,一般用于空氣混合調(diào)節(jié)風(fēng)門的控制,由風(fēng)門開度的大小調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的溫度。恒溫器更多地用于CC系統(tǒng)中控制電磁離合器的通斷。此時,恒溫器被放置在蒸發(fā)器內(nèi)或靠近蒸發(fā)器的冷氣控制板上。當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度或車廂內(nèi)溫度低于設(shè)置溫度時,恒溫器斷開,電磁離合器分離,壓縮機停止工作;反之電磁離合器吸合,壓縮機開始工作,由此而防止蒸發(fā)器表面結(jié)霜,也調(diào)節(jié)了車廂內(nèi)的溫度。
恒溫器有三種形式,即:波紋管式、雙金屬片式和熱敏電阻式。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件汽車空調(diào)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(1)波紋管式恒溫器
波紋管式恒溫器由感溫驅(qū)動機構(gòu)、溫度設(shè)定機構(gòu)和觸點三部分組成。
感溫驅(qū)動機構(gòu)的組成見圖6.28。
感溫驅(qū)動機構(gòu)本身是一個由波紋管、毛細(xì)管和感溫包組成的封閉系統(tǒng),內(nèi)部裝有感溫介質(zhì)。感溫包作為傳感器放置在被測部位,溫度的變化使得波紋管內(nèi)壓力發(fā)生變化,導(dǎo)致波紋管伸長或縮短,并將此位移信號通過頂端作用點A傳遞出去。在彈簧力的作用下,A點的位移與感溫介質(zhì)壓力變化呈線性關(guān)系。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(1)波紋汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
溫度設(shè)定機構(gòu)主要由凸輪、調(diào)節(jié)螺釘和調(diào)節(jié)彈簧等組成,見圖6.29。其功能是使恒溫器在一定溫度范圍內(nèi)的任一設(shè)定溫度起控制作用。溫度的設(shè)定主要是通過調(diào)節(jié)凸輪改變主彈簧對波紋管內(nèi)作用力的大小來決定,它的外部調(diào)節(jié)有刻度盤、控制桿和旋具調(diào)節(jié)等形式。當(dāng)主彈簧被拉緊時,感溫包內(nèi)要有比較高的溫度才能使觸點閉合,即車廂內(nèi)溫度較高。恒溫器內(nèi)的另一個彈簧用于調(diào)節(jié)觸點斷開時的溫度范圍,此范圍通常是4~6℃,這樣為蒸發(fā)器除霜提供了足夠的時間。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件溫度設(shè)定汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
觸點開閉機構(gòu)主要由固定和活動觸點、彈簧、杠桿等組成。通過觸點的開閉,控制著壓縮機上電磁離合器電路的通斷。波紋管式恒溫器的工作原理:
圖中觸點處于斷開位置,壓縮機也處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度逐漸升高時,感溫包內(nèi)溫度也隨著升高,同時壓力增高使波紋管伸長。波紋管與擺動框架相連,框架上裝有一動觸點,而恒溫器殼體上有一定觸點。波紋管的伸長使得觸點閉合,電磁離合器電路被接通,使壓縮機工作。反之,溫度下降后壓縮機停止工作。
波紋管式恒溫器的特點是工作可靠,價格低廉,安裝方便。但在使用中要注意,毛細(xì)管彎成直角。另外,如果毛細(xì)管發(fā)生泄漏,應(yīng)更換整個恒溫器。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件觸點開汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(2)雙金屬片式恒溫器
雙金屬片式恒溫器由兩種不同材料的金屬片組成,兩金屬片的熱膨脹系數(shù)相差較大。在雙金屬片的端部有一動觸點,而在殼體上有一定觸點。這種恒溫器沒有毛細(xì)管和感溫包,直接靠空氣流過其表面感受溫度而工作。它的溫度設(shè)定方法與波紋管式恒溫器相同。
雙金屬片恒溫器工作原理如下圖所示.汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(2)雙金汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
工作原理:
在設(shè)定溫度范圍內(nèi),雙金屬片平伸,兩觸點閉合。此時,電磁離合器電路接通,壓縮機工作。當(dāng)流過恒溫器的空氣溫度低于所設(shè)定溫度時,由于兩種金屬片的熱膨脹系數(shù)不同,膨脹系數(shù)大的金屬片收縮得多,這樣就造成了雙金屬片彎曲,觸點斷開,電磁離合器分離,壓縮機停止工作。當(dāng)溫度上升后,金屬片受熱后逐漸平伸,觸點又閉合,從而接通電路。如此反復(fù)達到控溫的目的。
雙金屬片式恒溫器的特點是結(jié)構(gòu)簡單、不宜損壞且價格便宜。但作為直接感受溫度的部件,必須整體放置在蒸發(fā)箱內(nèi),因此,為安裝帶來了不便。也正是這個原因,波紋管式恒溫器的應(yīng)用要比雙金屬片式恒溫器廣泛。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件工作原理汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(3)熱敏電阻式恒溫器
熱敏電阻是一種阻值隨溫度變化而改變的電阻元件。熱敏電阻有兩種:一種具有負(fù)溫度特性,即隨溫度升高,電阻值減?。灰环N具有正溫度特性,即隨溫度升高,電阻值增大。熱敏電阻式恒溫器正是利用了熱敏電阻的這種特性,把它作為傳感器放置在被測溫度之處,如空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道內(nèi),同時用導(dǎo)線與晶體管放大電路系統(tǒng)相連(見下圖)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(3)熱敏汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮柚档淖兓?,進而轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓?,通過放大器控制電磁離合器動作,由此達到控制溫度的目的。溫度調(diào)節(jié)是靠一個附加的調(diào)溫電阻器調(diào)整的。恒溫器中使用的熱敏電阻通常采用負(fù)特性電阻,由于熱敏電阻性能的好壞直接影響到溫度調(diào)節(jié)的精度,因此,在選用時要精心挑選。下圖是熱敏電阻的特性曲線。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件溫度的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
空調(diào)上的溫度開關(guān)有環(huán)境溫度開關(guān)、水溫開關(guān)、蒸發(fā)器表面溫度開關(guān)、除霜開關(guān)等等。
過熱開關(guān)(過熱保護裝置),有兩種,一種是裝在壓縮機缸蓋上,作用結(jié)果是使電磁離合器電源中斷,壓縮機停轉(zhuǎn)。一種是裝在蒸發(fā)器出口管路上,作用結(jié)果是泄漏報警燈亮。這兩種結(jié)構(gòu)的目的都是防止由于缺少制冷劑,造成壓縮機因缺乏潤滑油而過熱損壞。
過熱開關(guān)是一種溫度-壓力感應(yīng)開關(guān)。在正常情況下,此開關(guān)處于斷開位置(見圖6.33)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件空調(diào)上的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
當(dāng)系統(tǒng)處在高溫高壓或者低溫低壓狀態(tài)時,此開關(guān)保持常開。當(dāng)系統(tǒng)處于高溫低壓狀態(tài)時,此開關(guān)閉路。系統(tǒng)的高溫低壓狀態(tài)通常是在缺少制冷劑的時候出現(xiàn)的。此時若壓縮機繼續(xù)保持運轉(zhuǎn),將會因缺少潤滑及過熱而損壞。過熱開關(guān)使壓縮機停止轉(zhuǎn)動,直到故障排除再恢復(fù)運轉(zhuǎn),起到自動保護作用。
熱力熔斷器是與過熱開關(guān)配套工作的,由溫度感應(yīng)保險絲和線繞電阻器(加熱器)組成(見圖6.34)。
當(dāng)過熱開關(guān)閉路時,通向電磁離合器的電流通過熱力熔斷器中的加熱器,使加熱器溫度升高,直到把熔斷器熔化。這樣電磁離合器電路中斷,壓縮機停止轉(zhuǎn)動。
因熔化保險絲需要一定的時間,對于短時間(例如三分鐘)內(nèi)的高溫低壓現(xiàn)象是不起作用的。短時間異常現(xiàn)象未必會對系統(tǒng)工作產(chǎn)生影響。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件當(dāng)系統(tǒng)處汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
2.壓力控制組件
壓力控制組件可分為兩類,一類是通斷型,也稱壓力開關(guān),即對于所設(shè)定的壓力執(zhí)行通或斷的指令,如高、低壓開關(guān)等;另一類是調(diào)節(jié)型,也稱壓力調(diào)節(jié)器,對于所設(shè)定的壓力執(zhí)行的是一個調(diào)節(jié)過程。在蒸發(fā)器壓力控制系統(tǒng)中,常常用到壓力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)蒸發(fā)器壓力,以防止其表面結(jié)冰。同時,調(diào)節(jié)裝置中都有一個旁通管路,可保證少量制冷劑及冷凍潤滑油的不斷循環(huán)。用于汽車空調(diào)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器有蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器(EPR)、導(dǎo)閥控制吸氣節(jié)流閥(POA)、組合閥(VIR)等。下面主要介紹壓力開關(guān)。
壓力開關(guān)屬于保護元件,是一種隨壓力變化而斷開或閉合觸點的元件,又稱壓力繼電器。它由壓力引入裝置、動力器件和觸點等組成,在系統(tǒng)中感受著制冷劑壓力的變化,當(dāng)系統(tǒng)中壓力過高或過低時壓力開關(guān)起作用,防止系統(tǒng)在異常壓力情況下工作,起到了保護作用。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件2.壓力汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(1)高壓壓力開關(guān)
高壓壓力開關(guān)裝在壓縮機至冷凝器之間的高壓管路上,其作用是防止系統(tǒng)在異常的高壓壓力下工作。當(dāng)因冷凝器散熱不良、散熱堵塞和風(fēng)扇損壞等,導(dǎo)致冷凝壓力出現(xiàn)異常上升時,開關(guān)自動切斷電磁離合器的電路,使壓縮機停轉(zhuǎn),或接通冷卻風(fēng)扇高速擋電路,自動提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,以降低冷凝溫度和壓力。在汽車空調(diào)系統(tǒng)中,高壓開關(guān)的壓力控制范圍為:2.82~3.10MPa時斷開,1.03~1.73MPa時接通。
(2)低壓壓力開關(guān)
低壓開關(guān)有兩種,一種是安裝在系統(tǒng)的高壓回路中,防止壓縮機在壓力過低的情況下工作。因為,高壓回路中壓力過低,說明缺少制冷劑。缺少制冷劑將影響潤滑效果,久而久之將損壞壓縮機。另一種低壓開關(guān)是設(shè)置在低壓回路中,直接由吸氣壓力控制。當(dāng)?shù)蛪旱陀谀骋灰?guī)定值時,接通高壓旁通閥(電磁閥),讓部分高壓蒸氣直接進入蒸發(fā)器,以達到除霜的目的。這種裝置一般用于大、中型客車的空調(diào)制冷系統(tǒng)中。低壓開關(guān)的工作范圍一般為:80~110kPa時斷開;230~290kPa時接通。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(1)高壓壓汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(3)高、低壓復(fù)合開關(guān)(三位壓力開關(guān))
高、低壓力開關(guān)用于保護作用時,通常都安裝在系統(tǒng)的高壓側(cè),因此,為了結(jié)構(gòu)緊湊,減少接口,把高、低壓力開關(guān)做成一體,形成了高、低壓復(fù)合開關(guān)。這樣就可以作為一體安裝在貯液干燥器上,起到保護作用。如上海桑塔納2000轎車、南京依維柯客車上就采用它。
三位壓力開關(guān)的作用是:
①、
防止因制冷劑泄漏而損壞壓縮機。
②、
當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)制冷劑高壓異常時,保護系統(tǒng)不受損壞。
③、
在正常工作狀況下,冷凝器風(fēng)扇低速運轉(zhuǎn),實現(xiàn)低噪音,節(jié)省動力;當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)高壓升高后,風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn),以改善冷凝器的散熱條件,實現(xiàn)了風(fēng)扇的二級變速.三位壓力開關(guān)一般安裝在儲液干燥器上,感受制冷劑高壓回路的壓力信號,圖6.35所示是高、低壓復(fù)合開關(guān)示意圖。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(3)高、汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
它由金屬膜片、彈簧及觸點等組成,汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件它由金屬膜片、彈簧汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
其工作過程是:
低壓保護——當(dāng)制冷劑壓力低于低限值(196kPa),由于彈簧的壓力大于制冷劑壓力,因此觸點7和觸點1斷開,電流中斷,壓縮機停止工作。正常工作——當(dāng)制冷劑壓力為正常值時(0.2~3MPa),制冷劑壓力超過彈簧力,彈簧受壓縮,而金屬膜片不變形,動觸點向箭頭方向移動,觸點1接通,壓縮機正常工作。高壓保護——當(dāng)制冷劑壓力高于高限值時(3.14MPa),此時制冷劑壓力不僅高于彈簧壓力,而且高于金屬膜片的彈力。這時,金屬膜片由拱形變平,推動銷子6向箭頭方向移動,并使得高于觸點7,電路斷開,壓縮機停止工作。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件其工作過程汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(4)泄壓閥
過去,在汽車空調(diào)系統(tǒng)中,為了防止高壓側(cè)溫度和壓力異常升高造成系統(tǒng)損壞,常常用易熔合金做成易熔塞,當(dāng)溫度和壓力異常升高時,易熔塞熔化,釋放出制冷劑。但這種方法付出的代價是經(jīng)濟上的損失和對環(huán)境的污染,同時空氣將進入空調(diào)系統(tǒng)。因此,目前大多采用泄壓閥替代易熔塞,其結(jié)構(gòu)見圖6.36。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(4)泄壓閥汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
泄壓閥一般安裝在壓縮機高壓側(cè)或貯液干燥器上。正常情況下,彈簧力大于制冷劑壓力,密封塞被壓緊密封。當(dāng)高壓側(cè)壓力異常升高時(此值為設(shè)定值,不同系統(tǒng)和廠家,設(shè)定值也不同),彈簧被壓縮,密封塞被打開,制冷劑釋放出來,壓縮機壓力立即下降。當(dāng)壓力低于設(shè)定值后,彈簧又立即將密封圈壓緊。目前,在北京切諾基吉普車空調(diào)系統(tǒng)的貯液干燥器及長春奧迪100轎車的壓縮機上都裝有此種泄壓閥。
3.電磁離合器
在非獨立式汽車空調(diào)系統(tǒng)中,壓縮機的停、轉(zhuǎn)都是靠電磁離合器與發(fā)動機聯(lián)系的,電磁離合器的吸合或釋放決定了空調(diào)系統(tǒng)是否工作。然而,電磁離合器又是一個執(zhí)行部件,受溫度開關(guān)、壓力開關(guān)、怠速調(diào)節(jié)裝置、電源開關(guān)等元件的控制。
電磁離合器有定圈式及動圈式兩種。前者電磁線圈固定在壓縮機殼體上不轉(zhuǎn)動,后者電磁線圈與皮帶盤連在一起是轉(zhuǎn)動的,目前已很少應(yīng)用。兩種電磁離合器的作用原理基本相同。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件泄壓閥一般安裝在壓縮汽車空調(diào)系統(tǒng)概述課件汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(1)電磁離合器的組成
電磁離合器由三大部件組成:帶輪組件、銜鐵組件、線圈組件,見圖6.37。帶輪由軸承支撐,可以繞主軸自由轉(zhuǎn)動,其側(cè)面平整,開有條形槽孔,表面粗糙,以便銜鐵吸合后有較大的摩擦力。帶槽有單槽、雙槽和齒形槽等。帶輪以沖壓件居多,以使它的另一側(cè)有一定空間可嵌入線圈繞組。線圈繞組是用于產(chǎn)生電磁場的,有固定式和轉(zhuǎn)動式兩種。固定式線圈被固定在壓縮機殼體上,有引線引出供接電源使用。銜鐵組件由驅(qū)動盤、摩擦板、復(fù)位彈簧等組成,整個組件靠花鍵與壓縮機主軸連接。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(1)電磁離合器的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(2)電磁離合器的工作原理
當(dāng)線圈繞組中有電流通過時,產(chǎn)生較強的電磁場,吸合銜鐵與帶輪組件緊密結(jié)合,這樣,帶輪的轉(zhuǎn)動帶動壓縮機工作;當(dāng)電流消失后,銜鐵靠復(fù)位彈簧迅速與帶輪分離,帶輪仍在轉(zhuǎn)動,但壓縮機停止了工作。
4.車速調(diào)節(jié)裝置
對于非獨立式空調(diào)系統(tǒng),由于發(fā)動機的功率一定,這樣,空調(diào)系統(tǒng)的工作對發(fā)動機功率輸出的分配有一定影響;反過來,發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化同樣影響空調(diào)系統(tǒng)的工作性能。因此,為達到汽車在不同運行情況下既保證車速的要求,又保證空調(diào)系統(tǒng)的正常工作就出現(xiàn)了車速調(diào)節(jié)裝置。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(2)電磁離合汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(1)發(fā)動機怠速調(diào)節(jié)裝置
發(fā)動機在怠速運轉(zhuǎn)時往往影響到空調(diào)系統(tǒng)的正常工作。一方面壓縮機轉(zhuǎn)速過低,造成制冷量嚴(yán)重不足;另一方面對于小排量發(fā)動機來說,怠速時發(fā)動機功率較小,不足以帶動制冷壓縮機并補償因電力消耗給發(fā)電機增加的負(fù)荷。同時,由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速過低,冷卻風(fēng)扇的風(fēng)壓和風(fēng)量均不充足,使得發(fā)動機和冷凝器散熱受到影響。冷凝器溫度和冷凝壓力異常升高后,壓縮機功耗迅速增大。這樣,一是增加了發(fā)動機在怠速時的負(fù)荷,導(dǎo)致工作不穩(wěn)定,甚至熄火;二是會引起電磁離合器打滑或傳動皮帶損壞。因此,在非獨立式空調(diào)系統(tǒng)中一般都裝有怠速調(diào)節(jié)裝置。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(1)發(fā)動機怠速調(diào)節(jié)裝置汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
怠速調(diào)節(jié)裝置可分為兩類,一類是被動式調(diào)節(jié),當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時,自動切斷壓縮機離合器電路,停止壓縮機運行,以減輕發(fā)動機的負(fù)荷,穩(wěn)定發(fā)動機怠速性能,這類裝置稱為怠速繼電器;第二類是主動式調(diào)節(jié),即在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時,加大油門,以增加發(fā)動機的輸出功率,并使發(fā)動機轉(zhuǎn)速稍有提高,達到帶負(fù)荷的低速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的目的。這類裝置稱為怠速提升裝置。
①
怠速繼電器
是一種集成電路,感應(yīng)來自點火線圈的脈沖信號,所需控制的轉(zhuǎn)速設(shè)定值可由人工調(diào)節(jié)。若發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值,繼電器不吸合,則壓縮機停轉(zhuǎn)。怠速繼電器的線路圖有多種。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件怠速調(diào)節(jié)裝置汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
一般帶有怠速繼電器的控制電路都與測溫電路繼電器串接。圖6.38是一種測速與調(diào)溫控制電路原理圖。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定轉(zhuǎn)速時,三極管VT1導(dǎo)通,使三極管VT3截止,繼電器1觸點分開,電磁離合器線圈電流被切斷,壓縮機停轉(zhuǎn)。當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度降至規(guī)定值,熱敏電阻阻值升高到使三極管VT2導(dǎo)通,三極管VT3截止,繼電器1觸點分開,壓縮機停轉(zhuǎn)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件一般帶有怠速繼電器的控汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
②
怠速提升裝置
近年來進口轎車上的空調(diào)系統(tǒng)大多采用怠速提升裝置,以保證怠速時能帶空調(diào)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。怠速提升裝置有多種型式,工作原理基本相同,現(xiàn)介紹一種常見的簡單結(jié)構(gòu)。如圖6.39所示:該裝置主要由真空促動器和真空電磁閥二部分組成。真空促動器的拉桿與化油器的節(jié)氣門拉桿相連,真空電磁閥的電路與壓縮機電磁離合器電路并聯(lián)。在汽車怠速時,如果空調(diào)電磁離合器電源接通,真空電磁閥同步工作,真空閥門被打開,來自發(fā)動機進氣管路的真空度通過真空電磁閥到真空促動器,吸引拉桿向加大節(jié)氣門的方向移動,從而提升怠速。拉桿的行程要調(diào)整到使發(fā)動機在怠速時帶動壓縮機運行,并能保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件②怠速提汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(2)加速斷開裝置
在汽車加速超車時,為了保證發(fā)動機有足夠的動力,應(yīng)當(dāng)切斷壓縮機離合器電路,這樣就卸除了壓縮機的動力負(fù)荷,以盡量大的發(fā)動機功率來供汽車加速所需。常用的加速斷開裝置(也稱超速控制器)是由超速開關(guān)及延遲繼電器組成。超速開關(guān)一般裝在加速踏板下,當(dāng)加速踏板被踩下時,電磁離合器電路斷開,壓縮機停止工作,使發(fā)動機的輸出功率全部用于加速,而6s后電路又自動接通,空調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)工作。高檔轎車為提高超車能力常加裝這種裝置。
5.真空控制組件
多數(shù)轎車空調(diào)系統(tǒng)采用真空裝置作為控制元件,控制某些風(fēng)門或閥門的開、閉。這是由于一方面汽車上有現(xiàn)成的真空來源,更主要的是真空控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(2)加速斷開裝置汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(1)真空馬達
真空馬達(見圖6.40)由真空盒、膜片、彈簧和傳動桿組成。真空盒被膜片分為兩個不相通的腔室,一側(cè)與發(fā)動機真空管相連,另一側(cè)通過空氣泄漏孔與大氣相通。真空馬達不工作時,彈簧處于松弛狀態(tài),傳動桿伸長(見圖6.40a);工作時,上腔室具有一定真空度,上、下腔室的壓差使得彈簧被壓縮,傳動桿向上移動,帶動風(fēng)門(閥門)動作(見圖6.40b)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(1)真空馬達汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件
(2)真空控制水閥
在汽車空調(diào)系統(tǒng)中也常常用真空膜盒直接作為閥門的控制動力,圖6.41就描述了一個典型的用真空控制閥控制水加熱器流量閥的工作過程。圖6.41a表示無真空時,圖6.41b表示部分真空時,圖6.41c表示完全真空時的工作情況。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制元件(2)真空控制水汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
汽車空調(diào)種類繁多,電路形式各不相同,但其電氣系統(tǒng)都有一定規(guī)律可循,分析電路時,只要分成鼓風(fēng)機控制,冷凝器風(fēng)扇控制,溫度控制(壓縮機控制),通風(fēng)系統(tǒng)控制,保護電路等即可清楚了解其電路控制原理。
1.鼓風(fēng)機的控制
根據(jù)控制方法的不同可分為以下三種形式。(1)、由鼓風(fēng)機開關(guān)和調(diào)速電阻聯(lián)合控制(2)、電控模塊通過大功率晶體管控制(3)、晶體管與調(diào)速電阻器組合型汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路汽車空調(diào)種類汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
(1)由鼓風(fēng)機開關(guān)和調(diào)速電阻聯(lián)合控制風(fēng)機的控制檔位一般有二、三、四、五速四種,最常見的是四速,參見圖6.42,通過改變風(fēng)機開關(guān)與調(diào)速電阻的接通方式可令風(fēng)機以不同轉(zhuǎn)速工作。風(fēng)機開關(guān)處于I位置時,至電動機的電流須經(jīng)過三個電阻,風(fēng)機低速運行,開關(guān)調(diào)至Ⅱ位置,至電動機的電流須經(jīng)兩只電阻,風(fēng)機按中低速運轉(zhuǎn),開關(guān)撥至Ⅲ位置時,至電動機的電流只經(jīng)過一個電阻,風(fēng)機按中高速運轉(zhuǎn),選定位置Ⅳ時,線路中不串任何電阻,加至電動機的是電源電壓,風(fēng)機以最高速運轉(zhuǎn)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路(1)由鼓風(fēng)機開關(guān)和調(diào)速汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
調(diào)速電阻一般裝在空調(diào)蒸發(fā)器組件上,利用氣流進行冷卻。風(fēng)機開關(guān)一般裝在操作面板內(nèi),設(shè)置不同擋位,供調(diào)速用,在設(shè)置時,風(fēng)機開關(guān)可控制鼓風(fēng)機電源正極,也可控制鼓風(fēng)機電路搭鐵。
(2)電控模塊通過大功率晶體管控制現(xiàn)代中高檔轎車為實現(xiàn)風(fēng)速的自動控制,風(fēng)機的轉(zhuǎn)速一般由電控模塊通過大功率晶體管控制,控制原理見圖6.43。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路調(diào)速電阻一般汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
功率組件控制風(fēng)機的運轉(zhuǎn),它把來自程序機構(gòu)的風(fēng)機驅(qū)動信號放大,放大器的輸出信號根據(jù)車內(nèi)情況,按照指令提供不同的風(fēng)機轉(zhuǎn)速,如果車內(nèi)溫度比所選定的溫度高很多,在空調(diào)工作狀態(tài)下,風(fēng)機將高速運轉(zhuǎn);而當(dāng)車內(nèi)溫度降低時,風(fēng)機速度又降為低速。相反地,如果車內(nèi)溫度比所選定的溫度低得多,在加熱狀態(tài)下,風(fēng)機將被起動為高速;而當(dāng)車內(nèi)溫度上升后,風(fēng)機速度降為低速。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路功率組件控汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
(3)晶體管與調(diào)速電阻器組合型
鼓風(fēng)機控制開關(guān)有自動(AUTO)擋和不同轉(zhuǎn)速的人工選擇模式,如圖6.44所示,當(dāng)鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制開關(guān)設(shè)定在“AUTO'’擋時,鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速由空調(diào)電腦根據(jù)車內(nèi)、車外溫度及其它傳感器的參數(shù)控制。若按動人工選擇模式開關(guān),則空調(diào)電路取消自動控制功能,執(zhí)行人工設(shè)定功能。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路(3)晶體管與調(diào)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
2.冷凝器散熱風(fēng)扇的控制
對于一般小客車和大中型客車,由于車輛底盤結(jié)構(gòu)跟轎車有很大的不同,其冷凝器一般不裝在水箱前,故冷凝器風(fēng)扇須單獨設(shè)置。一般只受空調(diào)開啟信號控制,轎車空調(diào)的冷凝器一般都裝在水箱前,為了減少風(fēng)扇的配置,使結(jié)構(gòu)簡化,轎車在設(shè)計上一般都將水箱冷卻風(fēng)扇和冷凝器風(fēng)扇組裝在一起,利用一個或二個風(fēng)扇對水箱和冷凝器進行散熱。車型不同,則配置風(fēng)扇的數(shù)量不同,控制線路設(shè)計方面差異也很大,但其控制方式則大同小異,一般根據(jù)水溫信號和空調(diào)信號共同控制,同時滿足水箱散熱和冷凝器散熱需要,下面就一些較典型的冷凝器散熱風(fēng)扇電路進行分析。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路2.冷凝器散熱風(fēng)扇汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
(1)A/C開關(guān)直接控制型這種控制電路比較簡單,其控制原理如圖6.45所示,空調(diào)開關(guān)打至“ON'’的位置,在供電給壓縮機電磁離合器的同時,加電源至冷凝器風(fēng)扇繼電器線圈,繼電器觸頭開關(guān)閉合,冷凝器風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路(1)A/C開關(guān)直接控汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
(2)A/C開關(guān)和水溫開關(guān)聯(lián)合控制型
有些汽車的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和空調(diào)冷凝器共用一個風(fēng)扇進行散熱,如圖6.46所示。這種風(fēng)扇有兩種轉(zhuǎn)速,即低速和高速。風(fēng)扇電動機轉(zhuǎn)速的改變是通過改變線路中電阻值的方法實現(xiàn)的。從圖中可看出,起關(guān)鍵控制作用的是A/C開關(guān)和水溫開關(guān)。當(dāng)空調(diào)開關(guān)開啟時,常速風(fēng)扇繼電器通電工作。由于線路中串聯(lián)了一個電阻,風(fēng)扇低速運轉(zhuǎn)。當(dāng)冷卻系統(tǒng)水溫達到89~92℃時,水箱風(fēng)扇也是低速運轉(zhuǎn);一旦發(fā)動機水溫升至97—101℃時,水箱風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn),以加強散熱效果。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路(2)A/C開汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
(3)制冷劑壓力開關(guān)與水溫開關(guān)控制組合型
目前很多轎車采用制冷劑壓力開關(guān)和水溫開關(guān)組合的方式對冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)進行控制。圖6.47為豐田L(fēng)S400冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)電路圖,從該圖可看出,起控制作用的是水溫開關(guān)和高壓開關(guān),水溫開關(guān)和高壓開關(guān)處于不同狀態(tài),則控制繼電器形成不同組合,從而控制兩個并排的風(fēng)扇不運轉(zhuǎn)、低速運轉(zhuǎn)或高速運轉(zhuǎn)。汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路(3)制冷劑壓汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制電路
下面分三種狀態(tài)分別介紹。①空調(diào)不工作時
在不開空調(diào)的情況下,風(fēng)扇的工作取決于發(fā)動機水溫。
a.發(fā)動機冷卻水溫低于93℃。這時,由于水溫較低,水溫開關(guān)處于閉合狀態(tài),3號冷卻風(fēng)扇繼電器和2號冷卻風(fēng)扇繼電器工作。其中,3號冷卻風(fēng)扇繼電器4與5接通。2號冷卻風(fēng)扇繼電器常閉觸頭被打開。同時,由于空調(diào)不工作,高壓開關(guān)處于常閉合狀態(tài),1號冷卻風(fēng)扇繼電器通電工作,使常閉觸頭打開,這時兩個冷卻風(fēng)扇均不工作,使發(fā)動機盡快暖機。
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