汽車車身電控系統(tǒng)原理與檢修

汽車車身電控系統(tǒng)原理與檢修第一頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述圖1-1電子控制系統(tǒng)的基本組成信號輸入裝置（各類傳感器、開關(guān)信號）電子控制單元（ECU）執(zhí)行元件1.1電子控制系統(tǒng)的基本組成電子控制系統(tǒng)是主要組成可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分，如圖1-1所示。第二頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述

1.2車身電子控制技術(shù)的基本內(nèi)容汽車車身電子控制技術(shù)所涉及的內(nèi)容很多，如汽車的視野性、方便性、舒適性、娛樂性、通信功能等。汽車車身電子控制主要包括：安全控制（電控安全氣囊、電控安全帶、車輛碰撞安全系統(tǒng)等）、舒適性控制（巡航系統(tǒng)、中央電動門鎖系統(tǒng)等）、儀表控制（電子儀表、多功能綜合屏幕顯示等）、通信與智能化控制（導(dǎo)航系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等）。第三頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述1.安全控制1)安全氣囊系統(tǒng)安全氣囊系統(tǒng)，簡稱SRS（SupplantRestraintSystem）。安全氣囊是汽車上一種常見的被動安全裝置。撞車時，由電子控制器（ECU）提供電流，引爆安放在轉(zhuǎn)向盤中央及儀表板（雜物箱）后面氣囊中的氮化合物，它像“火藥”似的迅速燃燒而產(chǎn)生大量的氮氣，在瞬間充滿氣囊（氣袋），整個動作過程約在0.02s內(nèi)完成。這樣，在駕駛員與轉(zhuǎn)向盤之間、副駕駛員與儀表板（雜物箱）之間立刻形成一種緩沖的軟墊，避免硬性撞擊而發(fā)生嚴(yán)重的傷亡?，F(xiàn)在越來越多的車輛將其定為標(biāo)準(zhǔn)配置。第四頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述2)電控安全帶為確保乘員的安全，除了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮有效地吸收撞擊能量，確保車內(nèi)具有有效的乘員生存空間外，作為乘員約束裝置之一的座椅安全帶，要求當(dāng)汽車發(fā)生碰撞和翻車事故時使乘員免受大的減速度，同時約束乘員防止二次沖撞，減輕乘員傷害程度。當(dāng)安全帶結(jié)構(gòu)性能的改進(jìn)并與座椅結(jié)構(gòu)和安全氣囊相配合時，可達(dá)到較理想的乘員保護效果，進(jìn)一步降低乘員的傷害指數(shù)。第五頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述

3)車輛碰撞安全系統(tǒng)車輛碰撞安全系統(tǒng)包括預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)、防追尾碰撞系統(tǒng)、倒車防撞報警系統(tǒng)等安全系統(tǒng)。預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)可以在發(fā)生碰撞之前收縮前座椅安全帶的松弛部分，并使制動控制系統(tǒng)進(jìn)入制動輔助等狀態(tài)，以降低對駕駛員和前乘客造成的傷害。防追尾碰撞系統(tǒng)又叫自動制動控制的防追尾碰撞系統(tǒng)，這是一種新型主動安全新技術(shù)。倒車防撞報警系統(tǒng)又稱為倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)或聲納測距系統(tǒng)，可以防止車輛在倒車過程中發(fā)生碰撞。第六頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述2.舒適性控制1)中控門鎖系統(tǒng)采用中央電動門鎖系統(tǒng)的車輛，當(dāng)駕駛員鎖住駕駛員車門時，其他幾個車門（包括后車門或行李箱門等）能同時自動鎖住；當(dāng)打開駕駛員車門時，其他幾個車門能同時打開；乘客仍可用各車門的機械或彈簧鎖開關(guān)車門。第七頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述2)防盜報警系統(tǒng)為了防止車輛被盜，許多汽車公司開始將汽車防盜裝置作為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。防盜報警系統(tǒng)通常與汽車中控門鎖系統(tǒng)配合工作，當(dāng)汽車處于防盜報警功能狀態(tài)時，若有人企圖強行進(jìn)入汽車或打開發(fā)動機罩、行李箱門時，防盜報警系統(tǒng)一方面發(fā)出報警，如燈光閃爍、喇叭鳴叫，另一方面阻止車輛運行，如切斷點火電路、起動電路及供油電路等。第八頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述3)巡航控制系統(tǒng)汽車巡航控制系統(tǒng)根據(jù)其特點又稱恒速控制系統(tǒng)、車速自動控制系統(tǒng)等。該系統(tǒng)無需駕駛員操縱油門踏板即可將汽車車速自動控制在駕駛員設(shè)定的目標(biāo)車速上。該系統(tǒng)將根據(jù)行車阻力自動增減節(jié)氣門開度，使汽車行駛速度保持一定，省去了駕駛員頻繁地踩加速踏板的動作。在行駛中，駕駛員只要掌握轉(zhuǎn)向盤就可以輕松地進(jìn)行駕駛。當(dāng)路況變化時，駕駛員又能重新操縱汽車，如加減速、?？康?，從而使整個駕駛過程變得簡便、輕松和舒適。第九頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述4)汽車空調(diào)空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)器的簡稱。汽車空調(diào)用于對汽車駕駛室和車廂內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速和清潔度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并預(yù)防或去除風(fēng)窗玻璃上的霧、霜和冰雪，保障乘員的身體健康、視野和行車安全。汽車空調(diào)是由制冷劑循環(huán)流動實現(xiàn)制冷的。液體制冷劑在蒸發(fā)器中低溫下吸取被冷卻對象的熱量而汽化，使被冷卻對象降溫。然后，又在高溫下把熱量傳給周圍介質(zhì)而冷凝成液體。如此不斷循環(huán)，借助于制冷劑的狀態(tài)變化，達(dá)到制冷目的。第十頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述

3.車身電氣系統(tǒng)1)電子儀表傳統(tǒng)的儀表對車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油消耗等信息進(jìn)行監(jiān)測、傳遞和顯示。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對汽車行駛過程中各系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息需求量顯著增加，即對汽車儀表功能的要求越來越大。因此，傳統(tǒng)的汽車儀表逐漸被電子儀表所取代。它采用微處理器采集處理不同傳感器信號，控制顯示如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油消耗和行車?yán)锍痰榷喾N信息。第十一頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述2)多功能綜合屏幕顯示隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車儀表的電子顯示系統(tǒng)，從簡單地顯示傳感器信息，發(fā)展成為可以對各種信息進(jìn)行分析計算、加工處理的綜合信息系統(tǒng)。綜合信息系統(tǒng)能夠從大量的信息中選擇出駕駛員所需要的各種信息內(nèi)容，包括電子行車地圖、維修、后視鏡等信息，還可以顯示電視、廣播、電話等信息。第十二頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述3)輔助電氣系統(tǒng)汽車輔助電氣系統(tǒng)主要包括電動車窗、電動座椅、風(fēng)窗玻璃刮水系統(tǒng)等。電動玻璃升降機構(gòu)實質(zhì)上是在手動玻璃升降系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)玻璃升降驅(qū)動電動機和減速器而構(gòu)成。駕駛席側(cè)面的總開關(guān)可以控制全部車門玻璃的升降，各車窗升降開關(guān)可以單獨控制各自車門玻璃的升降；汽車電動座椅系統(tǒng)又稱為座椅位置(座位)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過操縱座位控制開關(guān)，可以調(diào)整座位的前后滑移、前垂直、后垂直位置，靠背和頭枕的傾斜位置以及腰墊的位置；汽車風(fēng)窗玻璃刮水系統(tǒng)的功用是：刮除擋風(fēng)玻璃上的雨水、積雪、塵土和污物，為駕駛?cè)颂峁┝己玫囊曇?，確保行車安全。第十三頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述

4.通信與智能化控制1)導(dǎo)航系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)快速發(fā)展。目前已發(fā)展到比較先進(jìn)的具有汽車導(dǎo)航功能、防盜功能、調(diào)度功能、汽車主要工況的監(jiān)測報警等功能的綜合系統(tǒng)。從設(shè)備上看，目前已發(fā)展成為利用“3C技術(shù)”，即計算機、通信及控制技術(shù)結(jié)合的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，建立了具有行車導(dǎo)航、控制等功能的綜合系統(tǒng)，而且民用精度已達(dá)到米級。第十四頁，共143頁。第1章汽車車身電子控制系統(tǒng)概述2)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)20世紀(jì)90年代以來，汽車上的電控裝置越來越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置（ABS）、安全氣囊裝置、主動懸架等，因此，電子控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)CAN應(yīng)運而生。它通過不同的編碼信號表示不同的開關(guān)動作，信號解碼后，根據(jù)指令接通或斷開對應(yīng)的用電設(shè)備（前照燈、刮水器、電動座椅等）。這樣，就將過去一線一用的專線制改為一線多用制，減少了汽車上電線的數(shù)量，縮小了線束的直徑。第十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.1安全氣囊系統(tǒng)安全氣囊系統(tǒng)（SupplementalRestraintSystem）簡稱SRS。安全氣囊是汽車上一種常見的被動安全裝置。目前，較為普遍的是前排駕駛員安全氣囊和副駕駛員安全氣囊（前排座椅）。一旦撞車，由電子控制器（ECU）提供電流，引爆安放在轉(zhuǎn)向盤中央及儀表板（雜物箱）后面氣囊中的氮化合物，它像“火藥”似的迅速燃燒而產(chǎn)生大量的氮氣，在瞬間充滿氣囊（氣袋），整個動作過程約在0.02s內(nèi)完成。這樣，在駕駛員與轉(zhuǎn)向盤之間、副駕駛員與儀表板（雜物箱）之間立刻形成一種緩沖的軟墊，避免硬性撞擊而發(fā)生嚴(yán)重的傷亡。第十六頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

2.1.1安全氣囊系統(tǒng)的組成與工作原理1.安全氣囊的類型根據(jù)碰撞類型，安全氣囊可以分為正面碰撞防護安全氣囊和側(cè)面碰撞防護安全氣囊。正面氣囊的主要作用是保護駕駛員和乘員的面部和胸部，而側(cè)面氣囊主要是保護駕駛員和乘員的頭部和腰部。第十七頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

類別安裝位置用途駕駛員氣囊方向盤內(nèi)正碰撞時保護駕駛員前排乘員氣囊儀表板內(nèi)正碰撞時保護前排乘員側(cè)氣囊B柱、車門、座椅等側(cè)面碰撞，翻滾時保護駕駛員、乘員簾式氣囊頂棚側(cè)面?zhèn)让媾鲎?，翻滾時保護駕駛員、乘員膝部氣囊儀表板下部正碰撞時保護駕駛員、乘員其他位置氣囊風(fēng)擋下等位置保護行人表2-1安全氣囊分類第十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

2.安全氣囊對人體保護的作用原理汽車從正面撞車時，氣囊系統(tǒng)被引爆的有效范圍如圖2-1。以汽車縱向軸線為基準(zhǔn)，從氣囊轉(zhuǎn)向盤的位置相對于汽車縱向軸線引出兩條左右各成30°的直線，在汽車前方±30°的角度范圍內(nèi)撞車，并且撞車后，汽車縱向減速度又達(dá)到某一值，正面氣囊就會被引爆。

第十九頁，共143頁。圖2-1撞車時氣囊系統(tǒng)的有效范圍第二十頁，共143頁。圖2-2氣囊引爆時序圖第二十一頁，共143頁。(a)(b)(c)(d)圖2-3

安全氣囊的動作過程

（a）10ms時

；（b）40ms時；（c）60ms時

；（d）110ms時

；（e）120ms時(e)第二十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

3.安全氣囊系統(tǒng)的組成與工作原理安全氣囊系統(tǒng)是一種被動安全措施。安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、安全氣囊系統(tǒng)報警燈、帶防護碰撞傳感器的SRS控制單元（ECU）和氣囊組件四部分組成。圖2-4為典型的單安全氣囊系統(tǒng)，氣囊緊緊地折疊，放置于轉(zhuǎn)向盤中間緩沖墊的下面。第二十三頁，共143頁。圖2-4安全氣囊系統(tǒng)的組成第二十四頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

1)傳感器汽車安全氣囊用傳感器用于檢測、判斷汽車發(fā)生事故后的撞擊信號，以便及時起動安全氣囊，并提供足夠的電能或機械能點燃?xì)怏w發(fā)生器。傳感器按其功能分為碰撞傳感器和安全傳感器兩大類。碰撞傳感器按汽車上的安裝位置又分為前方碰撞傳感器和中央碰撞傳感器兩種。碰撞傳感器負(fù)責(zé)檢測碰撞的激烈程度。如果汽車以40km/h的車速撞到一輛正在停放的同樣大小的汽車上，或以不低于22km/h的車速迎面撞到一個不可變形的固定障礙物上，碰撞傳感器便會動作，接通搭鐵回路。安全傳感器，也稱觸發(fā)傳感器，其閉合的減速度要稍小一些，起保險作用，防止因碰撞傳感器短路而造成誤膨開。第二十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

(1)碰撞傳感器①全機械式傳感器圖2-5全機械式傳感器

1-感應(yīng)塊；2-撞針；3-偏置彈簧；4-D軸；5-頂蓋

第二十六頁，共143頁。圖2-6滾筒式機電傳感器②機電式傳感器第二十七頁，共143頁。

圖2-7鋼球式機電傳感器的結(jié)構(gòu)

圖2-8鋼球式機電傳感器的工作原理第二十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

(2)安全傳感器①壓電式中央傳感器工作原理：其懸臂架壓在半導(dǎo)體應(yīng)變片的兩端。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，半導(dǎo)體應(yīng)變片在懸臂減速力作用下發(fā)生彎曲應(yīng)變，受壓后的電阻發(fā)生變化，電阻的變化引起動態(tài)應(yīng)變儀輸出電壓的變化。汽車的速度越高，碰撞后產(chǎn)生的減速度力越大，則輸出的電壓也越大。第二十九頁，共143頁。

圖2-9中央傳感器的結(jié)構(gòu)及電路原理

(a)結(jié)構(gòu)(b)電路原理第三十頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)②水銀式安全傳感器水銀式安全傳感器用來防止系統(tǒng)在非碰撞狀況引起氣囊的誤動作。它裝在電子控制器內(nèi)，實際是一個水銀常開開關(guān)，如圖2-10所示。當(dāng)發(fā)生碰撞時，足夠大的減速度力將水銀拋上，使安全傳感器兩觸頭（觸點）閉合，將電雷管電路接通。它只有在車輛前方發(fā)生沖撞時才對減速度作出響應(yīng)。否則，當(dāng)沖撞以外的其他原因，即便中央傳感器和前方傳感器有信號輸出，如果此安全傳感器無輸出，則應(yīng)判定車輛無沖撞，以防止不必要情況下安全氣囊的展開。第三十一頁，共143頁。圖2-10水銀式安全傳感器第三十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2)氣囊組件氣囊組件主要由氣體發(fā)生器、氣囊、襯墊和固定部件等組成。安裝在駕駛員席和副駕駛員席的安全氣囊組件外形如圖2-11所示。圖中所示是在已斷開點火開關(guān)和蓄電池搭鐵線的前提下，駕駛員席和副駕駛員席的SRS安全氣囊組件已分別從轉(zhuǎn)向盤中央和儀表盤上取下，緩沖裝飾墊面朝上的情況。氣囊位于緩沖墊里，氣囊接頭一端從轉(zhuǎn)向柱套管經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤中間的配合面引出，另一端插接在緩沖墊后面和氣囊相通的孔內(nèi)。然后，氣囊接頭管線由裝置在緩沖墊后面的夾子固定住。緩沖墊做成特殊形狀，以便通過螺釘安裝在轉(zhuǎn)向盤相應(yīng)的凹槽內(nèi)，構(gòu)成氣囊式轉(zhuǎn)向盤。緩沖墊前面的中間部位開有預(yù)置接縫，當(dāng)氣囊被引爆時，接縫裂開使緩沖墊張開成為兩半，充滿氣體的氣囊由緩沖墊內(nèi)脹出。第三十三頁，共143頁。

圖2-11安全氣囊組件外形

1—駕駛員席SRS安全氣囊組件；2—副駕駛員席SRS安全氣囊組件；3—鱷魚夾；4—導(dǎo)線第三十四頁，共143頁。圖2-12氣囊組件的結(jié)構(gòu)第三十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

(1)氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器是氣囊組件中非常重要而又復(fù)雜的一部分。該裝置最突出的特點是燃爆品，在極短的時間內(nèi)可以使環(huán)境發(fā)生劇烈變化。氣體發(fā)生器通常分為燃料式和混合式兩種。燃料式氣體發(fā)生器主要由外殼、引爆器（電雷管、點火器、引燃器）、增壓充劑、氣體發(fā)生劑、過濾器等組成，各部分結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。第三十六頁，共143頁。圖2-13燃料式氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)第三十七頁，共143頁。圖2-14引爆器第三十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(2)氣囊氣囊折疊在氣囊盒中，其材料為尼龍織物，內(nèi)層涂聚氯丁二烯，能承接大于2.5kN的拉力。氣囊襯墊也是一個關(guān)鍵零件，它具有保護氣囊作用，又必須在氣囊張開時易于碎裂而不影響氣囊膨脹，而且碎裂時不會傷害駕乘人員，因此，采用輕度發(fā)泡的聚氨脂塑料薄板制成。安全氣囊按大小可以分為保護整個上身的大型氣囊和保護面部的小型護面氣囊。由于歐洲普遍使用安全帶，氣囊只是補充性的保護裝置，因此歐洲氣囊多為小型護面氣囊。(3)襯墊襯墊是氣囊組件，由聚氨配制成。在制造過程中使用了很薄的水基發(fā)泡劑，質(zhì)量特別輕。平時它作為轉(zhuǎn)向盤的上表面把氣囊與外界隔離開，既起到了維護作用，也起到了裝飾作用。第三十九頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(4)固定部件氣囊和氣體發(fā)生器用安裝板和固定環(huán)連在一起并予以密封。氣囊總成用轉(zhuǎn)向盤氣囊飾蓋封裝。氣囊充開時安裝板承受氣囊的反作用力。當(dāng)完全充氣后，氣囊內(nèi)有80L左右的氣體，氣體的氣壓約0.005MPa。當(dāng)駕駛員壓向氣囊時，氣囊內(nèi)的氣壓最大可增加到0.006MPa。氣囊在背離駕駛員的一面有四個溢氣孔，這些孔在駕駛員身體上部壓向氣囊時，可以使氣囊均勻而又緩慢地泄氣，這就有效地保證在撞車大約110ms后，由撞車產(chǎn)生的能量被有效地吸收。第四十頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)3)電子控制系統(tǒng)安全氣囊的電子控制系統(tǒng)主要由SRSECU、螺旋形電纜、SRS指示燈、SRS電源、線束等組成。(1)SRSECU（安全氣囊ECU）SRSECU是安全氣囊的控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點火引爆氣囊充氣，并對系統(tǒng)故障進(jìn)行自診斷。安全氣囊ECU由穩(wěn)壓電路、備用電源電路、SRS偵測電路、點火控制引爆電路、安全傳感器、故障自診斷電路等部分組成。圖2-15為韓國現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)ECU組成及連接電路。第四十一頁，共143頁。圖2-15韓國現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)ECU電路圖第四十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(2)螺旋形電纜螺旋形電纜的功用是把電信號輸送到安全氣囊引爆器（裝在轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向盤內(nèi)）的接線上。駕駛員側(cè)氣囊安裝在轉(zhuǎn)向盤上。它被安裝在托盤內(nèi)，托盤則通過螺栓固定在轉(zhuǎn)向軸頂部，以順逆兩個方向的盤繞實現(xiàn)作旋轉(zhuǎn)運動的一端與固定端的可靠連接。電纜內(nèi)側(cè)是固定端，用鍵與轉(zhuǎn)向軸固定在一起，外側(cè)是活動端，通過連接器與引爆器連在一起。第四十三頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(3)SRS指示燈SRS指示燈裝在儀表板上，有的用圖形顯示，如圖2-16(a)，有的用字母顯示，如圖2-16(b)。SRS指示燈可以反映SRS系統(tǒng)的工作情況。一般把點火開關(guān)置于“ON”檔后，SRS指示燈閃亮（或不間斷亮），6-8s后熄滅，說明SRS系統(tǒng)正常。如果SRS指示燈不亮，或不停地閃爍，或常亮，則說明SRS系統(tǒng)有故障。第四十四頁，共143頁。

圖2-16SRS指示燈

(a)圖形顯示；(b)字母顯示第四十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(4)SRS系統(tǒng)電源安全氣囊電源由從點火開關(guān)流出的汽車蓄電池（或交流發(fā)電機）主電源、穩(wěn)壓器、備用電源等組成。平時由主電源供電，并對備用電源充電。由于主電源波動較大，一般都設(shè)有穩(wěn)壓器，以便獲得穩(wěn)定的電壓。在主電源損壞時，電源監(jiān)控器立刻切斷主電源，啟動備用電源。同時，電源監(jiān)控器的儲能電容器也是備用電源的一部分。當(dāng)蓄電池電壓低于4V，氣囊引爆時，電壓轉(zhuǎn)換器在點火開關(guān)已經(jīng)打開的情況下將供給氣囊系統(tǒng)的電壓增加到12V左右。(5)SRS線束SRS線束用特種包裝和顏色標(biāo)識。螺旋電纜能保證安裝在轉(zhuǎn)向盤中央的安全氣囊系統(tǒng)電路可靠連接。另外，插接器觸片與插頭表面鍍金用來防止接觸不良。第四十六頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.1.2智能安全氣囊1.常規(guī)安全氣囊存在的問題（1）碰撞傳感器只監(jiān)測碰撞時的慣性變化，即減速度。（2）在緊急制動或車輪碰觸異物時引發(fā)誤爆。（3）乘員座位如果無人，碰撞時將發(fā)生空爆，形成無謂損失。（4）安全氣囊不能充分保護兒童、婦女及身體矮小人員的安全。（5）安全氣囊迅速充滿高溫氣體，在保護人員的同時，不可避免地造成一定程度的沖擊損傷(如擊碎眼鏡)和輕度燒傷。（6）疊氮化鈉燃燒反應(yīng)后產(chǎn)生有害物質(zhì)氮化鈉和氫氧化鈉，對駕乘人員和事后的維修人員造成呼吸器官損壞。（7）安全帶不能及時有效地防止駕乘人員在高速碰撞時撲向安全氣囊而造成損壞。第四十七頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.智能安全氣囊系統(tǒng)組成智能安全氣囊是一個自適應(yīng)式的約束系統(tǒng)，如圖2-17所示。它能夠有效地利用碰撞過程中的各種輸入條件，例如乘員的狀態(tài)和車輛的環(huán)境，在碰撞中充分發(fā)揮安全氣囊系統(tǒng)的保護效果。它通過在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增加傳感器，感應(yīng)乘員和車輛狀態(tài)的變化達(dá)到適應(yīng)性的目的，并且利用電控單元（ECU）識別碰撞嚴(yán)重程度并以此調(diào)節(jié)發(fā)生器的出氣量。通過采集這些數(shù)據(jù)，由ECU控制安全氣囊的膨脹，使其發(fā)揮最佳作用，避免安全氣囊出現(xiàn)無必要的膨脹。。第四十八頁，共143頁。圖2-17智能安全氣囊第四十九頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.1.3行人安全氣囊系統(tǒng)行人保護安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)一步避免人體撞擊汽車的前擋風(fēng)玻璃，以免在猛烈碰撞下行人與車內(nèi)乘客受到更大的傷害。行人安全系統(tǒng)采用了兩種可在碰撞中對行人進(jìn)行保護的安全氣囊：發(fā)動機罩氣囊和前圍安全氣囊，如圖2-18所示，兩者配合使用可以減少最常見的行人傷亡事故。第五十頁，共143頁。圖2-18行人安全系統(tǒng)第五十一頁，共143頁。圖2-19行人安全氣囊開啟第五十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.1.4安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷1.故障自診斷1）讀取故障碼2）清除故障碼第五十三頁，共143頁。圖2-20清除故障碼

1-安全氣囊監(jiān)控連接器；2-短接線；3-搭鐵端子；

4-故障診斷開關(guān)端子第五十四頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.安全氣囊系統(tǒng)的故障檢查1)故障診斷流程SRS安全氣囊系統(tǒng)故障檢測診斷步驟如圖2-21。第五十五頁，共143頁。客戶故障分析SRS警示燈檢查故障代碼檢查（讀取當(dāng)前的故障代碼）故障代碼檢查（讀取歷史故障代碼）故障代碼表電路檢查故障鑒定維修清除故障代碼（當(dāng)前和歷史故障代碼）確認(rèn)測試結(jié)束故障模擬故障代碼檢查SRS警示燈檢查檢查故障代碼（當(dāng)前和歷史故障代碼）圖2-21SRS安全氣囊系統(tǒng)故障檢測診斷步驟常亮故障代碼警示燈不亮SRS警示燈亮常亮不亮第五十六頁，共143頁。圖2-22轉(zhuǎn)向盤襯墊和螺旋型電纜部件第五十七頁，共143頁。圖2-23安全氣囊傳感器總成第五十八頁，共143頁。圖2-24檢查膨脹器第五十九頁，共143頁。圖2-25安全氣囊安裝第六十頁，共143頁。圖2-26切斷伸縮帶第六十一頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.2電控安全帶2.2.1安全帶的工作原理1.座椅安全帶的分類安全帶可以分為兩點式安全帶、三點式安全帶和全背式安全帶，如圖2-27。第六十二頁，共143頁。圖2-27安全帶類別(a)兩點式腰帶；(b)兩點式肩帶；(c)三點式安全帶；(d)全背式安全帶第六十三頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.座椅安全帶的組成安全帶主要由織帶、帶扣鎖、導(dǎo)向件、卷收器、調(diào)節(jié)件等組成。(1)織帶織帶是一種柔性帶狀物，其作用是約束乘員并將作用力傳遞到安全帶固定點，由聚酯纖維編織而成，寬度一般在40~50mm之間，厚度在1.2mm左右?？棊?yīng)保證其作用壓力在寬度方向盡量分布均勻，不發(fā)生扭曲?？棊У闹饕阅苤笜?biāo)有抗拉強度、伸長率、耐水性、能量吸收性、耐磨性、耐高溫性、耐低溫性、橫向剛度、縱向剛度、阻燃性等。第六十四頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

(2)帶扣鎖帶扣鎖是既能把乘員約束在安全帶內(nèi)，又能快速釋放的連接裝置。帶扣鎖的釋放按鈕位置一般在鎖體的頂面，鎖體與固定點的連接可以采用剛性和柔性兩種方式。剛性連接一般用于前座，柔性連接可用于后座。鎖舌與織帶相連。帶扣鎖及連接除必須能夠承受較大沖擊外，還要求帶扣鎖結(jié)構(gòu)合理、強度較高、開啟性能穩(wěn)定，在一定載荷下也能正常開啟，開鎖閉鎖感覺明顯，排除任何不能正常使用的可能性。在高檔汽車的安全帶鎖體中的報警裝置，帶扣鎖未鎖好時將發(fā)出報警信號。第六十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)(3)導(dǎo)向件導(dǎo)向件是用于改變織帶方向的零件，便于卷收器的布置，使安全帶可以緊貼身體，有效地約束乘員身體，提高佩帶的舒適性?？棊г谕ㄟ^導(dǎo)向件時會彎曲變形，產(chǎn)生滑動阻力，所以要求導(dǎo)向件表面光滑、摩擦因數(shù)小、圓弧面曲率適中。(4)卷收器卷收器是通過各類功能組件按需要組合而成，主要有織帶收卷機構(gòu)、敏感機構(gòu)、鎖止機構(gòu)。在高檔安全帶的卷收器中還帶有預(yù)收緊機構(gòu)，由敏感機構(gòu)和回拉機構(gòu)組成。由于其成本較高，一般只用于裝有安全氣囊的前排座椅。第六十六頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

3.座椅安全帶的控制過程1）安全帶控制系統(tǒng)的組成安全帶控制系統(tǒng)是在安全氣囊系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)防護傳感器和左、右安全帶收緊器而成。其中，前碰撞傳感器、電控單元與安全氣囊系統(tǒng)共用。安全帶收緊器為座椅安全帶控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，防護傳感器設(shè)在ECU內(nèi)部，用于接通安全帶收緊器的電源電路。圖2-28為凌志LS400安全帶控制系統(tǒng)的安裝位置圖。第六十七頁，共143頁。圖2-28凌志LS400安全帶控制系統(tǒng)的安裝位置

1-SRS指示燈；2-右前碰撞傳感器；3-乘員席SRS氣囊組件;4-SRSECU；

5-右座椅安全帶收緊器；6-左座椅安全帶收緊器；7-駕駛席SRS氣囊組件；

8-螺旋線束；9-左前碰撞傳感器第六十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)安全帶收緊器又稱安全帶緊急張緊收縮器，安裝在前排座椅左、右兩側(cè)或前左、右車門立柱旁邊。安全帶收緊器由氣體發(fā)生器、活塞、導(dǎo)管（氣缸）、鋼絲繩和安全帶收縮棘輪組成，結(jié)構(gòu)如圖2-29所示。第六十九頁，共143頁。圖2-29安全帶收緊器的結(jié)構(gòu)原理

1-導(dǎo)管（氣缸）；2-活塞；3-充氣劑；4-引爆炸藥；5-電熱絲；

6-線束插座；7，9-通氣孔；8-氣體發(fā)生器；10-鋼絲繩；；11-氣體第七十頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理與安全氣囊系統(tǒng)的氣體發(fā)生器基本相同，也是由充氣劑和點火器組成?；钊睆?0mm，安裝在導(dǎo)管（氣缸）內(nèi)，活塞上焊接有一根鋼絲繩，鋼絲繩的另一端固定在棘輪機構(gòu)的一個棘爪上。棘輪機構(gòu)設(shè)在安全帶伸縮卷筒的一端，由3個棘爪、1個外齒圈和時鐘彈簧組成。外齒圈固定在安全帶伸縮卷筒的轉(zhuǎn)軸上，可以與轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動，棘爪安放在外齒圈周圍的圓形固定架內(nèi)。當(dāng)鋼絲繩不動時，棘爪在時鐘彈簧作用下處于松馳狀態(tài)，外齒圈可以隨安全帶卷筒沿順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)拉動鋼絲繩時，拉力力矩克服時鐘彈簧彈力力矩使棘爪抱緊在外齒圈上，并帶動安全帶伸縮卷筒轉(zhuǎn)動，從而可以使安全帶收緊。第七十一頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2）安全帶控制系統(tǒng)的控制過程當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到前碰撞傳感器和防護傳感器設(shè)定域值時，安全帶控制系統(tǒng)的防護傳感器將安全帶點火器的電源電路接通。前碰撞傳感器信號輸入SRSECU后，SRSECU將立即發(fā)出控制指令接通安全帶收緊點火器的電路，電熱絲通電紅熱并引爆引藥，引藥釋放大量熱量使充氣劑受熱分解并釋放出大量無毒氮氣進(jìn)入收緊器導(dǎo)管?；钊谂蛎洑怏w地推力作用下帶動鋼絲繩迅速移動。與此同時，鋼絲繩通過棘輪機構(gòu)帶動安全帶卷筒轉(zhuǎn)動將安全帶收緊，并在碰撞后8ms內(nèi)將安全帶收緊10~15cm，使駕駛員和乘員身體向前移動距離縮短，防止面部、胸部與方向盤、擋風(fēng)玻璃或儀表臺發(fā)生碰撞而受到傷害。第七十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)在電控單元SRSECU向安全帶收緊器點火器發(fā)出點火指令的同時，還要向氣囊點火器發(fā)出點火指令，引燃?xì)饽尹c火器。氣囊在碰撞約40ms后才能充分充氣到體積最大，所以在座椅安全帶收緊后，駕駛席氣囊和乘員席氣囊才同時膨開，吸收碰撞產(chǎn)生的動能，從而達(dá)到保護駕駛員和乘員的目的。第七十三頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.2.2預(yù)緊式安全帶預(yù)緊式安全帶是近年來發(fā)展的一種安全帶，如圖2-30所示。預(yù)緊式安全帶不僅為乘員提供了最為可靠的安全保障，而且由于它確保了乘客正確的坐姿，也是安全氣囊能否正常發(fā)揮作用的關(guān)鍵。當(dāng)發(fā)生正面碰撞時，預(yù)緊式安全帶能夠在瞬間收緊，使乘客能夠牢固地坐在座席上，從而進(jìn)一步提高了安全帶的功效。采用預(yù)緊裝置，不僅達(dá)到了使用簡單、舒適的效果，而且可以進(jìn)一步提高保護效果。如果同時使用預(yù)緊式安全帶與安全氣囊系統(tǒng)，則能夠進(jìn)一步提高對乘客的保護效果。第七十四頁，共143頁。圖2-30預(yù)緊式安全帶第七十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2．預(yù)緊式安全帶的組成預(yù)緊式安全帶主要由傳感器、動力裝置、安全帶收緊結(jié)構(gòu)、防逆轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)等組成。（1）傳感器傳感器與SRS安全氣囊系統(tǒng)共用。一旦檢測到來自前方的沖擊高于規(guī)定值時，預(yù)緊式安全帶與SRS安全氣囊系統(tǒng)會同時啟動。（2）動力裝置動力裝置由用于點火的加熱器、點火劑、推動劑、活塞等組成。ECU根據(jù)來自傳感器的信號控制點火，利用產(chǎn)生的氣壓推動氣缸中的活塞，生成拉緊安全帶的動力。對預(yù)拉緊裝置中的推動劑添加了具有良好耐熱性和耐久性的成分。第七十六頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)（3）安全帶收緊結(jié)構(gòu)安全帶穿過固定齒輪和移動齒輪之間，一般使用時不會產(chǎn)生任何阻力。動力裝置啟動后產(chǎn)生的推力，通過滑輪轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)運動。另外，可動齒輪轉(zhuǎn)動的同時夾住與固定齒輪之間的安全帶，從而邊轉(zhuǎn)動邊拉緊安全帶。（4）防逆轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)一旦收緊安全帶，安全帶的張力會使防反向轉(zhuǎn)動齒輪咬合并保持咬合狀態(tài)。為了確實防止反向轉(zhuǎn)動，在齒輪的4個部位進(jìn)行咬合。第七十七頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

3.預(yù)緊式安全帶的工作原理(1)安全帶預(yù)收緊裝置當(dāng)事故發(fā)生時，其作用過程是：首先由一個探頭負(fù)責(zé)收集撞車信息，然后釋放出電脈沖，該脈沖傳遞到氣體發(fā)生器上，引爆氣體。爆炸產(chǎn)生的氣體在管道內(nèi)迅速膨脹，壓向所謂的球鏈，使球在管內(nèi)往前竄，帶動棘瓜盤轉(zhuǎn)。棘爪盤跟軸連為一體，安全帶就繞在軸上，即瞬間實現(xiàn)了安全帶的預(yù)收緊功能。安全帶預(yù)收緊的全過程僅持續(xù)千分之幾秒。第七十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

(2)事故發(fā)生后，安全帶的張緊力度需要馬上降低，以減小乘員受力，這由安全帶拉力限制器完成。在安全帶裝置上，有一個預(yù)收緊裝置，底下卷繞著安全帶。軸芯里邊是一根鋼質(zhì)扭轉(zhuǎn)棒。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到預(yù)定情況時，扭轉(zhuǎn)棒即開始扭曲，這樣就在一定程度上放松了安全帶，實現(xiàn)了安全帶的拉力限制功能。第七十九頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

2.2.3安全帶的檢修1.故障自診斷1）故障碼的提取電子式安全帶預(yù)緊裝置的故障碼借助于安全氣囊報警燈(“SRS”或“AIRBAG”)讀取。當(dāng)安全帶預(yù)緊裝置和安全氣囊系統(tǒng)均工作正常時，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ACC位或ON位后，安全氣囊報警燈應(yīng)亮6s后熄滅。當(dāng)點火開關(guān)在ACC或ON位時，若安全氣囊報警燈一直點亮，則說明安全氣囊系統(tǒng)或安全帶預(yù)緊裝置有故障，此時應(yīng)提取故障代碼。①將點火開關(guān)置于ACC或ON位，并至少等待20s。②用專用連接導(dǎo)線將檢查連接器上的Tc和E1兩端子連接起來，如圖2-31所示。此時安全氣囊故障報警燈開始閃爍。根據(jù)安全氣囊報警燈的閃爍規(guī)律即可讀取故障代碼。當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)和安全帶預(yù)緊裝置正常時，故障報警燈以2次/s（亮、熄均為0.25s）的頻率閃爍，如圖2-32。第八十頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)圖2-31連接Tc和E1端子圖2-32正常碼的顯示第八十一頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2）故障代碼的清除當(dāng)按照故障代碼將系統(tǒng)故障排除后，應(yīng)當(dāng)清除故障碼，以免故障碼混淆。豐田汽車電子式安全帶預(yù)緊裝置故障代碼的清除方法有2種，其操作步驟如下。方法1：①使點火開關(guān)位于“OFF”位置。②拆下“ECU-B”保險絲10s以上(拆下蓄電池搭鐵線10s以上也可以，但會使音響鎖住)。③將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“LOCK”位置，裝上保險絲(或蓄電池搭鐵線)，故障代碼即可清除。運用這種方法可以清除除“41”以外的所有故障碼。第八十二頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)方法2：①在檢查連接器的端子Tc和AB上各接一條專用診斷線，如圖2-33所示。②把點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ACC位或ON位，并等待約6s。③將端子Tc和AB交替搭鐵。具體過程是：先將檢查連接器Tc和AB端子搭鐵1.0±0.5s，然后中斷搭鐵，并在0.2s內(nèi)將AB端子搭鐵，其搭鐵時間為1.0±0.5s；在AB端子搭鐵結(jié)束前0.2s內(nèi)，再將Tc端子搭鐵，其搭鐵時間為1.0±0.5s。然后再重復(fù)上述過程一次，最后使Tc端子保持搭鐵。④幾秒鐘后，當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)故障報警燈開始以亮、熄各50ms的規(guī)律閃爍時，說明ECU內(nèi)存的故障代碼已被清除。運用這種方法可以清除包括故障代碼“41”在內(nèi)的各種豐田車型安全氣囊系統(tǒng)或安全帶預(yù)緊裝置的故障代碼。第八十三頁，共143頁。圖2-33在檢查連接器端子上接專用診斷線第八十四頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.3汽車防撞安全系統(tǒng)2.3.1汽車智能避撞系統(tǒng)

汽車避撞技術(shù)首先解決的問題是汽車之間的安全距離。汽車與汽車之間超過了這個安全距離，就應(yīng)該能自動報警，并采取制動措施。目前測定汽車之間安全距離的方法有三種：超聲波測距、微波雷達(dá)測距和激光測距。第八十五頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.3.2預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)可以在發(fā)生碰撞之前收縮前座椅安全帶的松弛部分，并使制動控制系統(tǒng)進(jìn)入制動輔助等狀態(tài)，以降低對駕駛員和前乘客造成的傷害。1．系統(tǒng)組成及功能預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)由毫米波雷達(dá)傳感器、座椅安全帶電動機、座椅安全帶搭扣空氣囊傳感器總成、距離控制ECU，座椅安全帶控制ECU，防滑控制ECU、速度傳感器、橫擺率和減速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、制動執(zhí)行器等組成。第八十六頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2．預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)的工作過程預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)在如下情況工作：不可避免的與車輛前方障礙物或前方車輛發(fā)生碰撞時、突然使用制動器時、當(dāng)前輪相對后輪失去驅(qū)動力時（前輪有滑動趨勢）、當(dāng)后輪相對于前輪失去驅(qū)動力時（后輪有滑動趨勢）。毫米波雷達(dá)傳感器和距離控制ECU，判定與車輛的前方障礙物或前方車輛發(fā)生的碰撞是否是不可避免的。毫米波雷達(dá)傳感器和距離控制ECU根據(jù)相對車速或者接近某一個物體的速度進(jìn)行測定的。防滑控制ECU判定緊急制動、前輪側(cè)滑趨勢和后輪側(cè)滑趨勢。不可避免的碰撞情況如圖2-34所示。第八十七頁，共143頁。圖2-34不可避免發(fā)生碰撞的情況示意圖第八十八頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)2.3.4倒車防撞報警系統(tǒng)1.系統(tǒng)組成倒車防撞報警系統(tǒng)又稱倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)或聲納測距系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由超聲波傳感器、電子控制單元、蜂鳴器等組成，如圖2-35所示。第八十九頁，共143頁。圖2-35倒車防撞報警系統(tǒng)第九十頁，共143頁。第2章汽車安全系統(tǒng)

2.工作原理倒車防撞報警系統(tǒng)利用聲納原理完成工作過程。如圖2-36所示，系統(tǒng)發(fā)射一種超聲波，這種聲波的頻率達(dá)到40kHz。當(dāng)聲波遇到障礙物時將產(chǎn)生反射，反射波被傳感器接收后，電子控制單元就會利用發(fā)射波之間的延遲時間計算障礙物與車輛的距離，并據(jù)此采取相應(yīng)的報警提示。第九十一頁，共143頁。圖2-36

倒車防撞報警系統(tǒng)的工作原理第九十二頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.2汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)5.2.1汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)簡介1.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、貯液干燥器（積累器）、膨脹閥（孔管）、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機等組成，如圖5-3所示，各部件之間采用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個密閉系統(tǒng)。此空調(diào)制冷系統(tǒng)是典型的非獨立式汽車空調(diào)系統(tǒng)，它采用的是單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。通常，把制冷系統(tǒng)分為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)由壓縮機輸出側(cè)、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器、液體管路構(gòu)成；低壓系統(tǒng)由蒸發(fā)器、回氣管路、壓縮機輸入側(cè)等構(gòu)成。壓縮機是空調(diào)高、低壓側(cè)的分界點，膨脹閥是空調(diào)高、低壓側(cè)的另一個分界點。第九十三頁，共143頁。圖5-3汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成第九十四頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)

制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑以不同的狀態(tài)在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，如圖5-4所示。每一個循環(huán)有四個基本過程：（1）壓縮過程：壓縮機工作時，蒸發(fā)器出口的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機壓縮后成為高溫高壓的氣體，然后經(jīng)高壓管路進(jìn)入冷凝器。在此過程中，壓縮機吸氣口的溫度和壓力分別為0°和150kPa左右，出氣口的溫度和壓力分別為80°和1500kPa左右，制冷劑為高溫高壓氣態(tài)。（2）放熱過程（冷凝過程）：進(jìn)入冷凝器的高溫高壓氣體，在冷卻風(fēng)扇的冷卻下，制冷劑降溫由氣體變?yōu)橐后w，然后流向貯液干燥器脫水干燥。在此過程中，高溫高壓制冷劑通過冷凝器放出大量的熱量，制冷劑由高壓氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏阂后w。第九十五頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)（3）節(jié)流過程（膨脹過程）：經(jīng)過脫水干燥后的高壓液體制冷劑進(jìn)入膨脹閥，由于膨脹閥的進(jìn)口空間?。ń孛娣e?。隹诳臻g大（截面積大），即具有節(jié)流作用，因此制冷劑從膨脹閥流出后體積變大、壓力降低、溫度降低。在此過程中，制冷劑的壓力和溫度均降低，但制冷劑的液態(tài)狀態(tài)沒有改變。（4）吸熱過程（蒸發(fā)過程）：由膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)霧狀制冷劑，由于其壓力和溫度均已降低，沸點已低于蒸發(fā)器內(nèi)的溫度（車內(nèi)的溫度），所以制冷劑氣化由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收蒸發(fā)器周圍的熱量（車內(nèi)的熱量），使車內(nèi)溫度降低。在此過程中，液態(tài)制冷劑經(jīng)蒸發(fā)器吸熱氣化后變?yōu)榈蛪簹怏w，之后低壓氣體制冷劑經(jīng)低壓管路流回壓縮機，再進(jìn)行下一個工作制冷循環(huán)。第九十六頁，共143頁。圖5-4汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理第九十七頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)2.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的分類汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要分為兩類，一類是膨脹閥系統(tǒng)，另一類是孔管系統(tǒng)第九十八頁，共143頁。圖5-5汽車空調(diào)系統(tǒng)分類

（a）膨脹閥系統(tǒng)；（b）孔管系統(tǒng)第九十九頁，共143頁。圖5-6蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥式制冷系統(tǒng)第一百頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.2.2制冷壓縮機第一百零一頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)2.翹板式壓縮機圖5-7SD－5翹板式壓縮機的結(jié)構(gòu)圖l－主軸；2－軸封總成；3－滑動軸承；4－端面滾柱軸承；5－前缸蓋；6－傳動板；7－圓錐齒輪；8－缸體；9－鋼球；10－翹板滾柱軸承；11－翹板；12－圓錐齒輪；13－連桿；14－活塞；15－閥板墊；16－吸氣腔；17－后蓋；18－閥板；19－排氣閥片；20－排氣腔；21－壓緊彈簧；22－后蓋缸墊。第一百零二頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)3.斜板式壓縮機（a）斜板式壓縮機的結(jié)構(gòu)圖l－主軸；2－活塞；3－旋轉(zhuǎn)斜盤；4－吸氣閥；5－前排氣閥；6－前蓋；7－前缸半部；8－后缸半部；9－油底殼；10－后蓋；11－機油泵齒輪（b）斜板式壓縮機工作原理1－雙頭活塞；2、5－鋼球；3－斜板；4－主軸

第一百零三頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)4.旋葉式壓縮機圖5-9旋葉式壓縮機軸向剖面圖1－排氣口；2－進(jìn)氣口；3－后端蓋；4－轉(zhuǎn)子；5－主軸；6－帶輪軸承；7－軸封；8－前板；9－帶輪；10－軸承；11－前缸蓋；12－缸體；13－軸承；14－后端板；15－吸油管第一百零四頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)圖5-10旋葉式壓縮機（a）圓形氣缸；（b）橢圓形氣缸1－排氣閥；2－排氣孔；3－接觸點；4－轉(zhuǎn)子；1－排氣簧片；2－進(jìn)油孔；3－吸氣腔；4－主軸；5－吸氣孔；6－氣缸；7－葉片；8－油孔5－機殼；6－缸體；7－葉片；8－轉(zhuǎn)子第一百零五頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.翹盤式變排量壓縮機圖5-11V5變排量壓縮機第一百零六頁，共143頁。圖5-12波紋管式控制閥構(gòu)造第一百零七頁，共143頁。圖5-13斜盤傾角（a）斜盤斜度小，排量減少；（b）斜盤角度大，排量增大（a）(b)第一百零八頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)6.自動調(diào)節(jié)能量的旋葉式壓縮機第一百零九頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.2.3其他部件1.冷凝器與蒸發(fā)器1）冷凝器汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。其作用是：將壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻，使其凝結(jié)為高壓制冷劑液體。冷凝器的管片材料最初是全銅的，現(xiàn)在大部分是全鋁的，少量有采用銅管鋁片的。汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)形式主要有管片式、管帶式和鰭片式.2）蒸發(fā)器蒸發(fā)器主要有管片式、管帶式和層疊式。第一百一十頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)2.膨脹閥膨脹閥也稱節(jié)流閥，是組成汽車空調(diào)制冷裝置的主要部件，安裝在蒸發(fā)器入口處，如圖5-15所示，是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點。其功用是：把來自貯液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓，調(diào)節(jié)和控制進(jìn)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，同時可防止壓縮機發(fā)生液擊現(xiàn)象和蒸發(fā)器。

第一百一十一頁，共143頁。圖5-15膨脹閥第一百一十二頁，共143頁。圖5-16內(nèi)平衡式熱力膨脹閥工作原理第一百一十三頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)

2）電子膨脹閥電子膨脹閥由檢測、控制和執(zhí)行三部分構(gòu)成。按驅(qū)動方式分，有電磁式和電動式兩類，而電動式又分為直動型和減速型。汽車空調(diào)系統(tǒng)采用電子膨脹閥后，可以通過蒸發(fā)器出口的溫度、壓力等參數(shù)，由電控單元控制制冷系統(tǒng)的運行。第一百一十四頁，共143頁。圖5-17電磁式膨脹閥

（a）結(jié)構(gòu)圖；（b）流量特性

1－柱塞彈簧；2－柱塞；3－線圈；4－閥座；5－入口；6－閥桿；

7－閥針；8－彈簧；9－出口第一百一十五頁，共143頁。圖5-18直動型電動式膨脹閥

（a）結(jié)構(gòu)圖；（b）流量特性第一百一十六頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)3.孔管（CCOT）孔管是固定孔口節(jié)流裝置，兩端都裝有濾網(wǎng)，以防止系統(tǒng)堵塞。和膨脹閥一樣，孔管也裝在系統(tǒng)高壓側(cè)，但是取消了干燥器，因為孔管直接連通冷凝器出口和蒸發(fā)器進(jìn)口?？坠艿臉?gòu)造很簡單，在一根工程塑料管的中間裝置了一條節(jié)流用的銅管，銅管的內(nèi)孔孔徑為4mm，塑料管兩端裝有金屬過濾網(wǎng)。塑料外表面有密封用O形橡膠密封圈。一端插進(jìn)蒸發(fā)器，一端插進(jìn)從冷凝器來的橡膠管，其結(jié)構(gòu)如圖5-19所示。由于孔管沒有運動件，所以結(jié)構(gòu)簡單，不易損壞，唯有濾網(wǎng)會發(fā)生堵塞，這時只需拆下來，換上一個新的孔管即可。第一百一十七頁，共143頁。圖5-19孔管第一百一十八頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)4.電磁離合器在非獨立式汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中，壓縮機是由汽車主發(fā)動機驅(qū)動的。為了使空調(diào)系統(tǒng)的開、停不影響發(fā)動機的工作，壓縮機的主軸不是與發(fā)動機曲軸直接相連，而是通過電磁離合器把動力傳遞給壓縮機的。電磁離合器是發(fā)動機和壓縮機之間的一個動力傳遞機構(gòu)，受空調(diào)A/C開關(guān)、溫控器、空調(diào)放大器、壓力開關(guān)等控制，在需要時接通或切斷發(fā)動機與壓縮機之間的動力傳遞。另外，當(dāng)壓縮機過載時，它還能起到一定的保護作用。因此，通過控制電磁離合器的結(jié)合與分離，就可接通與斷開壓縮機。第一百一十九頁，共143頁。圖5-20電磁離合器分解圖第一百二十頁，共143頁。

圖5-21電磁離合器第一百二十一頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.風(fēng)機汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)采用的風(fēng)機，大部分是靠電機帶動的氣體輸送機械，它對空氣進(jìn)行較小的增壓，以便將冷空氣送到所需要的車廂內(nèi)，或?qū)⒗淠魉闹艿臒峥諝獯档杰囃?，因而風(fēng)機在空調(diào)制冷系統(tǒng)中是十分重要的設(shè)備。風(fēng)機按其氣體流向與風(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。

第一百二十二頁，共143頁。圖5-22離心式風(fēng)機圖5-23軸流式風(fēng)機第一百二十三頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)5.3汽車空調(diào)暖風(fēng)裝置

1.汽車空調(diào)暖風(fēng)裝置的分類汽車空調(diào)暖風(fēng)裝置的種類很多，根據(jù)熱源不同汽車暖風(fēng)裝置可分為如下幾種形式：（1）利用發(fā)動機冷卻液的熱量，稱為水暖式暖風(fēng)裝置，這種形式多用于轎車、大型貨車及采暖要求不高的大客車上。（2）利用發(fā)動機排氣系統(tǒng)的熱量，稱為氣暖式暖風(fēng)裝置，這種形式多用于安裝風(fēng)冷式發(fā)動機的汽車上。（3）裝有專門燃燒的機構(gòu)，稱為獨立燃燒式暖風(fēng)裝置，這種形式多用于在大客車上。（4）既利用發(fā)動機冷卻液的熱量，又裝有燃燒預(yù)熱器的綜合加熱裝置，稱為綜合預(yù)熱式暖風(fēng)裝置，這種形式多用于大客車。第一百二十四頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)

2.汽車空調(diào)暖風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理1）水暖式暖風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理水暖式暖風(fēng)裝置一般以水冷式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的冷卻液為熱源，將冷卻液引入車廂內(nèi)的熱交換器中，使鼓風(fēng)機送來的車廂內(nèi)空氣與熱交換器中的冷卻液進(jìn)行熱交換，鼓風(fēng)機將加熱后的空氣送入車廂內(nèi)。發(fā)動機冷卻系中的熱水由進(jìn)水管從發(fā)動機水套引出，再通過出水管返回發(fā)動機冷卻系。進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)是由進(jìn)、出風(fēng)筒、出風(fēng)口和控制風(fēng)門組成。暖風(fēng)機本體由直流電動機、鼓風(fēng)機、本體進(jìn)風(fēng)口、機箱和本體出風(fēng)口以及螺旋室等組成。第一百二十五頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)水暖式暖風(fēng)裝置的管路連接如圖5-24所示。通過發(fā)動機上的冷卻液控制閥分流出來的冷卻液送入暖風(fēng)機的加熱器芯，放熱后的冷卻液由管道回到發(fā)動機。另一路冷卻液通過管道進(jìn)入散熱器，放熱后的冷卻液由管道回到發(fā)動機。在發(fā)動機冷卻液進(jìn)口裝有水泵，它是冷卻液循環(huán)的動力。冷空氣則在鼓風(fēng)機的作用下，通過加熱器加熱后，由不同的風(fēng)口吹向車廂內(nèi)。暖風(fēng)裝置的暖風(fēng)流經(jīng)駕駛員座位左右的空間，在車內(nèi)均勻分布。為了防止風(fēng)窗玻璃結(jié)霜，暖風(fēng)可以通過風(fēng)窗玻璃下面的出風(fēng)口，將暖風(fēng)吹到風(fēng)窗玻璃上，以保持風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)溫度在零點之上。第一百二十六頁，共143頁。圖5-24水暖式暖風(fēng)裝置管路連接第一百二十七頁，共143頁。第5章汽車空調(diào)

2）氣暖式暖風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理在安裝風(fēng)冷式（或水冷式）發(fā)動機的客車上還采用氣暖式暖風(fēng)裝置，如圖5-25所示，它利用發(fā)動機排氣的余熱來給車廂供暖。這種裝置是將冷空氣（或發(fā)動機冷卻空氣的一部分）導(dǎo)入并聯(lián)于排氣管的熱交換器里，使其接受發(fā)動機排氣帶出的熱量，通過熱交換器使其溫度升高，然后導(dǎo)入車廂內(nèi)供車內(nèi)采暖和除霜。第一百二十八頁，共143頁。圖5-25