《汽車空調(diào)檢測與維護》第四章

汽車空調(diào)檢測與維護第四章汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動控制

學習目標1．了解汽車空調(diào)系統(tǒng)自動控制與調(diào)節(jié)的內(nèi)容；2．掌握汽車空調(diào)溫度控制、蒸發(fā)壓力控制、真空控制和發(fā)動機轉速控制的作用、工作原理及類型；3．掌握全自動空調(diào)系統(tǒng)和電控全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成及工作原理；4．了解電磁離合器、風機電機、壓力開關等基本控制部件的作用和工作原理。知識鏈接4.1概述為了維持汽車空調(diào)系統(tǒng)的正常工作及出現(xiàn)故障時保護空調(diào)系統(tǒng)和壓縮機，汽車空調(diào)系統(tǒng)中設置了一系列調(diào)節(jié)控制元件、執(zhí)行機構和安全保護裝置，它們是通過電氣系統(tǒng)或真空系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié)的。4.1.1汽車空調(diào)電氣控制與調(diào)節(jié)的內(nèi)容調(diào)節(jié)內(nèi)容為了使汽車空調(diào)系統(tǒng)能正常工作，車內(nèi)能維持所需要的舒適溫度和送風條件，空調(diào)系統(tǒng)中有一系列控制元件和執(zhí)行元件。為使帶空調(diào)的汽車能正常工作，還需要對壓縮機的運行及發(fā)動機采取一些相關措施。人們對汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作要求是通過電氣系統(tǒng)、真空系統(tǒng)或人工控制來實現(xiàn)的?，F(xiàn)在很多高級車輛上采用了計算機控制，真正實現(xiàn)了空調(diào)的全自動控制，溫度調(diào)節(jié)的內(nèi)容和方法就更繁多了。隨著要求的提高，有些高級車輛還設置了空氣凈化裝置、煙度控制裝置等高質量空氣調(diào)節(jié)裝置?？照{(diào)控制中的執(zhí)行元件是指電磁離合器、風機、各種模式風門、熱水閥及各種電磁閥等。4.1.1汽車空調(diào)電氣控制與調(diào)節(jié)的內(nèi)容控制蒸發(fā)器溫度控制蒸發(fā)器溫度是空調(diào)自動控制系統(tǒng)的基本任務。當汽車空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)工作時，蒸發(fā)器表面溫度逐漸降低，空氣中的水分被析出，直至結冰。若蒸發(fā)器中的制冷劑流動不減弱，則蒸發(fā)器表面會逐漸全部結成冰，影響熱交換的進行，以至蒸發(fā)器無法正常工作，這就是蒸發(fā)器結霜。為控制蒸發(fā)器表面不結冰，系統(tǒng)的制冷效率又要達到最高水平，目前轎車空調(diào)系統(tǒng)常常采用以下兩種辦法。循環(huán)離合器系統(tǒng)靠開、停壓縮機控制蒸發(fā)器溫度，常用恒溫開關、壓力開關控制，控制精度不高，但部件比較簡單。目前我國絕大多數(shù)汽車都采用這種系統(tǒng)，其中又分為離合器熱力膨脹閥（CCTXV）系統(tǒng)和離合器節(jié)流管（CCOT）系統(tǒng)。蒸發(fā)器壓力控制系統(tǒng)壓縮機不停地運轉，蒸發(fā)器溫度由吸氣節(jié)流閥（STV）或絕對壓力調(diào)節(jié)閥（POA）或蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥（EPR）或組合閥罐（VIR）控制，控制精度較高。4.1.1汽車空調(diào)電氣控制與調(diào)節(jié)的內(nèi)容控制車內(nèi)溫度控制車內(nèi)溫度，使車內(nèi)溫度盡可能保持在所要求的范圍內(nèi)，是汽車空調(diào)的主要功能。它是根據(jù)車外（車外空氣）溫度傳感器、車內(nèi)（車內(nèi)空氣）溫度傳感器、出風溫度傳感器接受到的溫度信號，由電腦控制壓縮機的運行、暖風機水閥的開度、各種模式風門（如內(nèi)外氣轉換風門、冷熱轉換風門、除霜轉換風門等）的開度。當車內(nèi)溫度達到要求時，可自動調(diào)低風機轉速。保持發(fā)動機工況穩(wěn)定的相應措施

空調(diào)運轉對某些汽車行駛工況有一定影響。例如，汽車怠速運行時，開空調(diào)會使發(fā)動機轉速降低，使怠速不穩(wěn)定；高速運行時，會因壓縮機運轉而影響超車能力。因而需要有一些相應的車速控制設備，如怠速繼電器、怠速提升裝置、超車停轉繼電器等?？刂栖噧?nèi)溫度為使空調(diào)系統(tǒng)正常工作，還需有一系列安全保護設施，可分為以下兩類。制冷系統(tǒng)保護電源保護4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制空調(diào)器的最基本、最主要的控制任務就是防止蒸發(fā)器表面結霜，實現(xiàn)這一任務的途徑之一就是采用比較有效的制冷劑循環(huán)控制系統(tǒng)。最直觀地理解，就是控制蒸發(fā)器的溫度。由于制冷劑的溫度與壓力是緊密相關的對應關系，所以控制蒸發(fā)器溫度，防止表面結霜有兩種辦法：控制蒸發(fā)器表面溫度和控制制冷劑蒸發(fā)壓力。兩者都是靠改變制冷劑循環(huán)量來實現(xiàn)的。非獨立式汽車空調(diào)中，控制制冷劑循環(huán)量有3種形式：CCTXV系統(tǒng)CCOT系統(tǒng)蒸發(fā)器壓力控制系統(tǒng)4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制CCTXV系統(tǒng)CCTXV系統(tǒng)由熱力膨脹閥控制蒸發(fā)器溫度，當蒸發(fā)器熱負荷增加或制冷劑流量過少，造成過熱度增大時，膨脹閥開度增大，使流量增加，制冷量也增加。當流量過多，蒸發(fā)溫度過低，使蒸發(fā)器表面結霜時，通過恒溫器使離合器脫開，壓縮機停轉，待結霜融化，蒸發(fā)器溫度升高時，離合器又接通，壓縮機重新運轉。這種系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成。膨脹閥有F型和H型兩種，如圖4-1所示。圖4-1兩種膨脹閥在CCTXV系統(tǒng)中的連接示意圖（a）F型膨脹閥

（b）H型膨脹閥CCTXV系統(tǒng)是通過壓縮機的間斷開停來達到防止蒸發(fā)器表面結霜的目的。這種方法使車內(nèi)溫度波動較大，壓縮機的瞬時停轉和啟動也造成車內(nèi)噪聲和振動沖擊，這些都會影響車內(nèi)乘坐舒適性。壓縮機的頻繁開、停，不僅影響發(fā)動機工況穩(wěn)定，也容易損壞離合器和壓縮機（離合器會由于頻繁接合而磨損打滑，壓縮機會因頻繁地受到停、開沖擊而縮短壽命，特別是斷續(xù)的工作狀態(tài)，使運動副零件磨損增加）。這種方法的優(yōu)點是由于壓縮機間斷工作，使制冷系統(tǒng)能耗降低，同時，這種系統(tǒng)結構比較簡單，所以大部分汽車空調(diào)采用這種制冷劑循環(huán)控制系統(tǒng)。4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制CCOT系統(tǒng)CCOT系統(tǒng)（如圖4-2所示）也是利用恒溫器控制離合器的離、合，使壓縮機間斷工作，達到防止蒸發(fā)器表面結霜的循環(huán)離合控制系統(tǒng)。它由一種毛細管式的塑料節(jié)流管代替熱力膨脹閥，沒有通常的儲液干燥器，而是由一個安放在蒸發(fā)器與壓縮機之間的大型的氣液分離器代替。從冷凝器出來的高壓液體，通過節(jié)流管后，節(jié)流降壓成低壓液體，進入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，由于節(jié)流管不能調(diào)節(jié)流量，只能靠恒溫控制器控制離合器，使壓縮機開、停，從而使蒸發(fā)器化霜和控制系統(tǒng)制冷量。當壓縮機高速運轉時，蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑可能沒有全部汽化，這部分沒有汽化的液體若進入壓縮機，將會造成“液擊”，使壓縮機損壞。為此，需要在蒸發(fā)器后面安放一個大型氣液分離器，只允許氣體通過，液體留下來慢慢蒸發(fā)成氣體，再進入壓縮機。圖4-2CCOT系統(tǒng)4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制CCOT系統(tǒng)的特點①能夠按蒸發(fā)器的最大制冷量提供制冷劑，能耗比高，制冷量大。②由于節(jié)流管是固定孔管，不會關閉，壓縮機停轉后，制冷劑在高低壓差作用下仍會通過孔管，使高低壓兩側較快達到平衡，減小了壓縮機啟動扭矩，有利于延長壓縮機壽命。③節(jié)流管結構簡單、成本低。④壓縮機是間斷工作，功耗小。由于它也是離合器循環(huán)系統(tǒng)，同樣具有車內(nèi)溫度波動大，影響車內(nèi)舒適性，離合器頻繁離、合容易損壞等缺點。這種系統(tǒng)與CCTXV系統(tǒng)一樣，一般采用定排量壓縮機，舊版奧迪100就是采用這種空調(diào)結構。為了克服因壓縮機間斷工作而帶來的缺點，節(jié)流管系統(tǒng)中采用變排量壓縮機，這種結構的節(jié)流管系統(tǒng)稱為變排量節(jié)流管（VariableDisplacementOrificeTube，VDOT）系統(tǒng)，通用別克轎車及新奧迪100采用VDOT系統(tǒng)。4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制蒸發(fā)壓力控制系統(tǒng)蒸發(fā)壓力控制系統(tǒng)是由熱力膨脹閥和蒸發(fā)壓力控制元件組成，蒸發(fā)壓力控制元件有吸氣節(jié)流閥（STY）和蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥（EPR）等。膨脹閥-吸氣節(jié)流閥（TXV-STY）系統(tǒng)該系統(tǒng)布置如圖4-3所示。吸氣節(jié)流閥安裝在蒸發(fā)器出口處，與膨脹閥聯(lián)合工作，共同控制進入蒸發(fā)器的流量，從而控制蒸發(fā)壓力在某一設定值范圍內(nèi)，防止蒸發(fā)器結霜。可以理解成膨脹閥是初級控制，控制進入的流量。當在這一流量下，蒸發(fā)器溫度下降到0℃時，吸氣節(jié)流閥進入次級控制角色，自動關閉出口，保持蒸發(fā)器壓力不下降，從而保持了蒸發(fā)器溫度不低于0℃。有一種儲液器-閥罐（VIR）結構，它是將吸氣節(jié)流閥、熱力膨脹閥、儲液干燥器組合在一起，也屬于TXV-STV系統(tǒng)，由于膨脹閥屬于H型外平衡膨脹閥，靈敏度更高，系統(tǒng)布置如圖4-4所示。圖4-3膨脹閥-吸氣節(jié)流閥系統(tǒng)圖4-4儲液罐-閥罐系統(tǒng)4.1.2制冷劑循環(huán)的自動控制膨脹閥-蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥（TXV-EPR）系統(tǒng)在TXV-STV系統(tǒng)中，吸氣節(jié)流閥安裝在蒸發(fā)器出口，而在TXV-EPR系統(tǒng)中，蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥安裝在壓縮機進口處。二者所處位置的氣體過熱度不同，壓力設定值也就略有不同。這兩種系統(tǒng)的工作原理基本相同，當蒸發(fā)壓力下降到蒸發(fā)器表面不會積霜的設定值時，閥門自動關閉，只有一很小的旁通管路，可讓冷凍油和少量制冷劑通過。EPR的結構比較復雜，但控制精度較高?，F(xiàn)在吸氣節(jié)流閥因控制精度較低，容易泄漏等原因，已逐漸被蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥（EPR）和絕對壓力調(diào)節(jié)閥（POA）等代替。

不論哪一種蒸發(fā)壓力控制系統(tǒng)，在對蒸發(fā)壓力進行控制，使蒸發(fā)器溫度不低于0℃以下時，壓縮機始終一直在運轉，這樣能使車內(nèi)溫度比較穩(wěn)定，乘坐的舒適性較好；缺點是制冷機不停地工作，功耗較大。另外，吸氣節(jié)流閥或蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器的精密度較高，投資及維護費用也較高，一般只適用于高級轎車。4.2汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本控制元件4.2.1電磁離合器電磁離合器裝在壓縮機主軸前端，壓縮機是工作還是停止是靠電磁離合器的吸合或分離決定。電磁離合器一般受溫度開關、壓力開關、電源開關及車速繼電器等控制。電磁離合器結構如圖4-5所示，主要由3部分組成：第一部分是通過軸承裝在壓縮機主軸上的轉子部分；第二部分是固裝在主軸上的由固定盤、壓板及片狀彈簧組成的驅動盤；第三部分是固裝在壓縮機殼上的定子部分。圖4-5電磁離合器結構示意圖1－固定盤；2－片狀彈簧；3－壓板；4－轉子（皮帶輪）；5－轉子軸承；6－定子（線圈）；7－壓縮機電磁離合器工作原理如圖4-6所示。當電流通過電磁離合器的定子線圈時，產(chǎn)生一個較強的電磁吸力，克服片狀彈簧的彈力，使壓板與皮帶輪吸合為一體，動力便經(jīng)皮帶輪、壓板、片狀彈簧、固定盤傳到壓縮機主軸上，使主軸旋轉，壓縮機投入工作。若切斷定子線圈的電流，磁吸力便消失，在片狀彈簧的回位作用下，壓板與皮帶輪分離，壓縮機便停止工作。圖4-6電磁離合器工作原理示意圖1－固定盤；2－片狀彈簧；3－壓板；4－轉子（皮帶輪）；5－轉子軸承；6－定子（線圈）電磁離合器在使用中應注意以下幾點：①吸鐵板和轉子表面有劃痕是允許的，不會影響正常工作。②電磁線圈的電壓應該合適，注意是12V還是24V電氣系統(tǒng)。③線圈和轉子之間的間隙，以及轉子和吸鐵之間的間隙都很重要，要保證既能可靠吸合不打滑，又不會在斷開時有拖滯現(xiàn)象。汽車空調(diào)的風機有離心式和軸流式兩大類。離心式風機用于蒸發(fā)器和暖風機，有單軸（單葉輪）和雙軸（兩個葉輪）兩種，是永磁式電機；軸流式風機則用于冷凝器，有普通永磁式電機和扁電機兩種。軸流式風機的空氣流動方向和軸線平行，特點是風量大，風壓低，噪聲較離心式大，但耗電量小。風量大可以加大冷凝器的冷卻強度，噪聲雖較大，但它安置在車廂外，對乘客的影響較小。軸流式風機一般由螺旋槳式葉片和電動機組成，有時也將防護罩及安裝支架與風機裝成一體。葉片形式與冷卻水箱風扇類似。離心式風機的空氣出口方向與進口成直角，特點是風壓較高，噪聲較低，風量也較小。風壓高的優(yōu)點在于能把冷氣吹得較遠，加強車內(nèi)冷氣循環(huán)。噪聲低可使乘坐的舒適性更好。離心式風機主要由葉輪、渦輪、電動機和安裝支架組成，電機有雙向出軸和單向出軸兩種，因此葉輪也有一個和兩個之分。在空調(diào)系統(tǒng)中，風機開啟是制冷系統(tǒng)工作的先決條件，即只有風機運轉，制冷系統(tǒng)電路才能夠接通。風量的控制一般通過改變風機轉速來實現(xiàn)，而風機轉速的改變則是靠不同擋位串入不同電阻，從而改變電機電路中的電流來實現(xiàn)。鼓風機風量開關有四擋控制，即關－低－中－高（OFF－L－M－H）；也有采用三擋控制的，即關－低－高（OFF－L－H）。鼓風機風量控制電路圖如圖4-7所示。4.2.2風機圖4-7鼓風機風量控制電路表4-1汽車空調(diào)系統(tǒng)常用壓力開關形式及作用汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中一般都設有壓力開關。常用的壓力保護開關有高壓壓力開關、低壓壓力開關、高低壓組合開關和三位壓力開關等，其安裝位置和功用也有所不同，具體見表4-1。4.2.3壓力保護開關形式種類特性作用A低壓開關常閉高壓回路壓力低于規(guī)定值時使壓縮機停轉B高壓開關常閉高壓回路壓力高于規(guī)定值時使壓縮機停轉C低壓開關常開低壓回路壓力低于規(guī)定值時接通除霜電磁閥D高壓開關常開高壓壓力高于規(guī)定值時使冷凝風扇高速運轉E高低壓力復合開關是A，B兩種形式的組合，設在高壓回路中，也可以是A，D兩種形式的組合F高中低三壓復合開關是A，B，D三種形式的組合，設在高壓回路中高壓壓力開關4.2.3壓力保護開關高壓壓力開關一般安裝在儲液干燥器與膨脹閥之間的高壓管路或直接裝在儲液干燥器上，其作用是防止制冷系統(tǒng)在異常高壓下工作。若制冷系統(tǒng)高壓側壓力過高，它將自動切斷電磁離合器回路，使壓縮機停機，保護制冷系統(tǒng)零部件特別是壓縮機不被損壞。有的高壓壓力開關接通冷凝器風扇高速擋電路，自動提高風扇轉速，以降低冷凝器的溫度和壓力。有些汽車（如捷達、桑塔納）空調(diào)系統(tǒng)中，高壓壓力開關并不控制壓縮機回路，只對冷凝風扇高速擋實施控制。高壓壓力開關的結構原理示意圖如圖4-8所示。從圖中可以看出，它主要由接頭、膜片、固定及活動觸點、彈簧、接線柱等組成。當制冷劑的壓力異常上升超過其最高設定值（對于R12系統(tǒng)，一般為2.65MPa）時，制冷劑的壓力大于彈簧的彈力，推動膜片下行使觸點斷開，電磁離合器的電路便被切斷，壓縮機停轉；當制冷劑壓力降到2.06MPa以下時，彈簧張力使膜片回位，觸點重新閉合，電磁離合器電路又被接通，壓縮機又重新工作。低壓壓力開關4.2.3壓力保護開關

空調(diào)系統(tǒng)有時因某些原因造成制冷劑泄漏時，如果開啟空調(diào)系統(tǒng)將會因制冷劑嚴重不足或沒有制冷劑而引起壓縮機潤滑不良，使壓縮機損壞。為此，一般在高壓管路中設有低壓壓力開關，其作用是當制冷劑嚴重不足時，切斷電磁離合器的電路，使壓縮機停止工作。低壓壓力開關的結構原理示意圖如圖4-9所示。其基本結構與高壓壓力開關相同，只是活動觸點的安裝位置相反。當系統(tǒng)制冷劑的壓力低于某一設定極限值（對于R12系統(tǒng)，一般為196kPa）時，彈簧的彈力大于制冷劑的壓力，推動膜片上行，觸點斷開，電磁離合器斷電，壓縮機便停止工作。正常工作時，制冷劑壓力正常，觸點接通，電磁離合器通電，壓縮機正常運轉。1－固定觸點；2－接頭；3－膜片；4－外殼；5－接線柱；6－彈簧；7―活動觸點圖4-8高壓壓力開關結構原理示意圖1－接頭；2－金屬膜片；3－絕緣外殼；4－接線柱；5－彈簧；6－固定觸點；7－活動觸點圖4-9低壓壓力開關結構原理示意圖高低壓組合開關4.2.3壓力保護開關高低壓組合開關將高壓壓力開關和低壓壓力開關裝在一個殼體內(nèi)，安裝在高壓回路中，其結構如圖4-10所示。高低壓組合開關有兩套觸點，但只有一套接線柱，可分別感受制冷系統(tǒng)高壓側的高壓和低壓壓力，對壓縮機實施控制。1－觸點；2－彈簧；3－接線柱；4－動觸點；5－金屬膜片；6－銷子；7－觸點；8－管接頭圖4-10高低壓組合開關結構示意圖4.2.3壓力保護開關高低壓組合開關的工作原理低壓壓力控制當制冷系統(tǒng)高壓側的壓力（對于R12系統(tǒng)，一般為235.2kPa）超過彈簧2的彈力時，此時金屬膜片保持不動，可動觸頭向箭頭所示方向移動。如圖4-10所示，觸點1接觸，接線柱3兩端導通，電路可以接通，系統(tǒng)保持正常運轉；當高壓側壓力低于某一設定值（如R12一般為205.8kPa），彈簧2的彈力大于制冷劑壓力，使觸點1斷開，接線柱3兩端斷開，空調(diào)電路斷開，壓縮機停轉。高壓壓力控制當制冷系統(tǒng)高壓側的壓力超過設定值（如R12一般為（2646±196）kPa）時，制冷劑壓力高于金屬膜片5的彈力，金屬膜片變形，推動銷子6朝箭頭所示方向移動。如圖4-10所示，推開觸點7，接線柱3兩端斷開，空調(diào)電路中斷，使壓縮機停機；當制冷系統(tǒng)高壓側的壓力低于某一值（如R12一般為（2058±294）kPa）時，金屬膜片恢復原來正常形狀，觸點7閉合，接線柱3兩端導通，空調(diào)電路接通，壓縮機又開始運轉。4.2.3壓力保護開關由于R134a與R12系統(tǒng)的工作特性不同，它們的控制參數(shù)設定值也有所不同，具體見表4-2。表4-2高低壓組合開關設定參數(shù)值

MPa壓力設定R12R134a低壓側斷開（OFF）0.210.20接通（ON）0.240.23高壓側接通（ON）2.062.55斷開（OFF）2.663.14三位壓力開關4.2.3壓力保護開關三位壓力開關內(nèi)部由接受壓力的隔膜、碟形彈簧、軸和接點組成。接點分低壓極高且異常時會動作的接點和用于控制冷凝器風扇或發(fā)動機散熱器風扇的接點，具體結構如圖4-11所示。圖4-11三位壓力開關結構示意圖三位壓力開關的作用①防止因系統(tǒng)制冷劑泄漏而損壞壓縮機（低壓時）。②當系統(tǒng)內(nèi)制冷劑異常高壓時保護系統(tǒng)不受損壞。③在正常狀況下，冷凝器風扇低速運轉，實現(xiàn)低噪聲，節(jié)省動力；在系統(tǒng)壓力升高后（即中壓時）風扇高速運轉，以改善冷凝器的散熱條件，實現(xiàn)風扇二級變速。三位壓力開關4.2.3壓力保護開關表4-3三位壓力開關參數(shù)三位壓力開關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，其壓力開關值見表4-3（以R134a制冷劑為例）。壓力開關性質開關值開關動作作用高壓壓力≥3.140MPa電路斷開（關）壓縮機停轉中壓壓力≥1.770MPa電路接通（開）冷凝風扇高速運轉壓力≤1.370MPa電路又斷開（關）冷凝風扇回到低速運轉低壓壓力≤0.196MPa電路斷開（關）壓縮機停轉三位壓力開關的工作過程①制冷劑壓力≤0.196MPa時，由于隔膜、蝶形彈簧和上彈簧的彈力大于制冷劑的壓力，因此高低壓接點斷開（OFF），壓縮機停轉，實現(xiàn)低壓保護。②當制冷劑壓力達到0.200MPa以上時，此壓力高于開關的彈簧壓力，彈簧會撓曲，高低壓接點接通（ON），壓縮機正常運轉。③當制冷劑壓力達到3.140MPa以上時，會大于隔膜、碟形彈簧的彈力，碟形彈簧反轉，以斷開高低壓接點，壓縮機停轉，實現(xiàn)高壓保護。④當制冷劑壓力大于1.770MPa時，壓力就大于隔膜彈力，隔膜會反轉，將軸推上，以接通冷凝器風扇（或散熱器風扇）的轉速轉換接點，風扇以高速運轉，實現(xiàn)中壓保護。當壓力降至1.370MPa時，隔膜恢復原狀，軸下落，接點斷開，冷凝風扇又以低速運轉。4.2.4旁通電磁閥旁通電磁閥在制冷系統(tǒng)中起切斷或開啟制冷劑輸送管道的作用，它可防止蒸發(fā)壓力異常下降，使車內(nèi)溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，并防止蒸發(fā)器結霜。其結構如圖4-12所示。旁通電磁閥裝在儲液干燥器和壓縮機吸氣口之間。當壓縮機轉速升高時，其吸氣壓力降低，蒸發(fā)壓力也隨之降到規(guī)定值以下，這時蒸發(fā)器易結霜，此時控制電路使旁通電磁閥開啟，一部分高壓高溫的制冷劑直接被吸入壓縮機，壓縮機吸氣壓力上升，蒸發(fā)壓力也隨之上升，當上升到一定值時，控制電路又使旁通電磁閥斷電關閉，如此不斷循環(huán)，將壓縮機吸氣壓力穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，防止蒸發(fā)器結霜。圖4-12旁通電磁閥結構示意圖1－閥體；2－主閥；3－閥座；4－針閥；5－可動片；6－返回彈簧；7－線圈；8－配線；9－防松螺母；10－主閥閥座旁通電磁閥的工作原理是給電磁線圈通電，產(chǎn)生電磁吸力使閥桿上升，旁通電磁閥即開啟；控制電路切斷電磁線圈電流時，磁吸力消失，閥桿在重力及彈簧彈力作用下落回，閥即被關閉。4.2.5過熱開關及熱力熔斷器過熱開關和熱力熔斷器是配套使用的，它們的作用是防止壓縮機在制冷劑嚴重缺乏或全部漏失的情況下繼續(xù)運轉，使壓縮機損壞。過熱開關是一種溫度-壓力感應開關，裝于壓縮機缸蓋上，其結構如圖4-13所示。熱力熔斷器與過熱開關配合使用，其工作原理如圖4-14所示。當制冷系統(tǒng)的制冷劑很少或全部漏失時，系統(tǒng)內(nèi)就會出現(xiàn)高溫低壓現(xiàn)象，過熱開關感應管內(nèi)的工質就會膨脹，膜片上移使觸點與接線柱接觸，過熱開關閉合。過熱開關閉合后，電流就通過熱力熔斷器中的發(fā)熱絲，發(fā)熱絲發(fā)熱直至將熔斷絲熔化。熔斷絲熔化后，壓縮機電磁離合器線圈斷電，壓縮機停止工作。圖4-13過熱開關結構示意圖1－接線柱；2－絕緣圈；3－外殼；4－動觸點；5－金屬膜片；6－感應管1－開關；2－熔斷絲；3－發(fā)熱絲；4－電磁離合器；5－過熱保護開關圖4-14熱力熔斷器工作原理示意圖4.2.6水溫開關

水溫開關與過熱開關一樣，也是一個接觸式開關，它裝在發(fā)動機側面水套處或水泵殼上，作用是防止在空調(diào)工作情況下發(fā)動機冷卻水的溫度過高。在空調(diào)工作時，當發(fā)動機冷卻水溫度高于105℃時，傳感器中的熱敏電阻將水溫開關斷路，使壓縮機電磁離合器線圈斷電，防止發(fā)動機過熱；當水溫下降到95℃時，水溫開關自動接通，壓縮機重新投入工作。4.3汽車空調(diào)系統(tǒng)的溫度控制4.3.1溫度控制器自動溫度控制裝置能為車廂提供并保持舒適的溫度，同時避免蒸發(fā)器結霜影響正常工作。自動溫度控制裝置有三大類：第一類是最簡單、最基本的溫度開關系統(tǒng)，即由溫度控制器和電磁離合器組成的電路系統(tǒng)；第二類是電-氣動式系統(tǒng)，它包括感應電路、放大器、集成電路和伺服傳動裝置；第三類是熱力-液壓式系統(tǒng)，它由傳感器、傳動機構、真空調(diào)節(jié)器、限位器、推桿、支架、風門調(diào)節(jié)器及控制件等組成。后兩類系統(tǒng)調(diào)節(jié)的對象是壓縮機的轉、停，加熱器中水流量大小，風機轉速，各風門開度，新風門的開閉等。溫度控制器又稱為恒溫器、溫控器或溫控開關，其作用是檢測蒸發(fā)器及車室內(nèi)的溫度并將它穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，并防止蒸發(fā)器表面結霜。常用的溫度控制器有波紋管式、雙金屬片式和熱敏電阻式3種。4.3.1溫度控制器波紋管式溫度控制器

波紋管式溫度控制器是利用波紋管的伸長（溫度升高時）或縮短（溫度降低時）來接通或斷開觸點，從而使壓縮機工作或停止。其工作原理如圖4-15所示。感溫元件毛細管和波紋管內(nèi)充有感溫劑（一般是制冷劑），感溫毛細管的一端插入蒸發(fā)器出口處的翅片間，感受蒸發(fā)溫度。調(diào)溫機構主要由凸輪、凸輪軸及溫度調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成，作用是使溫度控制器能在一定溫度范圍內(nèi)工作。觸點開閉機構主要由觸點、彈簧、杠桿等組成。1－感溫毛細管；2－波紋管；3－凸輪軸；4－凸輪；5－調(diào)節(jié)彈簧；6－溫度調(diào)節(jié)螺釘；7－觸點；8－電源；9－電磁離合器線圈；10－支撐彈簧圖4-15波紋管式溫度控制器工作原理示意圖波紋管式溫度控制器的工作過程：當蒸發(fā)器溫度升高時，毛細管里的感溫制冷劑便因溫度升高而膨脹，波紋管膨脹推動框架擺動，使觸點閉合，接通電磁離合器線圈回路使其通電產(chǎn)生電磁吸力，壓縮機旋轉，制冷系統(tǒng)開始制冷；當車廂內(nèi)溫度降低到設定溫度以下時，波紋管收縮，框架逆向轉動，使觸點斷開，電磁離合器線圈斷電，壓縮機停止工作。如此循環(huán)，將車廂內(nèi)的溫度控制在選定范圍內(nèi)。4.3.1溫度控制器雙金屬片式溫度控制器雙金屬片式溫度控制器沒有波紋管，直接暴露在氣流中。它的溫度調(diào)整方法與波紋管式相同，其工作原理如圖4-16所示。下面對其工作原理、工作過程及特點進行分析。

雙金屬片式溫度控制器有由兩片對溫度變化脹縮程度不同的金屬組成的雙金屬片，上面有一個動觸點，殼體上有一個定觸點。在設定溫度范圍內(nèi)，雙金屬片平伸，觸點閉合，電流接通，壓縮機電磁離合器吸合。由于溫度變化，這兩片金屬產(chǎn)生不同變形而彎曲，使觸點分開，中斷電磁離合器電流，使壓縮機停止轉動。l－導線；2－雙金屬片；3－動觸點；4－定觸點；5－殼體圖4-16雙金屬片式溫度控制器工作原理示意圖工作原理工作過程當冷空氣通過溫度控制器時，引起溫度控制器中金屬片中的一片收縮成弓形。隨著空氣溫度的不斷降低，這片金屬不斷收縮，直到使觸點分開。當溫度增大時，另一片金屬受熱伸長，把觸點拉回到一起。與波紋管式的比較雙金屬片式溫度控制器的結構簡單，價格便宜。但由于雙金屬片式溫度控制器必需放在蒸發(fā)箱中，布置有一定困難。而波紋管式由一根長的毛細管感應溫度，溫度控制器本體可布置在稍遠的合適部位，布置較為方便。因此，波紋管式溫度控制器的應用比雙金屬片式廣泛。4.3.1溫度控制器熱敏電阻式溫度控制器熱敏電阻式溫度控制器的感溫元件是一個熱敏電阻，其特性是溫度升高，電阻值下降，即具有負溫度系數(shù)。它安裝在蒸發(fā)器出口處，檢測該處的溫度。熱敏電阻用導線與一個電路相連。當蒸發(fā)器出口處溫度變化時，熱敏電阻的阻值即發(fā)生變化，通過控制電路，控制電磁離合器的通電與斷電，使壓縮機運轉或停轉，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷量及車室內(nèi)的溫度，并能防止蒸發(fā)器表面結霜。熱敏電阻式溫度控制器電路原理如圖4-17所示。接通空調(diào)開關2，電流便從電源（蓄電池1）→空調(diào)開關2→R1→R2→R3，加在T1的基極，于是T1導通，T2，T3，T4也相繼導通。T4導通后，電源電流便經(jīng)蓄電池1→空調(diào)開關2→電磁線圈4→T4→接地，電流通過電磁離合器繼電器的電磁線圈4后，產(chǎn)生電磁吸力使繼電器的觸點開關5吸合。觸點開關5閉合后，電流經(jīng)蓄電池1→空調(diào)開關2→壓力開關3→電磁離合器繼電器觸點開關5→電磁離合器6→接地。電磁離合器線圈通電后，壓縮機即開始制冷工作。1－蓄電池；2－空調(diào)開關；3－壓力開關；4－電磁線圈；5－觸點開關；6－電磁離合器；7－空調(diào)指示燈；8－熱敏電阻；9－可變溫度控制電阻；10－調(diào)溫電阻圖4-17熱敏電阻式溫度控制器電路原理4.3.2電-氣動式溫度控制系統(tǒng)電-氣動式溫度控制系統(tǒng)中的“電”是指汽車電氣系統(tǒng)中的直流電，而“氣”則是指發(fā)動機真空。它主要包括以下幾部分。傳感器常見的4種溫度傳感器：車內(nèi)溫度傳感器、風道溫度傳感器、大氣溫度傳感器、太陽能輻射強度傳感器。這類傳感器主要采用負溫度特性的熱敏電阻。車內(nèi)溫度傳感器安放在車內(nèi)能感受到平均溫度的地方，風道溫度傳感器安放在能感受到蒸發(fā)器或加熱器出風的地方，大氣溫度傳感器一般放在新風進口等能感受室外氣溫的地方，太陽能輻射強度傳感器則放在儀表板前能感受到太陽輻射的地方。放大器與轉換器放大器的作用是把傳感器電路送來的輸入電壓信號按一定比例放大成輸出電壓，主要由二極管、三極管、電容器和電阻器組成。轉換器（也稱真空換能閥）的作用是把來自放大器的電信號轉變成真空信號，再用這個信號控制動力伺服機構。它根據(jù)來自放大器的電壓的高低變化，改變鐵柱的上下位置，從而調(diào)節(jié)通向伺服機構的真空信號的大小。4.3.3熱力-液壓式溫度控制系統(tǒng)用熱力-液壓系統(tǒng)方法進行溫度自動控制，其工作原理與電-氣動控制基本相同，不同之處是在控制設計和功能上存在差異。熱力-液壓系統(tǒng)主要由傳感器和執(zhí)行元件、調(diào)節(jié)器、限位器、推桿、托架以及溫度門等組成。傳感器和執(zhí)行元件如圖4-19所示，共有3個傳感器：車室外空氣傳感器、車室內(nèi)空氣傳感器和風道空氣傳感器。它們由空心的銅管制成，一端連接到執(zhí)行元件活塞的汽缸體上，汽缸的另一端是密封的。執(zhí)行元件內(nèi)充滿了感溫劑，該感溫劑因所感受的溫度變化而膨脹或收縮，驅動活塞向外推或向內(nèi)收縮，這樣就把傳感器的信號轉換成執(zhí)行元件的動作從而驅動傳動桿機構。圖4-19傳感器和執(zhí)行元件4.3.3熱力-液壓式溫度控制系統(tǒng)傳動桿機構傳動桿機構的結構如圖4-20所示。傳動桿用鉸鏈接到可移動的托架上。桿的端部放在熱真空噴嘴和冷真空噴嘴之間，并能朝著任何一個噴嘴移動。用這種方法就可以改變溫度驅動機構處的真空值，從而決定溫度門的開啟位置。同時，桿的另一端的傳感器與執(zhí)行元件的活塞相接，受控于活塞的伸縮，完成控制功能。圖4-20傳動桿機構結構示意圖4.3.3熱力-液壓式溫度控制系統(tǒng)溫度門溫度門用來調(diào)節(jié)冷、熱空氣的混合比例。溫度門的開度不同，冷、熱風的混合比例就不同，因而由風道送出的風的溫度就不同。程序真空開關圖4-21所示為熱力-氣動系統(tǒng)工作原理示意圖。首先是通過車內(nèi)溫度傳感器、風道傳感器和車外傳感器檢測溫度，并將其轉換成執(zhí)行元件的動作，以驅動傳動機構。通過傳動機構來改變溫度門驅動機構處的真空值，決定溫度門的開啟位置。同時，溫度門驅動器驅動程序真空開關、控制水閥、溫度控制器、主開關膜片和進出空氣膜等部件。該系統(tǒng)中車室內(nèi)溫度可保持在18～29.5℃。圖4-21熱力-氣動系統(tǒng)工作原理示意圖4.4汽車空調(diào)系統(tǒng)的壓力控制4.4.1蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥為了維持汽車空調(diào)系統(tǒng)的正常工作，就必須對其壓力或溫度進行控制。由于制冷劑的壓力和溫度有很好的對應關系，控制了蒸發(fā)壓力就控制了蒸發(fā)溫度，這實際上也是另一種控制蒸發(fā)溫度的方法，這種系統(tǒng)可省去溫度開關。若采用壓力控制方法，其機構稱為吸氣壓力調(diào)節(jié)閥，裝在蒸發(fā)器和壓縮機之間，整個系統(tǒng)的組成如4.1節(jié)中所述。吸氣壓力調(diào)節(jié)閥的形式主要有蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、吸氣節(jié)流閥和絕對壓力調(diào)節(jié)閥等幾種。除了用溫度控制器調(diào)控車廂溫度和防止蒸發(fā)器結霜外，還有一些汽車空調(diào)系統(tǒng)采用蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥（EPR）來控制流入壓縮機的制冷劑流量，它也能起到調(diào)控車廂溫度和防止蒸發(fā)器結霜的作用。蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥裝于蒸發(fā)器出口與壓縮機入口之間，其形式有EPR-1，EPR-2和EPR-3三種類型。4.4.1蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-1型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥圖4-22所示為EPR-1型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的結構。EPR-1型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥主要由調(diào)整螺釘、膜片、彈簧、滑閥、閥門等組成。當制冷負荷（或車廂溫度）處于某一設定值時，制冷劑壓力pe＝彈簧彈力ps，此時閥門開度保持某一位置不動，制冷量維持不變；當制冷負荷低于設定值時，蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)壓力下降，因此制冷劑壓力pe＜彈簧彈力ps，ps推動滑閥下移，使閥門出口開度減小，進入壓縮機的制冷劑流量下降，從而使制冷量減少；當制冷負荷增大時，蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)壓力增大，制冷劑壓力pe＞彈簧彈力ps，滑閥上移，閥門出口開度增大，制冷劑流量加大，制冷量增大，從而使制冷量與制冷負荷相匹配，防止蒸發(fā)器結霜，并將車廂內(nèi)的溫度維持在設定范圍內(nèi)。1－調(diào)整螺釘；2－彈簧；3－膜片；4－滑閥；5－接壓縮機吸氣口；6－閥門；7－接蒸發(fā)器出口圖4-22EPR-1型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥結構示意圖4.4.1蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-2型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-2型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的結構如圖4-23所示，它的控制精度比EPR-1型閥高。其工作原理是當蒸發(fā)器壓力正好等于設計壓力（0.308MPa）時，活塞剛好關閉主氣孔，并保持不動。當蒸發(fā)壓力升高時，蒸氣壓力高于波紋管內(nèi)氣體的膨脹力，波紋管向左收縮，先導閥打開，活塞右邊的背壓消失，蒸氣壓力推動活塞向右移動，使主氣孔開度增大，制冷劑流量加大。1－活塞支承彈簧；2－先導閥座；3－先導閥；4－先導閥彈簧；5－活塞；6－O形圈；7－波紋管固定板；8－波紋管；9－閥體；10－小孔圖4-23EPR-2型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥當蒸氣壓力下降時，蒸氣壓力低于彈簧的彈力，活塞在彈簧力作用下向左移動，主氣孔開度減小，制冷劑流量減小。當隨著發(fā)動機轉速升高，壓縮機的轉速不斷升高時，則蒸發(fā)壓力繼續(xù)下降，當蒸發(fā)壓力下降到0.308MPa時，彈簧力將活塞推動至主氣孔關閉，只從小孔供給壓縮機極少量制冷劑蒸氣，使蒸發(fā)壓力不再繼續(xù)下降，從而防止蒸發(fā)器表面結霜。4.4.1蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-3型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-3型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥是在前兩種的基礎上開發(fā)出來的，它的最大優(yōu)點是結構簡單（見圖4-24），但控制精度較差。從圖4-24中可以看出，它的主要部件是一個帶錐形閥的波紋管，波紋管的一端固定在進氣口處。當蒸發(fā)壓力升高時，波紋管收縮，錐形閥開度增大，制冷劑流量加大；相反，當蒸發(fā)壓力下降時，波紋管膨脹，錐形閥開度減小，制冷劑流量亦減小。1－進氣口；2－固定片；3－閥體；4－波紋管；5－錐形閥；6－出氣口圖4-24EPR-3型蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥4.4.2吸氣節(jié)流閥吸氣節(jié)流閥（STV）的作用是將蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力控制在0.298～0.308MPa，防止蒸發(fā)器因溫度過低造成表面結冰。它的結構如圖4-25所示，主要由控制閥、真空膜盒和調(diào)節(jié)機構三大部分組成?？刂崎y上的5個接口分別為蒸發(fā)器接口、壓縮機接口、膨脹閥平衡管接口、溢油管接口和壓力表接口。閥體內(nèi)的活塞上有一小孔，作用是當活塞全部堵住蒸發(fā)器到壓縮機的制冷劑通路時，從此孔可向壓縮機輸送少量制冷劑。主膜片是控制活塞動作的元件，蒸發(fā)壓力和膜盒的真空吸力使主膜片連同活塞向左移動，主彈簧的彈力和膜盒右側的大氣壓力使主膜片連同活塞右移，向左和向右的這兩種力相抗衡，決定著活塞的位置。吸氣節(jié)流閥的工作原理：當蒸發(fā)壓力為0.298MPa時，主膜片兩邊的力剛好相等，活塞正好將蒸發(fā)器通往壓縮機的通道關閉，此時蒸發(fā)器表面的溫度正好為0℃，不會結冰。當蒸發(fā)器的溫度高于0℃時，蒸發(fā)壓力就會上升，使活塞左移，通道開度加大，直至達到新的平衡位置。當蒸發(fā)器溫度降低時，活塞則向相反方向移動。1－主膜片；2－固定套；3－主彈簧；4－緊固螺母；5－調(diào)節(jié)螺釘；6－肋簧；7－真空膜盒；8－大氣孔；9－壓力表接口；10－溢油管接口；11－外平衡管接口；12－活塞圖4-25吸氣節(jié)流閥結構示意圖4.4.3絕對壓力調(diào)節(jié)閥吸氣節(jié)流閥在高海拔地區(qū)行駛時，由于大氣壓力降低，活塞會向左多移一點距離，使蒸發(fā)壓力比原設計壓力更低才能平衡，這樣就會造成蒸發(fā)器表面易結霜。此外，吸氣節(jié)流閥還存在控制精度差和主膜片易泄漏的缺點。為此，使用絕對壓力調(diào)節(jié)閥可消除上述缺點。絕對壓力調(diào)節(jié)閥（POA）的結構如圖4-26所示，它有時也被稱為絕對吸氣節(jié)流閥（POASTV）。它是由先導閥操縱控制的，先導閥是一個針閥，用來封閉通向壓縮機的通道，從而控制活塞式主閥。先導閥又是由波紋管控制的，波紋管內(nèi)部抽成真空，裝在含有制冷劑的POA閥內(nèi)，因此大氣壓力不會對它施加影響。1－活塞；2－減振板；3－壓力表接口；4－小孔；5－活塞環(huán)；6－針閥；7－針閥座；8－針閥簧；9－波紋管；10－彈簧；11－濾網(wǎng)；12－從蒸發(fā)器來；13－至壓縮機；14－滑閥圖4-26絕對壓力調(diào)節(jié)閥結構示意圖壓縮機運轉時，由于對制冷劑氣體的抽吸作用，使絕對壓力調(diào)節(jié)閥的出口壓力降低。只要蒸發(fā)器出口壓力高于控制值（如0.308MPa），波紋管就收縮，針閥簧便將先導閥開啟，同時制冷劑壓力推動活塞及滑閥右移，制冷劑氣體便可從滑閥周圍流入壓縮機。若壓縮機從蒸發(fā)器吸入制冷劑的速度加快，吸氣壓力就降到控制值以下，這時波紋管膨脹，先導閥閉合，制冷劑繼續(xù)流過活塞上的小孔進入POA閥的內(nèi)部，但不能流過已經(jīng)閉合的先導閥，于是活塞和滑閥的背壓增大，彈簧便推動活塞及滑閥向左移動，從而將蒸發(fā)器來的制冷劑通道堵住，制冷劑停止流動，這時蒸發(fā)器壓力就會再次升高超過控制值，波紋管便再次收縮，彈簧再次推動先導閥開啟，開始下一次循環(huán)。這樣，POA閥可將蒸發(fā)壓力控制在0.308MPa以上，防止蒸發(fā)器表面結霜。4.5汽車空調(diào)系統(tǒng)的真空控制與轉速控制4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制真空控制系統(tǒng)的主要部件真空罐真空驅動器真空單向閥真空選擇器真空換能器4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制真空罐當發(fā)動機的運行工況不同時，發(fā)動機進氣歧管的真空度也隨之發(fā)生變化，從而直接影響真空系統(tǒng)的工作，為了克服這種情況，在真空系統(tǒng)中設立了一個真空罐。真空罐的作用是儲存真空，負責向真空系統(tǒng)提供穩(wěn)定的真空力，同時在發(fā)動機停止工作時，仍然能保持一定的真空度，使真空系統(tǒng)能繼續(xù)工作。真空罐的結構非常簡單，它是一個金屬罐，用一個單向閥來保持罐內(nèi)的真空度。真空驅動器真空驅動器又稱為真空電機、真空馬達或真空伺服電機、真空伺服驅動器、真空伺服馬達等。其作用是將真空力轉變?yōu)闄C械運動，以驅動各種部件完成其動作。真空驅動器的主要部分是一個真空膜盒，上面裝有一個彈性橡膠膜片，膜片上固定有一個拉桿，拉桿用來推動被控制的部件完成動作，還裝有一個彈簧用來使膜片復位。復位彈簧可安裝在真空室、大氣室或真空驅動器的外部。4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制圖4-27所示為彈簧裝在真空室內(nèi)的真空驅動器，需要動作時，真空吸力克服彈簧彈力，吸動膜片上拱，帶動拉桿上移完成動作。失去真空后，彈簧伸展，推動膜片并帶動拉桿下移回到原位。為保證整套機構動作自如，空氣室開有一個通大氣的小孔。1－接通真空源；2－真空；3－氣孔；4－連桿；5一彈簧受壓圖4-27彈簧裝在真空室內(nèi)的真空驅動器圖4-28所示為彈簧裝在大氣室內(nèi)的真空驅動器，有真空吸力時，膜片上的拱彈簧被拉長，拉桿上移完成動作。失去真空時，靠彈簧的收縮將膜片拉回到下方原始位置。1－接通真空源；2－彈簧伸展；3－氣孔；4－連木圖4-28彈簧裝在大氣室內(nèi)的真空驅動器圖4-29所示為彈簧裝在外部的真空驅動器，有真空作用時，膜片上拱彈簧收縮，拉桿上移完成動作。失去真空時，彈簧伸長帶動膜片下移，回到原始位置。1－接發(fā)動機真空源；2－氣孔；3－彈簧受壓；4－連桿圖4-29彈簧裝在外部的真空驅動器4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制真空單向閥真空單向閥也稱為真空保持器，它安裝在真空罐上。當發(fā)動機進氣歧管的真空度高于真空罐的真空度時，單向閥被吸開，真空罐貯存發(fā)動機進氣歧管的真空度。其工作原理如圖4-30所示。當發(fā)動機的進氣真空度大于真空罐的真空度時，真空單向閥打開，來自換能器的真空信號到達真空驅動器，促使其完成控制動作，如圖4-30（a）所示。當發(fā)動機的進氣真空度降到真空罐真空度以下時，真空單向閥關閉，同時彈簧使膜片上拱，真空膜盒也關閉，使真空驅動器保持一定的真空度，如圖4-30（b）所示。（a）

（b）A－到真空驅動器；B－來自換能器的真空；C－發(fā)動機真空；D－單向閥真空圖4-30真空單向閥工作原理示意圖4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制真空選擇器真空選擇器也稱為真空開關，實際上是一個旋轉開關，它的上部是固定的，各真空軟管插接在上面，下部是帶槽且可轉動的橡膠圓盤，通過轉動橡膠圓盤，可在真空源軟管和各種風門軟管之間形成不同的真空通道，從而對各種風門的位置實施控制。真空換能器真空換能器的結構如圖4-31所示（通用汽車用）。真空換能器內(nèi)的關鍵部件是一個雙通針閥，它的一頭控制真空源通路，另一頭控制鐵芯上的大氣閥門。鐵芯的下端通大氣，鐵芯外繞有流通控制電流（12V）的線圈，控制電流的大小由恒溫放大器決定。鐵芯與殼體之間用橡膠圈密封，因此大氣只有通過針閥才能與真空系統(tǒng)相通。1－換能器外殼；2－大氣通道；3－雙通針閥；4－鐵芯；5－橡膠膜片；6－接直流放大器；7－電磁線圈；8－接直流放大器；9－彈簧；10－大氣孔；11－接直空伺服電機；12－接真空罐圖4-31真空換能器結構示意圖4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制手動空調(diào)的真空控制回路下面以通用汽車手動空調(diào)的真空控制系統(tǒng)為例來介紹汽車的手動空調(diào)真空控制回路。當空調(diào)功能選擇鍵選擇在各種不同的位置時，通過一條或幾條真空管路，驅動一個或幾個真空驅動器工作，從而調(diào)節(jié)一個或幾個閥門（風門）的位置，使空調(diào)發(fā)揮相應的功能。真空源由發(fā)動機歧管引進來，在真空罐中儲存，然后再通過真空管與真空接頭或空調(diào)真空器相連，并由真空控制器分別控制各個真空驅動器工作。（b）真空回路的狀態(tài)圖4-32OFF位時空氣流路與真空回路狀態(tài)1－除霜門；2－發(fā)熱器芯；3－蒸發(fā)器；4－外來空氣口；5－混合調(diào)溫門；6－聯(lián)動風門；7－下風門；8－上風門B－黑色；PI－粉紅色；T－棕黃色；DB－暗藍色；O－橙色；W－白色；R－紅色；GR－灰色；BL－藍色；Y－黃色1－溫度控制鍵；2－真空罐；3－發(fā)動機進氣歧管真空；4－功能選擇鍵；5－上風門真空驅動器；6－下風門真空驅動器；7－除霜門真空驅動器；8－外來空氣口真空驅動器；9－熱水開關真空驅動器（a）空氣流路4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制北京切諾基吉普車空調(diào)系統(tǒng)的真空管路如圖4-33所示。圖4-33北京切諾基吉普車空調(diào)系統(tǒng)的真空管路4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制半自動空調(diào)的真空控制回路圖4-34所示為通用汽車半自動空調(diào)的真空控制系統(tǒng)。發(fā)動機進氣管真空首先被送到真空罐，其真空度由真空保持閥來保持。真空換能器決定著真空驅動器所需的真空度大小，真空換能器將電信號轉換為真空控制信號，它的電信號由半自動空調(diào)的線路輸入，若輸入的電流信號越強，則真空度越??；若輸入的電信號越弱，則真空度越大。無級變化的真空信號輸入控制真空驅動器，根據(jù)輸入的信號不同，其控制桿在最短到最長兩個極端位置之間變化，從而自動地將真空選擇器控制在選定的功能鍵位置上，相應控制風機的轉速和調(diào)溫門的位置，自動調(diào)配送風溫度。圖4-34通用汽車半自動空調(diào)的真空控制系統(tǒng)（a）空調(diào)在關閥時真空回路的狀態(tài)（b）空調(diào)在“低－自動”時真空回路的狀態(tài)4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成全自動汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成如圖4-35所示，主要由電橋、比較計算器、真空驅動器控制三大部分組成。電橋由大氣溫度傳感器（裝在水箱前）、車內(nèi)溫度傳感器（裝在儀表板下側）、陽光輻射傳感器（裝在儀表板上方）和調(diào)溫鍵組成，它和比較計算器組成一個控制系統(tǒng)。全自動汽車空調(diào)系統(tǒng)中有一套計算比較電路，通過對傳感器信號和預選信號的處理、計算、分析后，輸出電信號控制執(zhí)行機構的工作，改變調(diào)溫門的開度，從而調(diào)配出所設定的空調(diào)溫度，并使風扇的轉速隨著空調(diào)參數(shù)而改變。其他如空調(diào)風向的控制、各風門的開與關等，均用電磁閥控制。全自動空調(diào)系統(tǒng)中的比較計算器與真空電磁閥合起來，相當于半自動空調(diào)系統(tǒng)中的換能器，但其控制精度卻高出換能器很多。圖4-35全自動空調(diào)的組成當按下某一功能選擇鍵后，便將預選溫度電阻、環(huán)境溫度電阻、車內(nèi)溫度電阻一起輸入到放大器，放大器即產(chǎn)生一個電信號，輸送給真空換能器，使其將電流信號轉換成相應的真空度大小信號，然后又輸送給真空驅動器，真空驅動器據(jù)此產(chǎn)生動作，使控制桿伸長或縮短一定的量，調(diào)節(jié)溫度門、風扇轉速及反饋電位計等的相應位置，最后輸出一定溫度和風量的空氣。4.5.1汽車空調(diào)系統(tǒng)中的真空控制全自動空調(diào)系統(tǒng)的工作原理如圖4-36所示，在空調(diào)系統(tǒng)剛開始制冷運行時，由于設定溫度比實際溫度低，使電橋中傳感器橋臂的總電阻降低，例如減少了一個△R值，電橋處于不平衡，此時，電橋輸出的電位VB＞VA，比較計算器開始工作。由于VB電位高，則OP2無電流輸出，只有OP1有電流輸出，降溫真空電磁閥DVC開啟，在真空驅動器的作用下，將溫度門控制桿向上方推動，調(diào)溫門通往加熱器芯的氣體通道減小，冷風通道變大，空氣溫度將下降，同時風扇轉速亦上升。隨著溫度門控制桿的上移，反饋電位器的電阻將下降，直到控制桿將溫度門至加熱器芯的通道關閉為止，反饋電位器的電阻這時為0。此時，風扇在最高轉速運轉，蒸發(fā)器以最大制冷量輸出冷氣，由于冷氣沒有經(jīng)過加熱，將以最涼的風送進車內(nèi)進行降溫調(diào)節(jié)。在車內(nèi)不斷降溫的過程中，調(diào)溫鍵電阻和車內(nèi)溫度傳感器電阻之差值將不斷減小。當車內(nèi)溫度降到設定溫度時，反饋電阻的阻值也將正好增大△R，使電橋重新處于平衡狀態(tài)，即VB＝VA，這時比較器OP1將無信號輸出，OP1截止，整個系統(tǒng)處于平衡位置。圖4-36全自動空調(diào)系統(tǒng)工作原理相反，當設定溫度高于實際溫度，汽車空調(diào)系統(tǒng)處于制熱運行時，電橋中傳感器臂的總電阻增大，電橋的輸出電位VB＞VA，OP2輸出電流，升溫真空電磁閥DVH開啟，將溫度門控制桿向下拉動，通往加熱器芯的氣體便增多，空氣溫度將上升。同理，當車內(nèi)溫度升高到設定值時，電橋又重新處于平衡狀態(tài)，OP2截止，整個系統(tǒng)又處于平衡位置。4.5.2汽車空調(diào)系統(tǒng)中的轉速控制對于非獨立式汽車空調(diào)來講，其壓縮機的動力來自汽車發(fā)動機，為了保證發(fā)動機的正常運轉，防止發(fā)動機出現(xiàn)熄火、過熱等異常現(xiàn)象，要對發(fā)動機轉速實施控制。還有一些高級轎車為保證在高速超車時汽車有足夠的動力，設有加速切斷器，在汽車加速時暫時切斷壓縮機的動力。發(fā)動機怠速提高裝置圖4-37怠速提高裝置的組成汽車在慢行或停車時，當發(fā)動機處于怠速運轉情況下開動空調(diào)，由于發(fā)動機負荷增大，有可能造成發(fā)動機過熱甚至熄火。因而一般設有發(fā)動機怠速提高裝置，該裝置由空調(diào)開關控制，只要在怠速時啟動壓縮機，它就會自動提高怠速轉速，以防止發(fā)動機熄火。怠速提高裝置的組成如圖4-37所示，它主要由真空驅動器、真空電磁閥、止逆閥及真空膠管等部件組成。在汽車空調(diào)開關接通的同時，真空電磁閥電路也被接通，其電磁線圈通電將該閥打開，使真空驅動器與進氣歧管相通。當發(fā)動機處于怠速運轉時，進氣歧管的真空度足以吸動真空驅動器的膜片向上拱曲，從而通過拉桿帶動油門打開一定開度，使發(fā)動機怠速轉速升高，保證發(fā)動機穩(wěn)定運轉而不熄火。1－發(fā)動機機體；2－進氣歧管；3－化油器；4－止逆閥；5－真空電磁閥；6－真空電機；7－速度調(diào)整螺釘；8－化油器空氣門4.5.2汽車空調(diào)系統(tǒng)中的轉速控制發(fā)動機低速控制裝置汽車空調(diào)系統(tǒng)的低速控制器是通過控制壓縮機的電磁離合器而使制冷系統(tǒng)開啟或停止工作的，其控制方法是當汽車處于起步、爬坡或慢速行駛，發(fā)動機的轉速低于預調(diào)值時，低速控制器切斷電磁離合器的電源，使壓縮機停止工作，減小發(fā)動機負荷。當發(fā)動機轉速高于預調(diào)值時，低速控制器接通電源，電磁離合器通電，壓縮機運轉，制冷系統(tǒng)便開始工作。低速控制器的作用主要有以下三點。低速控制器的作用①防止發(fā)動機過熱。由于發(fā)動機散熱器位于空調(diào)冷凝器之后，因此當汽車較長時間慢速行駛之后，由于散熱器迎面風減少而使發(fā)動機冷卻水的溫度可能超過100℃而造成發(fā)動機過熱。若裝有低速控制器，此時低速控制器就能自動及時地切斷電磁離合器的電源，使制冷系統(tǒng)停止工作，防止發(fā)動機過熱。②防止發(fā)動機熄火或電磁離合器損壞。當發(fā)動機轉速在500～700r/min工作時，迎面風速約為1m/s，接近自然對流冷卻，此時冷凝器僅靠散熱器風扇冷卻，同時由于來自發(fā)動機的熱輻射增加，使冷凝溫度高達70℃以上，導致制冷系統(tǒng)高壓急劇上升，幾分鐘之內(nèi)就可能高達2.5MPa，有可能導致發(fā)動機熄火、電磁離合器及三角皮帶過早損壞。在此情況下，低速控制器可及時斷開電磁離合器，以防事故發(fā)生。③減少頻繁操作。只要按照汽車發(fā)動機負荷情況調(diào)定一個轉速值，低速控制器就能根據(jù)這個預調(diào)值自動開停制冷系統(tǒng)。4.5.2汽車空調(diào)系統(tǒng)中的轉速控制發(fā)動機低速控制裝置汽車空調(diào)系統(tǒng)的低速控制裝置一般使用低速繼電器，它是一種電路控制器件，其原理如圖4-38所示。圖4-38低速繼電器電路點火脈沖頻率與發(fā)動機轉速成正比，當發(fā)動機轉速變化時，其點火脈沖頻率也成比例變化。我們可以用點火脈沖頻率作為控制的調(diào)整值。低速繼電器感應來自點火線圈的電脈沖信號，當發(fā)動機轉速低于調(diào)定值時，脈沖頻率較低，繼電器不能吸合，則壓縮機停轉；當發(fā)動機轉速高于調(diào)定值時，脈沖頻率上升到足以使電路導通，繼電器吸合，壓縮機即開始工作。圖4-39所示為低速繼電器接線原理示意圖。4.5.2汽車空調(diào)系統(tǒng)中的轉速控制發(fā)動機低速控制裝置對于不同類型的發(fā)動機，低速繼電器的控制轉速略有不同。如四缸發(fā)動機，當發(fā)動機轉速在900～1100r/min時，低速繼電器自動切斷壓縮機電磁離合器電源；當發(fā)動機轉速升至1200～1400r/min時又自動接通壓縮機電磁離合器電源。對于六缸發(fā)動機，當發(fā)動機轉速在700～1000r/min時，低速繼電器自動切斷壓縮機電磁離合器電源；而當發(fā)動機轉速升至1000～1300r/min時，又自動接通其電源，使空調(diào)系統(tǒng)恢復工作。圖4-39低速繼電器接線原理示意圖1－蒸發(fā)器；2－壓縮機；3－怠速繼電器；4－點火線圈；5－蓄電池；6－點火開關；7－熔斷絲盒4.5.2汽車空調(diào)系統(tǒng)中的轉速控制汽車空調(diào)加速切斷器汽車空調(diào)加速切斷器的作用是在汽車加速時暫時切斷空調(diào)壓縮機電磁離合器的電源，以增大汽車的后備功率，使汽車有足夠的動力超車；同時防止在汽車加速時，由于轉速過高，超過壓縮機的額定轉速而使壓縮機損壞。加速切斷器由一個微動開關和一個控制簧片組成。控制簧片由油門踏板臂控制，在汽車加速時，當油門踏板達到其行程的90%時，油門踏板臂觸碰到加速切斷器的控制簧片，從而使切斷器斷開壓縮機電磁離合器的電源，壓縮機停止運行。當切斷器斷開時，壓縮機轉速大約為4500r/min左右，由于壓縮機的最高極限轉速一般為6000r/min，從而保證了壓縮機不會超速運轉，保護了壓縮機零件免受損壞。加速切斷器斷開后，由于壓縮機停止工作，發(fā)動機不再供給壓縮機功率，因而汽車的加速性能提高。高級轎車為了提高超車能力，如國產(chǎn)奧迪及桑塔納等轎車，都裝有空調(diào)加速切斷器。4.6全自動空調(diào)的控制與調(diào)節(jié)汽車全自動空調(diào)系統(tǒng)已越來越廣泛地為人們所使用。這是因為只要駕駛員將溫度設定到所需的溫度，并把功能設定為自動。不管氣候如何變化，它都能為車室提供并保持良好的舒適性，而駕駛員無需或很少去變換控制板上控制開關的位置。圖4-40所示的是奧迪A6轎車電控全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成。在高級轎車上，如別克、皇冠、凌志等，目前普遍裝了電控全自動空調(diào)（電控空調(diào)）。電控空調(diào)系統(tǒng)的ECU可借助電控噴油的ECU，也可裝專門的空調(diào)ECU。它不但能按照設定調(diào)配出最佳溫度和濕度的空氣，而且還可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)風量和風速，并使操作極大地簡化。l－輔助信號；2－空調(diào)按鈕；3－腳坑出風口溫度傳感器；4－左出風口溫度傳感器；5－右出風口溫度傳感器；6－新鮮空氣進氣溫度傳感器；7－環(huán)境溫度傳感器；8－儀表板溫度傳感器和溫度傳感器鼓風機；9－傳感器光敏電阻；10－空調(diào)裝置和顯示單元；11－通風和新鮮空氣／空氣再循環(huán)擋板伺服電機和電位計；12－除霜擋板伺服電機和電位計；13－左溫度擋板伺服電機和電位計；14－右溫度擋板伺服電機和電位計；15－中央擋板和腳坑擋板伺服電機V70和電位計；16－新鮮空氣鼓風機和鼓風機控制單元；17－電磁耦合器；18－輔助信號；19－自診斷接口圖4-40奧迪A6轎車電控全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成4.6.1全自動空調(diào)系統(tǒng)的功能全自動空調(diào)系統(tǒng)的功能主要有以下幾點。（1）空調(diào)控制它包括溫度自動控制、風量控制、運轉方式的自動控制、換氣量的控制等，以滿足乘員對空調(diào)舒適性的要求。（2）節(jié)能控制它包括壓縮機運轉工況的控制，換氣量的最佳控制以及隨溫度變化的換氣切換、轉入經(jīng)濟運行、根據(jù)車內(nèi)外溫度自動切斷壓縮機電源的控制。（3）故障、安全報警它包括制冷劑不足報警、制冷系統(tǒng)壓力過高或過低報警、離合器打滑報警、各種控制器件的故障判斷報警。電控空調(diào)系統(tǒng)在某部位發(fā)生故障報警的同時，還可將該系統(tǒng)自動轉入常規(guī)運行，不至于影響空調(diào)系統(tǒng)的工作。（4）顯示它可顯示設定溫度、控制溫度、控制方式、運轉狀況及運轉時間等參數(shù)。（5）故障存儲此項功能只有電控空調(diào)具備。當空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障時，其故障部位的代碼便存儲在電腦中，修理時可借助解碼設備調(diào)出。4.6.2全自動空調(diào)的組成1．控制面板控制面板是駕駛員向空調(diào)系統(tǒng)的微處理器輸入命令的設備。自動空調(diào)系統(tǒng)的控制面板上有溫度刻度或溫度值。奧迪A6轎車的空調(diào)控制面板如圖4-41所示。控制面板安裝在儀表板上，駕駛員通過它給空調(diào)系統(tǒng)輸入命令，溫度滑鍵帶動滑線電阻，用它設置阻值（目標車內(nèi)溫度）。駕駛員操作控制板上相應的鍵，選擇工作模式（冷氣、暖氣、除霜和通風）和鼓風電動機轉速。圖4-41奧迪A6轎車的空調(diào)控制面板1－溫度控制按鈕；2－壓縮機開關按鈕；3－自動模式按鈕；4－除霜按鈕；5－顯示屏；6－風扇速度指示；7－氣流分配按鈕（將氣流導向車窗）；8－氣流分配按鈕（將氣流導向駕駛室前排氣口和中央控制臺后部）；9－氣流分配按鈕（將氣流導向腳部）；10－空氣再循環(huán)按鈕；11－風扇速度按鈕4.6.2全自動空調(diào)的組成2．空調(diào)控制器空調(diào)控制器俗稱空調(diào)電腦?？刂破骺偝缮系逆I是控制器的輸入裝置，控制器支配流至各風道的風門（氣流混合門除外，它一般由伺服電機操縱），還接收來自車內(nèi)溫度和外界溫度傳感器的輸入，根據(jù)來自傳感器和控制器總成上各鍵的輸入，控制制冷壓縮機的電磁離合器工作、暖風加熱器熱水閥工作、將模式門放到適當位置等輸出信號。3．傳感器有幾種不同的傳感器用于全自動空調(diào)系統(tǒng)，各車型所使用的傳感器也不盡相同。其中最常用的是車內(nèi)溫度傳感器和車外溫度傳感器。車內(nèi)溫度傳感器是用來測量車內(nèi)平均氣溫的裝置，是一支具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，一般裝在吸氣裝置內(nèi)。車外溫度傳感器是用來測量車外環(huán)境溫度的裝置，也是一支具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，車外溫度傳感器通常裝在保險杠后面。由于它所處位置有可能受發(fā)動機溫度影響，因此電腦內(nèi)部有若干防止假輸入的記憶器件。有些系統(tǒng)采用陽光傳感器，是一支光敏二極管。此傳感器裝在前窗臺板上。由于它接受透過擋風玻璃的陽光照射，因而發(fā)出的信號與額外的熱源有關。陽光傳感器信號送至程序裝置。4．執(zhí)行器全自動空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行器主要有鼓風機、氣流混合門、真空執(zhí)行機構等。不是所有的全自動空調(diào)系統(tǒng)都有這些部件，但大多數(shù)系統(tǒng)是由若干部件組合而成的。4.6.3全自動空調(diào)的輸入元件車內(nèi)溫度傳感器是自動空調(diào)的重要傳感器之一，它能影響出風口空氣的溫度、出風口風量、模式門位置及進氣門位置。它一般安裝在儀表板的里面，位置較封閉。為了及時測量當前的車內(nèi)平均氣溫，系統(tǒng)會把車內(nèi)的空氣不斷地強制流過車內(nèi)溫度傳感器。按吸入內(nèi)氣的方式不同，車內(nèi)溫度傳感器可分為吸氣器型和電機型兩種，如圖4-42所示。汽車空調(diào)用車內(nèi)溫度傳感器一般采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻，可通過檢查其不同溫度下的電阻值進行檢測。幾種車型車內(nèi)溫度傳感器的規(guī)格見表4-4。1．車內(nèi)溫度傳感器（a）吸氣器型

（b）電機型圖4-42車內(nèi)溫度傳感器表4-4幾種車型車內(nèi)溫度傳感器的規(guī)格車型20℃25℃30℃40℃電阻/Ω電壓/V電阻/Ω電壓/V電阻/Ω電壓/V電阻/Ω電壓/V奔馳3200～36992.6～2.92050～23002.0～2.41.2～1.6凌志1600～18001.8～2.2AUDI35132237風度26501810佳美18001300里程200014004.6.3全自動空調(diào)的輸入元件車外溫度傳感器也稱環(huán)境溫度傳感器、大氣溫度傳感器，它影響出風口空氣的溫度、出風口風量、模式門位置及進氣門位置，一般安裝在前保險杠內(nèi)或水箱之前，極易受到環(huán)境影響。為了能準確地檢測到車外的平均氣溫，避免環(huán)境溫度的突然變化對其產(chǎn)生影響，車外溫度傳感器常包在一個注塑樹脂殼內(nèi)，有的車廂還在空調(diào)電腦內(nèi)部有防假輸入電路來防止錯誤讀數(shù)。汽車空調(diào)用車外溫度傳感器一般也采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻，可通過檢查其不同溫度下的電阻值進行檢測。有些車型會在儀表板上和空調(diào)面板上顯示環(huán)境溫度，便于觀察和發(fā)現(xiàn)故障。幾種車型車外溫度傳感器的規(guī)格見表4-5。2．車外溫度傳感器表4-5幾種車型車外溫度傳感器的規(guī)格車型20℃30℃40℃電阻/kΩ電壓/V電阻/kΩ電壓/V電阻/kΩ電壓/V日產(chǎn)6.342.6凌志1.5～1.91.1～1.50.85～1.25馬自達2.751.751三菱3.52.0現(xiàn)代4030奔馳W1243.1～3.91.9～2.31.4～1.6W1293.1～3.91.9～2.31.4～1.6W1403.2～3.62.6～2.92～2.32.0～2.41.5～1.71.4～1.8W2102.6～2.92.0～2.41.4～1.