4第四章汽车空调取暖和配气系统

本章主要介绍的内容有：●汽车空调取暖系统●汽车空调配气系统第四章汽车空调取暖和配气系统行车记录仪第一节汽车空调取暖系统本节主要介绍的内容有：●余热式取暖系统●独立燃烧式取暖系统如图4-1所示。一、余热式取暖系统1.水暖式取暖系统（1）水暖式加热系统工作原理水暖式加热装置有两种，一种是单独的暖风机，另一种是整体空调器。①单独暖风机总成：它由加热器、风扇、外壳组成（如图4-2所示）。壳体上有吹向足部、前部的出风口和吹向风窗起除霜作用的出风口，这样来达到足暖头冷，让人觉得舒适。（2）水暖式加热装置②整体空调器：整体空调器是把加热器和蒸发器装在一个箱体内，共用一台风扇，如图4-3所示。但是两者之间用阀门隔开。冷却液控制阀有两种：一种是拉绳钢索式控制阀，另一种是真空控制阀。①拉绳钢索式冷却液控制阀：拉绳冷却液控制阀使用在手动空调中，它需依靠人工移动调节键来移动开关的钢索，来达到关闭或打开控制阀。其结构如图4-4所示。（3）冷却液控制阀②真空冷却液控制阀：真空控制阀的构造如图4-5所示。冷却液控制阀主要是一个封闭真空膜片盒，真空由发动机的进气歧管或真空罐引来。◆工作原理供暖气时，真空膜片盒的右空腔与真空源导通，在两端压力差作用下，膜片克服弹簧力，带动活塞一起右移，活塞将冷却液通路开启，这时发动机冷却液便流向加热器，系统处于供暖状态。若真空膜片盒的真空源断开，则弹簧压力通过膜片带动活塞左移，此时冷却液的通路被关闭，加热器不会发热。真空控制阀可以用在手动空调上，也可用在自动空调上。◆注意事项进出水管的接法，应按箭头方向接，冷却液压力和弹簧压力共同作用，使水阀处于加强关闭状态。如需要让冷却液进入加热器，真空抽力拉动膜片，克服弹簧力而右移，活塞移动准确。如果反箭头方向接法，在发动机高速运转时，由于水泵抽力大，使活塞两端压差减小，冷却液压力会克服弹簧压力，使真空阀在关闭工况下也会右移，阀门开启。使空调器不能正确控制供暖温度。见表4-1。（4）水暖式取暖系统常见故障排除余热水暖式试验共有热流量、噪声、耐振性、密封性及重复加压等五项。①热流量测定试验可在如图4-6的标准暖风性能试验装置上进行。◆暖风性能试验的条件是：a、进口空气状态：b、进口水温：c、热水体积流量：◆测量的参数有：◆测试结果的计算如下：a、热水质量Gw：b、热水的热流量夺ΦW：（5）水暖式取暖系统的实验方法②噪声试验③耐振性试验④密封性试验⑤往复加压试验加压装置如图4-7所示。如图4-8所示。2.气暖式取暖系统（1）气暖肋片式工作原理：（如图4-9所示）。优点：结构简单、起动快、传热系数高、换热效果好，不需外加动力也无运动部件，维护方便。特点：发动机排出的废气和进入车室采暖用空气互不泄漏，工作安全可靠。（2）气暖热管式独立燃烧式暖风系统有直接和间接式之分。所谓直接式指的是把燃料燃烧产生的热量在换热器中直接传递给空气，然后用风机将热空气送入车室内；而间接式则是先用燃料燃烧的热量把水加热，再利用水与空气热交换向车室提供暖风。组成：由燃烧室、热交换器、供给系统和控制系统四部分组成（如图4-10所示）。工作原理：优点：取暖快，不受汽车行驶条件的影响缺点：加热出来的空气为高温干热状态，舒适性差。二、独立燃烧式取暖系统1.直接式间接式独立燃烧系统用水作为载热介质向车室提供暖风，出风柔和舒适感好，且采用内循环空气、灰尘少、效果较为理想（如图4-11所示）。优点：不仅可作为车厢取暖用，还可提供预热发动机、润滑油和蓄电池等。间接式与直接式大体相同，也包过四个部分。区别之处有：①燃烧室是由喷油嘴和高压电弧点火器组成。高压电弧点火器具有点火迅速，使用可靠的优点。②热交换器的一侧仍为高温的燃烧气体，而另一侧则是水，不再是空气。供水系统是以水泵代替风机作为动力。③控制系统里有水温控制器和水温过热保护器，前者根据水温的高低控制燃油的喷油量，后者则在水温超过预调温度时，将油门切断，停止燃油燃烧。其点火燃烧过程与直接式相仿。2.间接式①对于空气加热器◆检查燃油箱里燃油是否足够。◆室内管道的热风吹出口阻风器是否打开，有否被异物堵塞。◆暖风的空气吸入口有否被异物堵住。②对于水加热器，除上述三点以外，还要作如下检查：◆水箱里有没有冷却液。◆冷却液三通管有没有打开。3.独立燃烧式加热器日常维护及故障的排除（1）使用前注意事项（2）操作步骤开、停时的操作方法（见图4-12M85H型加热器电路图）。步骤1：起动①预热：②运行：步骤2：停止一般应作如下处理：①将转换开关拨至停止位置。②查清保险丝熔断原因（进出风口有否异物堵塞，阻风器是否关闭，管道是否太细或弯曲太多，保险丝是否熔断）。③排除熔断原因。④更换过热保险丝。（3）过热保险丝熔断后的处理①检查燃料管道有否泄漏现象，管接头部分是否完全夹紧，检查管子和油箱是否发生裂缝。②检查燃油滤清器有否积水或积灰（若是，则要拆下进行清洗）。③检查电线有否损伤，火花塞是否有脏污、积碳。若有要去掉，以免引起点火不良、绝缘不良、缩短火花塞的使用寿命。④检查助燃空气进口及废气排泄孔是否被堵塞。主要的常见故障及其原因见表4-2。（4）平时的维护保养工作第二节汽车空调配气系统本节主要介绍的内容有：●汽车空调通风原理●汽车空调污染空气净化原理●配气系统●配气系统控制原理汽车空调通风循环如图4-13所示。一、汽车空调通风原理汽车空调通风循环的分类如图4-14所示。（1）冷风、暖风独立式如图4-15所示。（2）冷风、暖风转换式如图4-16所示。（3）半空调式如图4-17所示。（4）全空调式二、汽车空调污染空气净化原理主要采用由无纺布、过滤纤维等组成的干式纤维过滤器对空气进行过滤除尘。对于较大的尘埃，可利用其惯性作用，来不及随气流转弯而碰在纤维孔壁上；对于微小颗粒，在围绕纵横交错的纤维表面作布朗运动时，和纤维接触而沉积下来，并且与纤维摩擦产生静电作用，被纤维吸附在其表面。汽车空调中，一般选用直径约为10μm的中孔聚氨脂泡沫塑料、化纤无纺布和各种人造纤维作过滤器。1.过滤除尘静电除尘是利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正负电极上而实现对空气的过滤除尘。静电式净化器的工作原理如图4-18所示，它由电离部、集尘部、活性炭吸附器三部分组成。2.静电除尘三、配气系统汽车空调配气系统的工作过程如图4-19所示。汽车空调配气系统一般由三部分构成：第一部分为空气进入段，第二部分为空气混合段，第三分为空气分配段，工作过程：当调温门处于全开位置状态时冷空气经过加热器，当调温门处于全闭位置状态时冷空气不经过加热器。这样只要调温门处于全开或全闭位置，就可得到最高或最低温度空气。另外，也可调节调温门处于全开或全闭之间的不同位置，得到不同温度和湿度的空气。分配段的除霜门、中风门、下风门，可调节空调风吹向挡风玻璃、乘员的中上部或脚部。另外，控制空调器内风机转速，调节空调风的流量，改变人体感觉的温度。四、配气系统控制原理常见的手动操作系统有机械操作装置和电机伺服装置。由操纵杆、拉索和风门组成，控制板上的操纵杆与拉索相连，拉索根据操纵杆的运动操纵风门。空调控制面板如图4-20所示。1．手动操作系统（1）机械操作装置手动拉索式空调系统配气控制原理①功能选择键：A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热），内/外循环转换键位于内循环（或外循环位置），调风键位于Ⅰ挡。配气分配图如图4-21所示。②功能选择键：A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热），内/外循环转换键位于内循环（或外循环位置），调风键位于Ⅰ挡。配气分配图如图4-22所示。③功能选择键：A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热），内/外循环转换键位于内循环（或外循环位置），调风键位于Ⅰ挡。配气分配图如图4-23所示。④功能选择键：A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热），内/外循环转换键位于内循环（或外循环位置），调风键位于Ⅰ挡。配气分配图如图4-24所示。⑤功能选择键：A/C开关接通，温度键位于最冷位置，内/外循环转换键位于内循环（或外循环位置），调风键位于Ⅰ挡。配气分配图如图4-25所示。由伺服电机、风门、控制面板及控制器组成（如图4-26），按下操纵板上的按钮，便可使伺服电动机运转，带动风门运动。（2）电机伺服装置空调器各种功能的真空回路控制如图4-27所示。主要由配气系统和真空系统组成。真空控制系统包括真空罐、真空控制执行器、高枕空管路组成。其中真空选择面板的功能选择键控制，共有Off、Max、A/C、Bi·Level、Vent、Heater、Defrost七个功能位置，见表4-3所示。2．真空控制系统（1）手动真空式控制构造①当功能选择键在OFF（关闭）位置②当功能选择键在MAX（最冷）位置③当功能选择键在A/C（空调）位置④当功能选择键在Bi·Level（双层位置）⑤当功能选择键在Vent（通风）⑥当功能选择键在Heater（暖风）⑦当功能选择键在Def（除霜）（2）手动真空式控制原理真空驱动器有四种基本类型：单膜片双位位置驱动器、单膜片可变位置驱动器、双膜片三位置驱动器、双动型驱动器。为了预防真空系统出现故障，大多数现代空调真空装置都是常开型，并且在安全模式运行。例如，散热器冷却控制阀就是由常开真空驱动器控制，见图4-28。①单膜片双位置真驱动器马达如图4-29所示。由外壳和内部膜片，与膜片相连的拉杆以及弹簧组成。膜片通过一个小孔与外部空气压力连通。当没有真空作用在膜片上时，弹簧将拉杆顶在最高位置。当真空迫使膜片向真空小孔移动时，拉杆随着一起移动。拉杆只有两种位置，全进或全出。这种类型的真空马达通常用来控制风门。（3）真空驱动器②单膜片可变位置真空驱动器如图4-30所示。它是由分开的真空阀控制，拉杆可以在任何位置，取决于作用在片上的真空度。通用公司在某些车型就使用这种真空驱动器来控制可变风门的位置。③双膜片三位置真空驱动器如图4-31所示。它具有两个膜片和两个真空室。当没有真空时，拉杆是完全伸出，当向一个真空室提供真空时，拉杆就处在一半的位置。如果两个真空室都提供真空就会将拉杆完全拉出。④双孔双动作式真空驱动器如图3-21所示。它通过真空向两个方向工作，当没有真空时拉杆停在中间位置。在一端施加真空时就将拉杆拉出这一端，在另一端施加真空时就将拉出另端。这种马达通常用来控制双向门，例如：调节加热器双片门（混合风门）。为了使真空阀控制工作正常，必须对某些执行器施加真空而对另外一些执行器不施加真空。例如：当需要空调时，真空可以控制移动混合门的执行器，用来向特定的执行器提供真空。汽车制造商使用不同类型的真空阀选择器，但是所有的操作原理都相同，真空阀如图4-33所示。（4）真空阀继电器真空阀的检查如图4-44所示。空调系统的真空阀有时不依赖驾驶员的信号输入，而受特定的发动机工况控制，例如使用在福特车型上的热风机锁止开关就是这个结构，如图4-45所示。进气歧管的真空度取决于发动机的转速和真空位置，在正常操作中真空度可在0～84.7kPa（0～635mmHg）之间连续变化。如果这个变化的真空直接作用于真空执行器，它们的动作就会从非常微小的移动变化到猛烈的运动，这种动作会造成空调元件工作不稳定。真空室（图4-46）可以解决这种问题。当进气歧管真空度降低时，它能够让空调系统使用所储有的真空；当发动机真空度较高时，空气就从真空室通过单向检查阀抽出，如图4-47所示。大多数系统都有个或两个真空室，有的系统会附带个小的真空室或真空罐，如图4-48所示。真空室的体积足以通过几次循环来控制工作。当几次循环之后，发动机真空将上升到足以在真空室中储存真空，某些执行器的真空管中安装有限流器，如图4-49所示。限制器具有让执行器的动作降低或延缓的作用，使执行器工作更加平缓。（5）真空室