汽车空调系统电路

汽车空调第5章汽车空调系统电路汽车空调汽车空调第5章汽车空调系统电路控制汽车空调制冷温度的方法有两种：一种是控制蒸发器表面温度，它是依靠压缩机电磁离合器的通、断控制压缩机是否工作，从而达到控制蒸发器温度的目的，特点是压缩机间断运行。（CCTXV、CCOT）为了使汽车空调系统能正常工作，维持车内所需的舒适性条件，汽车空调系统中设有一系列控制元件和执行机构。控制对象可按参数划分，如：温度、压力和转速等；也可按部件划分，如蒸发器、压缩机离合器、风门以及风机、电机等。同时，为了保护汽车空调系统的正常工作，在一些特殊情况下还需要保护这种和保护电路。5.1汽车空调系统电路控制元件汽车空调第5章汽车空调系统电路另一种控制制冷温度的方法是控制蒸发器压力，这种系统称作蒸发器压力控制系统，又称传统空调系统，它是根据制冷剂的饱和温度和压力相对应的性质，用控制蒸发器出口压力的方法来控制其表面温度。特点是压缩机持续不间断运行。5.1汽车空调系统电路控制元件为保证带空调的汽车正常工作，还需要对压缩机的运行及发动机供油系统采取相应的控制措施，如怠速继电器、怠速提升装置(TP)、超车停转继电器等。对于压缩机的通断，一般是通过电磁离合器的控制来实现的。风门的控制依靠电气系统、真空系统的控制作用来实现汽车空调第5章汽车空调系统电路现在很多高级车辆上采用了微型计算机控制，真正实现了空调的自动控制。全自动空调的实现制冷、采暖、通风统一控制，使温度调节的内容和方法变得更为复杂。由于对空调性能的要求越来越高，有些高级车辆还装备了空气净化、烟度控制等高质量空气调节装置。汽车空调控制系统的控制元件有：温度控制组件、压力控制组件、电磁离合器、车速调节装置、真空控制组件等等。5.1汽车空调系统电路控制元件汽车空调第5章汽车空调系统电路5.1汽车空调系统电路控制元件1、温度控制组件温度控制组件，又称恒温器、温度开关，它是汽车空调系统中温度控制部件，感受的温度有蒸发器表面温度、车内温度、大气温度等。一般所指的恒温器是指感受蒸发器表面温度从而控制CC系统中压缩机的开与停，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的电气开关装置。检测大气温度和车厢内温度时，一般用于空气混合调节风门的控制，由风门开度的大小调节车厢内的温度。5.1.1非独立式空调制冷系统运行保护控制装置汽车空调第5章汽车空调系统电路恒温器更多地用于CC系统中控制电磁离合器的通断。此时，恒温器被放置在蒸发器内或靠近蒸发器的冷气控制板上。当蒸发器表面温度或车厢内温度低于设置温度时，恒温器断开，电磁离合器分离，压缩机停止工作；反之电磁离合器吸合，压缩机开始工作，由此而防止蒸发器表面结霜，也调节了车厢内的温度。恒温器有三种形式，即：波纹管式、双金属片式和电子式。1、温度控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路波纹管式恒温器由感温驱动机构、温度设定机构和触点三部分组成。感温驱动机构的组成如图所示。（1）波纹管式恒温器感温驱动机构本身是一个由波纹管、毛细管和感温包组成的封闭系统，内部装有感温介质。感温包作为传感器放置在被测部位，温度的变化使得波纹管内压力发生变化，导致波纹管伸长或缩短，并将此位移信号通过顶端作用点A传递出去。在弹簧力的作用下，A点的位移与感温介质压力变化呈线性关系。1、温度控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路（1）波纹管式恒温器温度的设定主要是通过调节凸轮改变主弹簧对波纹管内作用力的大小来决定，它的外部调节有刻度盘、控制杆和旋具调节等形式。恒温器内的另一个弹簧用于调节触点断开时的温度范围，此范围通常是4～6℃，这样为蒸发器除霜提供了足够的时间。汽车空调第5章汽车空调系统电路（1）波纹管式恒温器当蒸发器表面温度逐渐升高时，感温包内温度也随着升高，同时压力增高使波纹管伸长。波纹管与摆动框架相连，框架上装有一动触点，而恒温器壳体上有一定触点。波纹管的伸长使得触点闭合，电磁离合器电路被接通，使压缩机工作。反之，温度下降后压缩机停止工作。汽车空调第5章汽车空调系统电路波纹管式恒温器的特点是工作可靠，价格低廉，安装方便。但在使用中要注意，毛细管不能弯成直角。另外，如果毛细管发生泄漏，应更换整个恒温器。（1）波纹管式恒温器带有毛细管的恒温器，在拆装时要格外小心，毛细管不能弯折成锐角或扭结。为了保证温度采样效果，毛细管的端部应当插入到蒸发器中心两叶片之间，深约25.4mm处。注意不要妨碍风机上作，应当把它固定在蒸发器的中心部位。如果由于某种原因毛细管被损坏，而且所充的惰性气体有泄漏．则必须更换恒温器。当毛细管内没有感温介质时，系统就无法“开”机。汽车空调第5章汽车空调系统电路双金属片式恒温器由两种不同材料的金属片组成，两金属片的热膨胀系数相差较大。在双金属片的端部有一动触点，而在壳体上有一定触点。（2）双金属片式恒温器这种恒温器没有毛细管和感温包，直接靠空气流过其表面感受温度而工作。它的温度设定方法与波纹管式恒温器相同。1、温度控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路（3）电子式恒温器电子式恒温控制器利用热敏电阻随温度变化阻值变化的特性，通过电子电路对热敏电阻的阻值变化情况进行处理，由功率模块对继电器以及压缩机电磁离合器(电磁线圈)进行通断电控制。感温元件——热敏电阻，安装在蒸发器的外侧正面，检测蒸发器出口的空气温度。热敏电阻具有负温度系数，即当温度升高时，热敏电阻阻值下降；反之当温度降低时，其阻值增加。温度控制器是电子电路控制的开关，对温度信号（对应热敏电阻的阻值）进行处理，来控制压缩机电磁离合器电路的接通与切断。1、温度控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路（3）电子式恒温器工作原理当温度调整电阻设定后，控制器中A点的电位高低取决于热敏电阻阻值的大小。当车内温度高于设定温度时，热敏电阻阻值减小，A点电位降低，三极管VT3截止，而VT4导通，于是继电器2线圈通电，其触点闭合，接通压缩机电磁离合器电路，制冷系统工作，从而温度下降。汽车空调第5章汽车空调系统电路（3）电子式恒温器工作原理当车内温度低于设定温度时，热敏电阻阻值增大。A点电位升高，三极管VT3导通，VT4截止，继电器线圈断电，触点张开，切断压缩机电磁离合器电路，制冷系统停止工作。汽车空调第5章汽车空调系统电路（3）电子式恒温器工作原理调节温度调整电阻可改变B点电位，当温度调整电阻阻值减小时，B点电位降低，三极管VT1截止，VT2导通，VT3截止，VT4导通，制冷系统工作，设定温度低；反之温度调整电阻阻值增大时，设定温度高。汽车空调第5章汽车空调系统电路（3）电子式恒温器汽车空调第5章汽车空调系统电路2、压力控制组件压力控制组件可分为两类：通断型，也称压力开关，即对于所设定的压力执行通或断的指令，如高、低压开关等；调节型，也称压力调节器，对于所设定的压力执行的是一个调节过程，如蒸发压力调节器(EPR)、导阀控制吸气节流阀(POA)、组合阀(VIR)等。5.1.1非独立式空调制冷系统运行保护控制装置汽车空调第5章汽车空调系统电路（1）压力开关压力开关属于保护元件，是一种随压力变化而断开或闭合触点的元件，又称压力继电器。它由压力引入装置、动力器件和触点等组成，在系统中感受着制冷剂压力的变化，当系统中压力过高或过低时压力开关起作用，防止系统在异常压力情况下工作，起到了保护作用。高压开关高压开关是用来防止制冷系统在异常的高压下工作，以保护冷凝器和高压管路不会爆裂，压缩机的排气阀不会折断以及压缩机其他零件和离合器不损坏。2、压力控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路高压开关制冷系统压力升高的原因冷凝器传热系数降低；如冷凝器被污垢、杂物、碎纸或塑料薄膜阻挡冷却风道时，由于制冷剂无法冷却，制冷剂压力便会升高；制冷系统制冷剂量过多；其他原因：管道堵塞或被压扁等。当制冷系统由于某种原因压力高于设定值时，高压开关会自动将离合器电路切断，使压缩机停止运行，同时又将冷凝器风扇高速档电路接通，这样来自动提高风扇转速，以便较快地降低冷凝器的温度和压力。汽车空调第5章汽车空调系统电路高压开关高压开关直接装在储液器上面，使高压制冷剂蒸汽作用在膜片上。汽车空调第5章汽车空调系统电路高压开关工作原理技术条件：断开压力：2.1~3.0MPa闭合压力：1.6~1.9MPa汽车空调第5章汽车空调系统电路（1）压力开关低压开关感测制冷系统高压侧的制冷剂压力是否正常。当压缩机排出的制冷剂压力过低时，低压压力保护开关会自动切断离合器电路，压缩机停止运行，以保护压缩机不会损坏。当制冷系统的制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。感测环境温度，当环境温度较低时，自动切断离合器电路，使压缩机在低温下自动停止运行，这样可减少动力消耗，达到节能的目的。汽车空调第5章汽车空调系统电路制冷系统压力降低的原因制冷系统的制冷剂不足或泄漏：当制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。环境温度过较低：当环境温度过较低时，冷凝温度亦低，相应的压缩机排出的制冷剂的温度和压力也低。低压开关汽车空调第5章汽车空调系统电路低压开关安装在冷凝器与膨胀阀之间的高压管路上或储液干燥器上，其触点同样串联在电磁离合器电路中。低压开关汽车空调第5章汽车空调系统电路低压开关工作原理技术条件：断开压力：0.423MPa闭合压力：1.6~1.9MPa汽车空调第5章汽车空调系统电路（1）压力开关高低压组合开关感测制冷系统高压侧的制冷剂压力是否正常。当压缩机排出的制冷剂压力过低时，低压压力保护开关会自动切断离合器电路，压缩机停止运行，以保护压缩机不会损坏。当制冷系统的制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。感测环境温度，当环境温度较低时，自动切断离合器电路，使压缩机在低温下自动停止运行，这样可减少动力消耗，达到节能的目的。汽车空调第5章汽车空调系统电路PsP高低压组合开关工作原理当P=0.423~2.75MPa时，P=Ps，触点全部闭合。当P﹤0.423MPa时，P﹤Ps低压开关触点全部断开。当P﹥2.75MPa时，P﹥Ps高压开关触点全部断开。当P﹤2.17MPa时，高\低压开关触点全部闭合。汽车空调第5章汽车空调系统电路（2）压力调节器实现空调系统的控制除了温度控制的办法，也可用压力控制的办法，防止蒸发器压力低于规定值(一般蒸发压力下限在152～207kPa之间)，从而避免蒸发器温度低到使空气中的水气结冰的状态。因为制冷剂在饱和状态，温度和压力有着一一对应的关系。这种控制机构称为吸气压力调节器，装在蒸发器与压缩机之间。制冷剂通过任何形式的吸气压力调节器都不会完全停止流动，有一个旁通管路，可保证少量制冷剂及冷冻润滑油得到循环。2、压力控制组件汽车空调第5章汽车空调系统电路用在汽车空调系统中的吸气压力调节器种类很多，如蒸发压力调节器(EPR)、导阀控制蒸发压力调节器(POEPR)、吸气节流阀(STV)、导阀控制阀(POASTV)和组合阀(VIR)等等。这些机构有的自成一个独立总成，有的则与压缩机组成一体。（2）压力调节器汽车空调第5章汽车空调系统电路蒸汽压力调节器蒸发压力调节器（EPR）,是一种全自动吸气压力控制装置。美国克莱斯勒公司的部分汽车上采用了EPR。EPR有两种，一种装在蒸汽器与压缩机之间的管路上，另一种装在压缩机内紧挨着吸气服务阀后面。其目的是将压缩机吸气压力保持在设定范围，防止蒸发器结霜。一般设定的蒸发压力在152～180kPa之间，压缩机的进口压力在104kPa左右，这个压力会随着蒸发器热负荷的大小而改变。（2）压力调节器汽车空调第5章汽车空调系统电路蒸发压力调节器的平衡点是控制弹簧压力与蒸发压力作用的结果。装于压缩机内的EPR是圆柱形结构，有一片膜片能防止制冷剂泄漏。当蒸发压力增加时，此压力作用在膜片上方克服了控制弹簧的压力，使阀离开阀座，从蒸发器到压缩机的制冷剂流量增加；当蒸发压力下降时