空调系统波纹管式温控器改装电路设计.doc

本文由k6080157贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 设计研究 DesignResearch 空调系统波纹管式温控器改装电路设计 张晓刚 1， 黄建娜 2 （1 上海豫新世通汽车空调有限公司， 上海 2 河南工业职业技术学院， 河南 南阳 201200； 473009） 摘要： 在汽车空调电路控制系统中， 电子温控器在反应速度和控制精度 ， 以 及 经 济 性 、 可 靠 性 方 面 有 着 波 纹 管 式温控器所不可比拟的特点。 本文从这个着眼点出发， 进行了电子温控器取 代 波 纹 管 式 温 控 器 空 调 系 统 压 缩 机 的 控 制电路设计。 关键词： 波纹管式温控器； 电子温控器； 压缩机 中图分类号： U463851 文献标识码： A 文章编号： 10038639 （2009 ）05000803 Refitted Circuit Design of Bellows Temperature Controller for Air Conditioning System ZHANG Xiao-gang1， HUANG Jian-na2 （1 Shanghai Yuxin Shitong Auto Air-conditioning Co ， Ltd ， Shanghai 201200 ； 2 Henan Polytechnic of Industry ， Nanyang 473009 ， China ） Abstract ： In automotive air conditioning system ， electronic temperature controller is much better than bellows temperature controller in reaction velocity ， control accuracy ， economical efficiency ， reliability and so on So the author introduces the control circuit design of air conditioning compressor with the electronic temperature controller instead of the bellows one Key words ： bellows temperature controller ； electronic temperature controller ； compressor 随着科技学技术的不断发展， 特别是电子技术 的快速发展， 电子控制技术在汽车上的应用也变得 越来越广泛， 大部分车的波纹管式温控器也已经被 电子温控器所取代。 下面就此作出具体的电路设计 与研究， 希望能给大家提供一定的参考价值。 的液体温度也随着降低， 液体遇冷收缩， 波纹管在 外大气压的作用下也收缩。 传动杆在温度调节弹簧 的拉力作用下， 使传动杆向左摆动， 进而动触头向 下移动， 最终使动触头和静触头脱开 ， 断开压缩机 继电器电路， 使压缩机停止工作， 制冷系统停止工 作。 压缩机停转后， 在鼓风机的作用下， 蒸发器表 面的温度慢慢地回升， 感温包和波纹管的液体受热 膨胀， 使波纹管伸长， 传动杆向右摆动， 动触头向 上移动， 动触头和静触头又接触 ， 控制压缩机继电 器电路导通， 制冷系统开始工作。 这样周而复始， 使车内温度保持在波纹管开始设定的温度附近。 旋转调温螺钉， 将会改变车内保持稳定的温 度。 动触头有一个特殊的结构 ， 当传动杆向下或者 向上移动到一定距离时， 动触头会瞬间断开或者接 触静触头， 电路瞬间断开或者导通 。 这种结构是用 来调节接通和断开温度时的温度。 具体的应用如： 九 江 中 恒 自 动 控 制 器 有 限 公 司 生 产 的 WL2 波 纹 管 式 温 控 器 ， 在 （ 2010 ） 断 开 压 缩 机 继 电 器 电 路， 在 （3510 ） 接通压缩机继电器电路。 1 波纹管式温控器 波 纹 管 式 温 控 器 工 作 原 理 如 图1所 示 。 当 接 通 A C开关时， 制冷系统开始工作， 工 作 一 段 时 间 后， 车内温度会逐渐降低， 在鼓风机的作用下， 蒸 发器表面温度也会逐渐降低， 使感温包和波纹管内 2 图1 波纹管式温控器工作原理图 电子温控器 电子温控器是由温度传感器和温度信号放大控 制器组成的。 修改稿收稿日期： 20081028 作者简介： 张晓刚， 男， 学士， 设计员， 研究方向为汽车空调系统匹配及汽车空调电器设计 。 8 汽车电器 2009 年第 5 期 DesignResearch 设计研究 21 温度传感器 温度传感器主要部件是热敏电阻， 热敏电阻有 用工作。 波 纹 管 式 温 控 器 只 有2个 外 接 引 线 柱 对 外 电路接通和断开， 相当于单刀单掷开关 ， 串联在电 路中。 当温度达到最低温度设定值时断开电路 ， 使 压缩机停止工作， 制冷系统停止工作； 当温度恢复 到温控器设定值时， 电路接通， 压缩机又开始工 作， 制冷系统又开始制冷， 也就是相当于电路的开 关作用， 只不过是受温度控制， 不受人工控制。 原 空调系统压 缩 机 控 制 工 作 原 理 图 如 图3所 示 。 具 体 的 应 用 如 ： 东 安 黑 豹 HFJ1027V 车 空 调 系 统 压 缩 机 控制电路原理图。 两种： 一种是电阻具有负温度系数， 即温度升高， 阻值降低； 一种具有正温度系数， 即温度升高时， 阻值增大。 热敏电阻式温度传感器的精度 ， 主要由 热敏电阻性能决定， 若热敏电阻性能不好 ， 将造成 较大的误差。 本电路设计采用负温度系数热敏电阻。 22 温度信号放大控制器 温度传感器输出的信号， 经过温度信号放大控 制器运算之后， 会输出高电平或者低电平 （根据温 度 信 号 放 大 工 作 电 路 ）。 因 此 ， 当 温 度 传 感 器 输 入 给温度信号放大控制器的信号超出设定温度时 ， 温 度信号放大控制器输出高电平或者低电平 ， 此时空 调不能正常工作。 当温度传感器输入给温度信号放 大控制器的信号在设定温度范围之内时， 温度信号 放大控制器输出低电平或者高电平， 此时空调正常 工作。 本电路原理输出低电平有效， 其原理图如 图 2 所示。 图3 原温控开关空调系统压缩机控制电路原理图 4 电子温控器空调系统压缩机控制原理 由于电子温控器工作时需要电源供给才能正常 工作， 因此在空调系统控制电路中需增加一根电子 温控器工作电源线， 作为电子温控器的电源输入 端。 根据热敏电阻得到的温度信号， 转换成电阻信 号， 作为温度输入信号， 所以电子温控放大器需要 有2个 信 号 输 入 端 。 又 由 于 电 子 温 控 器 工 作 时 ， 需 要构成电路回路才可以工作， 所以电子温控器有一 个搭铁端。 另外还需要控制压缩机是否工作的控制 端。 所以空调放大器共需要 5 个接线端， 其中 2 个接 图2 温度信号放大控制器原理图 温度传感器 信 号 ， 另 外3个 接 头 分 别 是 搭 铁 、 控 制 端和电源输入端。 用电子式温控器取代波纹管式温控器时 ， 其电 路原理图如图 4 所示。 23 温度信号放大控制器元器件说明 温度信号放大控制器分两部分： 温度检测放 大电路， 由电阻器 R1R5、 电位器 RP、 电容器 C1和运 算放大器集成 电 路 IC （ N1、 N2） 以 及 外 接 温 度 传 感 器组成； 控制执行电路， 由电阻器 R6、 晶体管 T 、 继 电 器 K 、 二 极 管 D1、 D2 和 电 容 器 C2 组 成 。 R1 和 RT （温 度 传 感 器 电 阻 ） 串 联 分 压 ， 为 IC 内 运 算 放 大 器 N1和 N2的反相输入端提供取样电压， R2R5和 RP分别 为 N1和 N2的正相输入端提供基准电压。 Port1、 port2是温度传感器输入端 （即RT）， port4 是输出端， port5 是电子温控器电源输入端。 3 原波纹管式温控器空调系统压缩机控制原理 由波纹管式温控器工作原理可以看出 ， 工作时 图4 电子温控器空调系统压缩机控制电路原理图 不需要电源供电， 而是完全依靠机械之间的相互作 汽车电器 2009 年第 5 期 9 设计研究 DesignResearch 5 结论 的不断改进， 电子温控器控制精度越来越高 ， 反应 速度越来越快。 1） 波 纹 管 式 温 控 器 由 一 个 很 长 的 毛 细 管 感 应 温度， 方便布置， 但要注意不能划破毛细管 ， 以免 管中制冷剂泄漏， 还有由于长时间暴露在空气中， 机械机构和触点会存在接触不良， 这些都会造成温 控器的失效。 4） 从 经 济 性 上 ， 波 纹 管 式 温 控 器 相 对 于 电 子 温控器便宜一些。 随着电子技术的进一步发展和生 产加工工艺的改进， 电子式温控器可能会比波纹管 式温控器更经济， 波纹管式温控器也会逐步被电子 温控器所完全取代。 参考文献： 1 潘伟荣 汽车空调M 北京： 机械工业出版社， 2004 2 阙雄才， 陈江平 汽车空调实用技术M 北京： 机械工 业出版社， 2003 3 张春化， 蹇小平 汽车电器与电路M 北京： 人民邮电 出版社， 2003 2） 电 子 温 控 器 连 接 方 式 和 波 纹 管 式 温 控 器 的 连接方式一样， 只不过电子温控器是用导线把热敏 电阻和空调放大器连接起来， 而波纹管式温控器是 通过毛细管感知温度。 电子温控器对环境的要求不 高， 长时间暴露在空气中不会存在接触不良 ， 其温 度的调节精度主要由热敏电阻性能决定 。 若热敏电 阻性能好， 具有反应速度快、 控制精度高等优点； 若热敏电阻性能不好， 将造成较大的调节误差。 3） 目 前 ， 随 着 电 子 技 术 快 速 发 展 ， 加 工 工 艺 （编辑 文 珍） 信息 动态 Info Trend 编 辑： 文 珍 从国际新动向看“汽车业振兴规划” 实战性 国务院办公厅近日公布了 汽车产业调整和振兴规划。 从 规划 内容分析， 这份着眼未来 3年中国汽车产业发展 方向的纲领性文件实战性很强， 在企业重组、 新能源汽车、 自主品牌发展等多个重点方向进 行 了 有 针 对 性 和 前 瞻 性 的 战略指导。 从最近国际汽车业竞争出现的新变化分析， 规划 提出的战略指导思想切合汽车业发展的新趋势。 记者日前在慕尼黑采访时了解到， 面对金融危机， 跨国汽车巨头间抱团取暖的合作 已 经 越 来 越 深 入 。 这 种 以 最大限度降低成本为目的， 不涉 及 股 权 控 制 、 公 司 独 立 性 以及各自品牌特性的合作， 成为 危 机 中 汽 车 巨 头 发 展 战 略 的新思路。 例如， 目前宝马与戴 姆 勒 两 大 集 团 已 经 开 始 在 全球零部件采购方面开展合作。 宝 马 集 团 董 事 会 主 席 诺 伯 特雷 瑟 夫 博 士 在 慕 尼 黑 表 示 ： “我 们 会 在 必 要 和 合 理 的 时 候 继 续 与 其 他 汽 车 制 造 商 进行合作。 显然， 双赢的局面是成功合作的关键。 目前， 我们正携手标致雪铁龙集团 （PSA） 联合开发迷你 （MINI） 的发动机。 我们也已经开始与戴 姆 勒 在 零 部 件 项 目 上 进 行 合作， 这个项目还将进一步深入 ， 逐 渐 增 加 共 同 购 入 的 零 部件数量。” 具体到中国市场， 这意味着 国 产 奔 驰 和 国 产 宝 马 可 以 在 供 货 商 认 证 上 进 行 创 造 性 地 “共 享 ”。 据 宝 马 集 团 董 事 在慕尼黑对记者介绍， 从 2008 年 上 半 年 开 始 ， 宝 马 与 奔 驰 在中国市场讨论相关合作事宜 ， 2008 年 下 半 年 开 始 进 行 采 购合作。 国产宝马和奔驰彼此承 认 供 货 商 认 证 ， 双 方 不 需 要重复认证。 这对降低采购成本 、 提 高 国 产 化 率 ， 更 好 地 应对金融危机的挑战非常有帮助 。 当 然 ， 这 种 合 作 绝 不 意 味 着 这 两 个 著 名 豪 华 车 品 牌 的 “融 合 ”， 也 绝 不 涉 及 股 权 交换。 汽 车 产 业 调 整 和 振 兴 规 划 也 对 国 内 汽 车 企 业 和 零 部 件 骨 干 企 业 的 重 组 提 出 战 略 指 导 。 例 如 ， 3年 内 占 市 场 份 额 90 以 上 的 企 业 集 团 由 目 前 的 14 家 减 少 到 10 家 以 内 ， 支持零部件骨干企业通过兼并重 组 扩 大 规 模 ， 提 高 国 内 外 汽车市场配套的份额等。 尤其是在新能源汽车研发领 域 ， 要 尽 量 避 免 自 主 品 牌 企业小规模各自为战的情况， 应 由 科 技 部 、 发 改 委 、 工 信 部等主管部门牵头进行不同种类新能源技术的合作研发， 以利于重点突破。 目前， 这种立 足 新 能 源 汽 车 的 技 术 合 作 在宝马、 戴姆勒、 通用等汽车巨头间已经非常普遍。 对此， 国内汽车企业要及时转变单打独斗、 闭门造车的思路。 此外， 面对当前金融危机， 企 业 要 认 识 到 ， 做 大 不 是 根本目的， 做强才是出路、 活路 ， 大 而 不 强 的 最 终 结 果 就 是美国三大汽车企业的尴尬境地 。 雷 瑟 夫 博 士 表 示 ： “宝 马比以往任何时候都更加坚信规 模 并 不 意 味 着 一 切 。 要 在 当前的市场环境中得以生存， 即 便 是 一 个 发 展 良 好 的 企 业 也必须显示出高度的灵活性、 在激烈竞争中立足的能力、 创造和推广个体机动性新形式的理念和实力。” 目前， 国际汽车业竞争出现 的 另 外 一 个 新 变 化 是 各 国 政府对汽车厂家的扶持政策和资 金 支 持 力 度 ， 成 为 全 面 影 响全球汽车业格局和版图发展趋势的重要力量。 从自主品牌企业立足国际市 场 参 与 竞 争 的 高 度 看 ， 出 口门槛会越来越高， 贸易壁垒和 出 口 环 境 也 极 易 在 危 机 背 景下进一步恶化。 应当说， 当今 任 何 一 个 国 家 的 汽 车 产 业 都比以往更需要政府之手、 政策 之 手 的 指 导 和 帮 助 ， 中 国 当然也不例外。 但是， 政府的干 预 之 手 要 有 前 瞻 性 ， 并 体