汽车空调系统PPT课件

项目七汽车空调系统,课题一汽车空调基础课题二汽车空调制冷系统课题三汽车空调暖风、通风和空气净化系统课题四汽车空调控制系统课题五汽车空调的维修与故障诊断,一、汽车空调系统的功用和组成,课题一汽车空调基础,1、汽车空调的功用（1）调节温度是空调系统里最重要的指标。空调应控制车内温度夏天在25，冬天在18。（2）调节湿度空调系统常用相对湿度表示。相对湿度是指空气中水蒸汽分压力和饱和水蒸气分压力之比，人觉得最舒适的相对湿度在50%70%。（3）调节气流指空气的流动速度和方向。根据人的生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感。所以，应采取上冷下热的格式。（4）净化空气,空调系统在车上的布置,2、汽车空调的组成,（1）暖风装置：用以提高车内的温度；冬季或初春，内外温差大，汽车玻璃会结霜或起雾，可用暖风除霜或除雾。（2）制冷装置：用以降低车内的温度，并降低车内的湿度。（3）通风和空气净化装置：用以调节车内的气流和换气。用以过滤空气及对空气进行消毒处理。（4）控制系统控制系统的功用是控制空调系统工作，实现制冷、采暖和通风。控制系统主要由电器部件、真空管路、操纵机构和控制开关等组成。,二、制冷剂和冷冻机油,1、制冷剂（冷媒）制冷剂的种类很多，常用制冷剂的主要性质如课本表7-1。（1）制冷剂R122002年后出厂的汽车空调中已停止使用R12。（2）制冷剂R134a制冷剂R134a是汽车空调R12的首选替代制冷剂，主要是由于R134a不含氯原子，对大气臭氧层无破坏作用，温室效应影响小，其热力性质稳定，与R12相近。制冷剂R134a是目前汽车空调中的最普遍使用的制冷剂，利用其在不同压力和温度下的状态变化达到热交换的目的。,2、冷冻机油制冷设备使用的润滑油一般称为冷冻机油，简称冷冻油。它是一种在高、低温工况下均能正常工作的特殊润滑油。（1）冷冻机油的作用（2）对冷冻机油的要求（3）常用冷冻机油R134a中常用的冷冻油主要有聚烃基乙二醇（PAG）和聚酯油（ESTER），其性能指标如表7-2。,三、汽车空调的分类,1、按驱动方式分类按驱动方式分类汽车空调可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统。（1）非独立式汽车空调空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调系统的制冷性能、工作稳定性受发动机工况的影响较大。低速制冷不足，高速则制冷量过剩，消耗发动机10%15%的功率。对加速性能和爬坡性能影响大。汽车停驶时，空调也不能工作。,1-冷凝器；2-空调压缩机；3-制冷系统管路；4-蒸发箱（一般包含蒸发器和加热器）；5-进风罩；6-空调控制装置；7-加热器；8-储液干燥器图7-2非独立式汽车空调系统在车上的常见布置形式,（2）独立式汽车空调空调制冷压缩机由专用的空调发动机（也称副发动机）驱动，汽车空调系统的制冷性能、工作稳定性不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大。特点：车辆怠速或停驶时，制冷系统可正常运行。,1-进气道；2-排气栅；3-循环空气入口；4-冷凝风扇；5-冷凝器；6-蒸发器；7-压缩机；8-离合器；9-发动机；10-散热器图7-3独立式汽车空调系统在车上的常见布置形式,2、按蒸发器的布置方式分类汽车空调按蒸发器的布置方式一般可分为：仪表板式汽车空调（直吹式）、顶置式汽车空调（风道式）。,课题二汽车空调制冷系统,一、制冷系统的组成、分类和工作过程,1、组成。如图7-4所示为最为常见的非独立式汽车空调制冷系统的组成部件和连接示意图，此制冷系统为传统的膨胀阀系统。,汽车制冷系统主要由压缩机、冷凝器、干燥瓶、膨胀阀、蒸发器、连接管路等组成。,1、压缩机2、制冷管路3、冷凝器4、管路5、储液干燥器6、管路7、膨胀阀8、蒸发器9、管路,2制冷系统的工作过程制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在密闭的系统内循环流动，每一个循环包括四个基本过程。压缩过程冷凝过程节流膨胀过程蒸发吸热过程制冷剂便在密闭系统内经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个过程，完成一个制冷循环。而从蒸发器出来的气态制冷剂再次进入压缩机，重复上述过程。循环系统中的膨胀阀可以根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量。,3、制冷循环的分类,a)膨胀阀系统b)孔管系统1-冷凝器；2-储液干燥器；3-膨胀阀；4-蒸发器；5-低压维修阀；6-高压维修阀；7-孔管；8-气液分离器；9-压缩机图7-5汽车空调的制冷系统分类,（1）膨胀阀式的制冷循环系统循环系统主要包括压缩机、冷凝器、储液干燥罐、膨胀阀和蒸发器和管路等主要部件。,（2）膨胀管式制冷循环（CCOT方式）膨胀管式的制冷循环系统从制冷的工作原理来看，与膨胀阀式的制冷循环系统无本质的差别，只不过将可调节流的膨胀阀换成不可调节流量的膨胀管，使其结构更加简单，其制冷循环如图所示。,二、制冷循环系统的主要组成部件,制冷循环系统中各部件在车上的安装位置如下图所示,1、压缩机压缩机是制冷系统的动力源，由汽车发动机通过皮带驱动；其功用是对制冷剂加压并使制冷剂在系统内部循环流动。（1）曲轴连杆式压缩机（属于往复活塞式）图7-6为曲柄连杆式压缩机结构示意图，主要由曲轴、活塞、连杆、气缸体、气缸盖、曲轴箱、吸气阀片、排气阀片和阀板等零件构成。,1-轴封；2-曲轴；3-连杆；4-吸阀片；5-排气阀片；6-活塞；7-气缸体；8-曲轴箱图7-6曲轴连杆式压缩机结构示意图,在曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞在气缸内作上下往复运动，在吸、排气阀的配合下，完成对制冷剂的吸入、压缩和输送的任务。其工作过程可分为：1）压缩过程2）排气过程3）膨胀过程4）吸气过程,1-活塞；2-气缸；3-进气阀；4-排气阀图7-7曲轴连杆式压缩机工作过程示意图,（2）斜板式压缩机（属于往复活塞式）斜板式压缩机为轴向活塞式压缩机，主要由压缩机主轴、斜板和活塞等零件组成。,1-压缩机主轴；2-活塞；3-钢球；4-支承盘；5-外壳；6-斜板；7-吸簧；8-外放泄阀板；9-油封；10-离合板及毂；11-密封座；l2-滑动轴承；13-带轮；14-电磁离台器线圈及外壳；15-前端盖；16-气缸的前半部；17-推力座圈；18-推力轴承；19-推力座圈；20-气缸后半部；21-油池；22-吸油管；23-后端盖；24-油泵齿轮图7-8斜盘式压缩机的结构,图7-9斜板式压缩机的工作原理,斜板式压缩机的工作原理见图7-9，压缩机主轴旋转时斜板作左右摇摆运动，斜板通过钢球驱动双头活塞在前、后气缸中作往复运动，完成压缩、排气、膨胀和吸气等过程。,2、电磁离合器电磁离合器一般安装在压缩机的前端面，成为压缩机总成的一部分。电磁离合器的结构如图7-10所示，主要由压力板、皮带轮和电磁线圈等主要部件组成。,DENSO原装日本进口纯正24V空调电磁离合器线圈：适合小松，卡特，住友，日野，大宇，柳工，三一重工，等等DENSO空调系统。,写出动力传递路线,接通空调开关，制冷系统工作，电磁离合器的定子线圈通电，产生磁力，将压力板吸向皮带轮，两者结合在一起，发动机的动力便由皮带轮传递到压力板，带动压缩机运转。,（1）电磁离合器的结合状态,制冷系统停止工作时，离合器的定子线圈断电，磁力消失，压力板与皮带轮分离，皮带轮通过轴承在压缩机的壳体上空转，压缩机停止运转。,（2）电磁离合器的分离状态,3、冷凝器冷凝器是一种由管子和散热片组合起来的热交换器，其功用：将空调压缩机送来的高温（70）、高压（1.32.0MPa）气态制冷剂中的热量散发到车外环境中，使制冷剂冷凝成高温（55）、高压（1.32.0MPa）液体进入储液干燥器。冷凝器由铜管(或铝管)与散热片组成，其结构形式主要有：管片式、管带式、鳍片式等。（1）管片式（用于大中型客车）管片式冷凝器由铜管或铝管套装散热片而构成，片与管组装后，经胀管处理，使散热片与散热管紧密接触，使之成冷凝器总成。,a)管片式冷凝器外形图b)管片式冷凝器结构图1-芯管；2-（发动机冷却系）散热器；3-散热片；4-冷凝器图7-12管片式冷凝器的结构,（2）管带式（用于中巴车）管带式冷凝器由多孔扁管和S形散热带而构成。,1-气体制冷剂流入；2-多孔扁管；3-S形散热带；4-液态制冷剂流出图7-13管带式冷凝器的结构,（3）鳍片式（如时代超人）鳍片式冷凝器是在扁平的多通道表面直接铣出鳍片状散热片,然后装配成冷凝器总成，结构如图7-14所示。由于散热鳍片与管子为一整体，故散热性能好。,a）散热片形状b)冷凝器总成图7-14鳍片式冷凝器的结构,冷凝器的日常维护：1、外部的散热片应定期维护清理（用软毛刷和水，不能用硬毛刷和高压水）；2、内部盘管泄漏是常见故障，不宜进行焊接，应更换；3、制冷剂应该从冷凝器上端进口进入，沿下方出口流出，再进入干燥罐，不能装反，否则会引起制冷系统压力过高、冷凝器和压缩机胀裂。4、冷凝器在未装连接管接头之前，不要长时间打开管口的保护管，尽量缩短制冷系统的开放状态时间，以免潮气进入系统内部。5、一般管口有IN或OUT字样，或有箭头表示。,4.储液干燥器和集液器（1）储液干燥器储液干燥器用于膨胀阀式的制冷循环暂时存储制冷剂，使制冷剂的流量与制冷负荷相适应；去除制冷剂中的水分和杂质，确保系统正常运行；部分储液干燥罐上装有观察玻璃，可观察制冷剂的流动情况，确定制冷剂的数量；有些储液干燥罐上装易熔塞，在系统压力、温度过高时，易熔塞熔化，放出制冷剂，保护系统重要部件不被破坏；,还有些储液干燥罐上安装有维修阀，供维修制冷系统安装压力表和加注制冷剂之用；有些车型的储液干燥罐上装有压力开关，可在系统压力不正常时，中止压缩机的工作。干燥器内有滤网和干燥器，罐的上方有观察玻璃及进口和出口。,储液干燥器的全称是储液干燥过滤器，对此维修人员多称为氟罐，作用：1）储液：储存液态制冷剂。经过膨胀阀的制冷剂量一定，多余的液态制冷剂存储在储液干燥过滤器内；2）干燥：吸收制冷剂中的水蒸汽，防止水汽在膨胀阀处结冰而堵塞制冷剂的循环；3）过滤：过滤系统的杂质，杂质进入系统会加速压缩机的磨损；,储液干燥瓶的安装：干燥瓶要安装在通风、冷却好、远离热源的地方。干燥瓶要直立安装，倾斜度不能大于15。安装时，干燥瓶必须装在最后。不同制冷剂所装干燥瓶不一样，不能混用。,（2）集液器集液器用于膨胀管式的制冷系统，安装在蒸发器出口处的管路中。在蒸发器出口处安装集液器，一方面将制冷剂进行气液分离，另一方面起到与储液干燥器相同的作用。,气液分离器：（积累器）：是与孔管节流方式配套的装置，装在蒸发器出口与压缩机进气管之间。,气液分离器作用：储存制冷剂、过滤、以及从制冷剂中吸收水蒸汽，CCOT系统通常配气液分离器。蒸发器出口的制冷剂气液混合体进入气液分离器流入底部，蒸汽上升到顶部回到压缩机。制冷的液体在气液分离器的底部渐渐气化，然后回到压缩机中。从而防止液态制冷剂进入压缩机。CCOT：cyclingclutchorificetube（循环离合器孔管）,5、膨胀阀膨胀阀又称为节流阀，汽车空调系统使用的膨胀阀为温度控制式膨胀阀，故又称为热力膨胀阀。（1）、内平衡式热力膨胀阀,1-滤网；2-孔口；3-阀座；4，9-弹簧；5-出口；6-内平衡管；7，15-感温包,图7-17内平衡式热力膨胀阀结构,内平衡式热力膨胀阀主要由阀门、膜盒、膜片、调节弹簧、毛细管（连接感温包）等组成，如图所示。固定在回气管路上的感温包内装有惰性液体或制冷剂，当蒸发器出口温度较高时，感温包内液体温度随之上升，内压升高，作用在膜片上的压力大于蒸发器进口压力和过热弹簧压力总和时，针阀离开阀座，阀门开启，制冷剂流入蒸发器。针阀开启后，制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力随之上升，回气温度降低，膜片下侧压力增加，上侧压力降低，阀门关闭。由于膜片上、下侧压力经常处于不平衡状态，所以不断地作开启、闭合的循环。,内平衡式热力膨胀阀的工作原理图：,STDE(B)系列热力膨胀阀,（2）外平衡式热力膨胀阀,a)结构示意图b）工作原理示意图1-滤网；2，17-入口；3-孔口；4-阀座；5，16-弹簧；6-出口；7-外平衡管；8，13-感温包；9，19-膜片；10-毛细管；11-外平衡管；12-（制冷剂）出口；14-蒸发器；15-调节螺钉；18-针阀；图7-18外平衡式热力膨胀阀结构和工作原理图,外平衡热力膨胀阀,（3）F形热力膨胀阀F形热力膨胀阀属内平衡式热力膨胀阀的一种，感温包和蒸发器出口处管道相接触。,1-毛细管；2-膜片；3-入口；4-球阀；5-调节弹簧；6-出口；7-感温包；8-阀杆图7-19F形热力膨胀阀工作原理,（4）H形热力膨胀阀H形膨胀阀的结构如图7-20所示，主要由阀体、感温元件、球阀、调节螺栓和预紧弹簧等组成。,1-感温元件；2-球阀；3-调节螺栓；4-预紧弹簧；5-阀体图7-20H形膨胀阀的结构示意图,用于BMWE46,H型膨胀阀,H型膨胀阀是一种整体式膨胀阀，又称块阀，取消了外平衡式普通膨胀阀的外平衡管和感温包，直接与蒸发器进、出口相连。如图：H型阀实际上并没有取消感温包，而是把感温包缩到阀体内的回气通路上，从冷凝器来的制冷剂从入口进入膨胀阀经节流后出来进入到蒸发器，在蒸发器中吸收热汽化了的制冷剂从蒸发器出来，在进入H阀另一腔内，使动力元件直接感受蒸发器出口的温度后出来进到压缩机。制冷剂第二次进入H阀的过程相当于外平衡管的作用，通过膜片、顶杆及弹簧等的作用控制阀口的开度。,一般，膨胀阀等节流装置失效会导致系统内加注制冷剂过多。要求：直立安装，不允许倒置，位置应靠近蒸发器。,6、膨胀节流孔管（简称孔管）,1-出口滤网；2-节流孔；3-密封圈；4-管外壳；5-进口滤网图7-21孔管结构示意图,在图中标出制冷剂的流动方向,7、蒸发器蒸发器的结构与冷凝器相似，也是由铜管(或铝管)与铝片组成的一种热交换器。常用的蒸发器有：管带式、管片式、层叠式等结构。特点：比冷凝器窄、小、厚。,暖风系统的作用:（1）冬季汽车空调可以向车内提供暖风，提高车室内的温度，使乘员不再感觉到寒冷。（2）冬季或者初春，室内外温差较大，车窗玻璃会结霜或起雾，影响司机和乘客的视线，不利于安全行车，这时可以用暖风来除霜和除雾。,课题三汽车空调暖风、通风和空气净化系统,一、暖风装置,根据热源的不同，空调暖风装置主要有：水暖式暖风装置、气暖式暖风装置、独立燃烧式暖风装置。,多用于轿车,A-冷空气；B-暖空气；1-加热器芯；2-加热器出水管；3-膨胀水管；4-热水阀；5-散热器进水管；6-恒温器；7-冷却风扇；8-散热器；9-水源；10-散热器溢流管；11-散热器出水管；12-加热器进水管；13-鼓风机图7-27水暖式暖风装置的管路连接,水暖式暖风装置,水暖式暖风系统一般由控制开关、鼓风机、暖风水箱、循环水控制开关及相应的管路组成，如右图所示。需要暖风时，接通控制开关，循环水控制开关也自动接通，这样发动机的冷却液开始在暖风水箱及管路中循环。鼓风机同时开始转动，风通过暖风水箱后变成暖风通过出风口吹向车内。这种暖风装置结构简单、耗能少、成本低、操作维修方便，所以各种汽车一般都采用这种暖风装置。,2、独立燃烧式暖风装置（多用于客车和载货车）,1-新鲜空气入口；2-暖风出口；3-助燃空气入口；4-废气出口；5，6-风扇；7-电动机；8-进油口；9-燃油泵；10-电磁阀；11-雾化器；12-燃烧室；13-电热塞；14-热交换器；15-火焰检测过热保护；16-恒温器；17-热熔断丝图7-28德国HL-6512型独立燃烧式暖风装置结构图,1、在独立燃烧式暖风装置中，加热器是燃烧器和热交换器的组合体。2、加热器每运行50h，应该拧下电热塞，清除积碳。3、综合预热式，既利用发动机的冷却液热量，又装有燃烧预热的综合加热装置暖风，多用于大客车。,3、燃气取暖系统在大、中型客车上，常采用燃气取暖系统。燃油和空气在燃烧室中混合燃烧，加热发动机的冷却水，加热后的水进入加热器芯向外散热，降温后返回发动机再进行循环。,燃气取暖系统图,二、通风装置,通风装置的作用是将车外的新鲜空气引入车内，将车内的污浊空气排出车外，同时通风装置还可以防止风窗玻璃起雾。1、动压通风动压通风也叫自然通风，它是利用汽车在行驶时各个部位所产生的不同压力为动力，在适当的地方开设进风口和排风口，以实现车内的通风换气。汽车在行驶时的压力分布如图,（+）正压；（）负压图7-29表面压力分布图,1-空气入口；2-空气出口图7-30动压通风空气流动示意图,2、强制通风强制通风是利用鼓风机进行强制通风。,1-鼓风机2-进风口3-排风口图7-31强制通风布置示意图,汽车空调配气，主要是解决车室内温度、风量控制的自动化和各类通风温调方式，以提高舒适性。车室内配气，有各种用途的吹出口，如前席、后席、侧面、冷风、暖风、除霜、除雾等出风口。吹出口风温由风门切换，所以风门布置是配气优劣的重要因素。汽车空调典型配气方式有空气混合式和全热式，如右图所示。,三、空气净化装置,1、过滤除尘目前大多数车辆的空气净化装置采用的方法是在空调系统的进气系统中安装空气滤清器。2、烟雾驱除,1-风机电动机；2-滤清器；3-放大器；4-调速电阻；5-鼓风机风扇；6-烟雾传感器；7-滤清器图7-32带烟雾驱除的空气净化装置,3、多功能空气净化装置如图7-33所示为一款多功能空气净化装置结构示意图，主要由粗滤器、静电除尘装置、活性炭滤清器、负离子发生器和风机等组成。,1-粗滤器；2-集尘电极；3-充电电极；4-负离子发生器；5-风机；6-活性炭滤清器图7-33多功能空气净化装置结构示意图,课题四汽车空调控制系统,一、汽车空调控制系统的控制元件,汽车空调系统中设有一系列的控制元件和执行机构，主要有：温度控制组件、压力控制组件、电磁离合器、转速调节装置和真空控制组件等。1、温度控制组件（1）恒温器恒温器的常见形式有波纹管式、双金属片式和热敏电阻式等。（2）环境温度开关,温度控制器温度控制器又称恒温开关，是汽车空调系统中的一种开关元件，是感受蒸发器表面的温度，通过自身机构的动作从而控制压缩机离合器线圈中电流的通、断致使压缩机产生开与停的动作，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的一种电气控制装置。汽车空调温度控制器可分为机械压力式和电子式两种：1）机械压力式温度控制器（波纹管式）机械压力式温度控制器主要由毛细管和波纹管构成，其内部充满感温介质，感温管的一端插入蒸发器翅片之中，感受蒸发器表面的温度，它的主要功能是通过感温元件内工质的温度变化，导致波纹管内压力发生变化，致使其伸长或缩短，将此信号传递出去。,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见图6-28。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。,机械压力式温度控制器,该温度控制器的调节机械主要由凸轮、凸轮轴、温度调节螺钉等组成，其作用是使温控器能在最低至最高温度范围内任何一点动作，以控制温度。波纹管式温度控制器的触头开闭机构主要由触头、弹簧、杠杆等组成。,波纹管和充满制冷剂的感温毛细管相连，毛细管感温元件置于蒸发器翅片冷气通过的位置之中。当蒸发器温度变化时毛细管中的制冷剂温度也随着变化，对应的压力也发生变化，温度升高，压力就增大，推动波纹管中膜片运动，推动机械杠杆机构使触点闭合，电磁离合器线圈通电，压缩机旋转，制冷系统循环制冷，如果车内温度降到设定的温度以下，膜片向相反的方向运动，弹簧帮助复位，使触点脱开，电磁离合器线圈断电，压缩机停止工作。调整调节螺钉可以改变温控器的温度设定值，旋转凸轮的旋钮，可以调整温度的高低。,温度设定机构主要由凸轮、调节螺钉和调节弹簧等组成，见图6-29。其功能是使恒温器在一定温度范围内的任一设定温度起控制作用。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。当主弹簧被拉紧时，感温包内要有比较高的温度才能使触点闭合，即车厢内温度较高。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46，这样为蒸发器除霜提供了足够的时间。,（2）双金属片式恒温器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。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。,工作原理：在设定温度范围内，双金属片平伸，两触点闭合。此时，电磁离合器电路接通，压缩机工作。当流过恒温器的空气温度低于所设定温度时，由于两种金属片的热膨胀系数不同，膨胀系数大的金属片收缩得多，这样就造成了双金属片弯曲，触点断开，电磁离合器分离，压缩机停止工作。当温度上升后，金属片受热后逐渐平伸，触点又闭合，从而接通电路。如此反复达到控温的目的。双金属片式恒温器的特点是结构简单、不宜损坏且价格便宜。但作为直接感受温度的部件，必须整体放置在蒸发箱内，因此，为安装带来了不便。也正是这个原因，波纹管式恒温器的应用要比双金属片式恒温器广泛。,（3）热敏电阻式恒温器热敏电阻是一种阻值随温度变化而改变的电阻元件。热敏电阻有两种：一种具有负温度特性，即随温度升高，电阻值减小；一种具有正温度特性，即随温度升高，电阻值增大。热敏电阻式恒温器正是利用了热敏电阻的这种特性，把它作为传感器放置在被测温度之处，如空调系统的风道内，同时用导线与晶体管放大电路系统相连。,温度的变化转变为电阻值的变化，进而转变为电压的变化，通过放大器控制电磁离合器动作，由此达到控制温度的目的。温度调节是靠一个附加的调温电阻器调整的。恒温器中使用的热敏电阻通常采用负特性电阻，由于热敏电阻性能的好坏直接影响到温度调节的精度，因此，在选用时要精心挑选。,空调上的温度开关有环境温度开关、水温开关、蒸发器表面温度开关、除霜开关等等。过热开关(过热保护装置)，有两种，一种是装在压缩机缸盖上，作用结果是使电磁离合器电源中断，压缩机停转。一种是装在蒸发器出口管路上，作用结果是泄漏报警灯亮。这两种结构的目的都是防止由于缺少制冷剂，造成压缩机因缺乏润滑油而过热损坏。过热开关是一种温度-压力感应开关。在正常情况下，此开关处于断开位置(见图6-33)。,（2）冷却液过热开关,2、压力控制组件（1）高压压力开关空调制冷系统中使用的高压开关常见的有触点常开和触点常闭型两种。触点常闭型的高压开关电路一般串联在压缩机电磁离合器线圈的电路上。触点常开型并联在冷凝器冷却风扇的高速档电路上。,1-固定触点；2-接头；3-膜片；4-外壳；5-接线柱；6-弹簧；7-活动触点图7-37触点常闭型高压开关结构示意图,（1）高压压力开关高压压力开关装在压缩机至冷凝器之间的高压管路上，其作用是防止系统在异常的高压压力下工作。当因冷凝器散热不良、散热堵塞和风扇损坏等，导致冷凝压力出现异常上升时，开关自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停转，或接通冷却风扇高速挡电路，自动提高风扇转速，以降低冷凝温度和压力。在汽车空调系统中，高压开关的压力控制范围为：2.823.10MPa时断开，1.031.73MPa时接通（不同车型压力值不同）。,当系统处在高温高压或者低温低压状态时，此开关保持常开。当系统处于高温低压状态时，此开关闭路。系统的高温低压状态通常是在缺少制冷剂的时候出现的。此时若压缩机继续保持运转，将会因缺少润滑及过热而损坏。过热开关使压缩机停止转动，直到故障排除再恢复运转，起到自动保护作用。,热力熔断器是与过热开关配套工作的，由温度感应保险丝和线绕电阻器(加热器)组成。当过热开关闭路时，通向电磁离合器的电流通过热力熔断器中的加热器，使加热器温度升高，直到把熔断器熔化。这样电磁离合器电路中断，压缩机停止转动。因熔化保险丝需要一定的时间，对于短时间(例如三分钟)内的高温低压现象是不起作用的。短时间异常现象未必会对系统工作产生影响。,（2）低压压力开关低压压力开关简称低压开关，也称制冷剂泄漏检测开关。根据低压开关的安装区域的不同，低压开关的作用也不尽相同。作用是当气体泄漏，压力降低，切断电磁离合器电源，以免烧坏压缩机。,1-接头；2-膜片；3-外壳；4-接线柱；5-弹簧；6-固定触点；7-活动触点图7-38低压开关结构示意图,低压开关有两种，一种是安装在系统的高压回路中，防止压缩机在压力过低的情况下工作。因为，高压回路中压力过低，说明缺少制冷剂。缺少制冷剂将影响润滑效果，久而久之将损坏压缩机。另一种低压开关是设置在低压回路中（一般是蒸发器出口），直接由吸气压力控制。当低压低于某一规定值时，接通高压旁通阀(电磁阀)，让部分高压蒸气直接进入蒸发器，以达到防止蒸发器结冰或除霜的目的。这种装置一般用于大、中型客车的空调制冷系统中。低压开关的工作范围一般为：80110kPa时断开；230290kPa时接通。,（3）高低压联动开关（高低压组合开关/（三位压力开关）,1，7-动低压触点；2，6-静低压触点；3-膜片；4-制冷剂通道；5-开关座；8-绝缘片；9-弹簧；10-调节螺钉；11-接线柱；12-顶销；13-铜座；14-动高压触点；15-静高压触点；16-膜片座图7-42高低压联动开关结构示意图,由金属膜片、弹簧及触点等组成,高、低压力开关用于保护作用时，通常都安装在系统的高压侧，因此，为了结构紧凑，减少接口，把高、低压力开关做成一体，形成了高、低压复合开关。这样就可以作为一体安装在储液干燥器上，起到保护作用。如上海桑塔纳2000轿车、南京依维柯客车上就采用它。三位压力开关的作用是：防止因制冷剂泄漏而损坏压缩机。当系统内制冷剂高压异常时，保护系统不受损坏。在正常工作状况下，冷凝器风扇低速运转，实现低噪音，节省动力；当系统内高压升高后，风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现了风扇的二级变速.三位压力开关一般安装在储液干燥器上，感受制冷剂高压回路的压力信号。,其工作过程是：低压保护当制冷剂压力低于低限值(196kPa)，由于弹簧的压力大于制冷剂压力，因此触点7和触点1断开，电流中断，压缩机停止工作。正常工作当制冷剂压力为正常值时(0.23MPa)，制冷剂压力超过弹簧力，弹簧受压缩，而金属膜片不变形，动触点向箭头方向移动，触点1接通，压缩机正常工作。高压保护当制冷剂压力高于高限值时(3.14MPa)，此时制冷剂压力不仅高于弹簧压力，而且高于金属膜片的弹力。这时，金属膜片由拱形变平，推动销子6向箭头方向移动，并使得高于触点7，电路断开，压缩机停止工作。,（4）泄压阀过去，在汽车空调系统中，为了防止高压侧温度和压力异常升高造成系统损坏，常常用易熔合金做成易熔塞，当温度和压力异常升高时，易熔塞熔化，释放出制冷剂。但这种方法付出的代价是经济上的损失和对环境的污染，同时空气将进入空调系统。因此，目前大多采用泄压阀替代易熔塞，通常装在压缩机制冷剂出口处。,A-泄压通道；1-阀体；2-O形密封圈；3-密封塞；4-下弹簧座；5-弹簧；6-上弹簧座图7-40泄压阀结构示意图,泄压阀一般安装在压缩机高压侧或贮液干燥器上。正常情况下，弹簧力大于制冷剂压力，密封塞被压紧密封。当高压侧压力异常升高时(此值为设定值，不同系统和厂家，设定值也不同)，弹簧被压缩，密封塞被打开，制冷剂释放出来，压缩机压力立即下降。当压力低于设定值后，弹簧又立即将密封圈压紧。目前，在北京切诺基吉普车空调系统的贮液干燥器及长春奥迪100轿车的压缩机上都装有此种泄压阀。,3、汽车空调制冷系统运行工况的控制装置（1）发动机怠速调节装置怠速继电器怠速提升装置发动机在怠速运转时往往影响到空调系统的正常工作。一方面压缩机转速过低，造成制冷量严重不足；另一方面对于小排量发动机来说，怠速时发动机功率较小，不足以带动制冷压缩机并补偿因电力消耗给发电机增加的负荷。同时，由于发动机转速过低，冷却风扇的风压和风量均不充足，使得发动机和冷凝器散热受到影响。冷凝器温度和冷凝压力异常升高后，压缩机功耗迅速增大。这样，一是增加了发动机在怠速时的负荷，导致工作不稳定，甚至熄火；二是会引起电磁离合器打滑或传动皮带损坏。因此，在非独立式空调系统中一般都装有怠速调节装置。,怠速调节装置可分为两类，一类是被动式调节，当发动机怠速运转时，自动切断压缩机离合器电路，停止压缩机运行，以减轻发动机的负荷，稳定发动机怠速性能，这类装置称为怠速继电器；第二类是主动式调节，即在发动机怠速运转时，加大油门，以增加发动机的输出功率，并使发动机转速稍有提高，达到带负荷的低速稳定运转的目的。这类装置称为怠速提升装置。怠速继电器是一种集成电路，感应来自点火线圈的脉冲信号，所需控制的转速设定值可由人工调节。若发动机怠速转速低于设定值，继电器不吸合，则压缩机停转。怠速继电器的线路图有多种。,一般带有怠速继电器的控制电路都与测温电路继电器串接。图6-38是一种测速与调温控制电路原理图。当发动机转速低于规定转速时，三极管VT1导通，使三极管VT3截止，继电器1触点分开，电磁离合器线圈电流被切断，压缩机停转。当蒸发器表面温度降至规定值，热敏电阻阻值升高到使三极管VT2导通，三极管VT3截止，继电器1触点分开，压缩机停转。,怠速提升装置近年来进口轿车上的空调系统大多采用怠速提升装置，以保证怠速时能带空调稳定运转。怠速提升装置有多种型式，工作原理基本相同，现介绍一种常见的简单结构。如图6-39所示：该装置主要由真空促动器和真空电磁阀二部分组成。真空促动器的拉杆与化油器的节气门拉杆相连，真空电磁阀的电路与压缩机电磁离合器电路并联。在汽车怠速时，如果空调电磁离合器电源接通，真空电磁阀同步工作，真空阀门被打开，来自发动机进气管路的真空度通过真空电磁阀到真空促动器，吸引拉杆向加大节气门的方向移动，从而提升怠速。拉杆的行程要调整到使发动机在怠速时带动压缩机运行，并能保持稳定运转。,a)节气门直动式b)旁通空气式1-节气门；2-发动机进气管；3-节气门操纵臂；4-执行元件；5-怠速空气道图7-41发动机怠速控制方式,（2）加速断开装置在汽车加速超车时，为了保证发动机有足够的动力，应当切断压缩机离合器电路，这样就卸除了压缩机的动力负荷，以尽量大的发动机功率来供汽车加速所需。常用的加速断开装置(也称超速控制器)是由超速开关及延迟继电器组成。超速开关一般装在加速踏板下，当加速踏板被踩下时，电磁离合器电路断开，压缩机停止工作，使发动机的输出功率全部用于加速，而1020s后电路又自动接通，空调系统恢复工作。高档轿车为提高超车能力常加装这种装置。,4、真空驱动器（也叫真空马达）由于汽车上有现成的真空源和真空驱动器的结构简单，汽车空调系统中常采用真空驱动器作为控制元件，来控制某些风门或阀门的开、闭。（1）单膜片式真空驱动器,1-复位弹簧；2-真空接口；3-膜片；4-通气孔；5-连杆图7-42单膜片式真空驱动器,真空马达(见图6-40)由真空盒、膜片、弹簧和传动杆组成。真空盒被膜片分为两个不相通的腔室，一侧与发动机真空管相连，另一侧通过空气泄漏孔与大气相通。真空马达不工作时，弹簧处于松弛状态，传动杆伸长(见图6-40a)；工作时，上腔室具有一定真空度，上、下腔室的压差使得弹簧被压缩，传动杆向上移动，带动风门(阀门)动作(见图6-40b)。,二、汽车空调控制系统的调节模式和配风控制,1、手动调节模式手动调节模式包括温度调节、出风口位置调节、鼓风机风速调节和空气的内外循环调节等。（1）空气进气选择(内外循环选择)调节,手动空调的控制面板,（2）出风口位置调节,1-拉线；2-出风口位置控制电机图7-46对出风口位置选择风门的控制方式,（3）温度调节温度调节通过空调控制面板上的温度调节钮来完成，温度调节钮联动空气混合风门和控制进入加热器芯的发动机冷却液的热水阀。,1-鼓风机；2-蒸发器；3-空气混合风门；4-加热器芯；5-热水阀；6-温度调节钮图7-47温度调节钮处于冷位置示意图,1-鼓风机；2-蒸发器；3-空气混合风门；4-加热器芯；5-水阀；6-温度调节钮图7-48温度调节钮处于冷、热交界位置示意图,（4）鼓风机转速调节A、由鼓风机开关和调速电阻联合控制：鼓风机转速通过在鼓风机电路中串入不同的电阻来实现。,1-鼓风机电动机；2-鼓风机调速电阻；3-鼓风机继电器；4-鼓风机挡位选择开关图7-50鼓风机转速的调节,风机的控制档位一般有二、三、四、五速四种，最常见的是四速，参见图6-42，通过改变风机开关与调速电阻的接通方式可令风机以不同转速工作。,调速电阻一般装在空调蒸发器组件上，利用气流进行冷却。风机开关一般装在操作面板内，设置不同挡位，供调速用，在设置时，风机开关可控制鼓风机电源正极，也可控制鼓风机电路搭铁。B、电控模块通过大功率晶体管控制现代中高档轿车为实现风速的自动控制，风机的转速一般由电控模块通过大功率晶体管控制见图6-43。,2、全自动调节模式,1-乘室；2-加热器；3-蒸发器；4-鼓风机；5-温度调节门；6-控制杆；7-鼓风机开关；8-热水阀开关；9-反馈电位器；10-驱动器；11-接发动机进气歧管；12-真空罐；13-降温真空驱动器；14-升温真空驱动器；15-真空控制阀；16-比较器；17-车外温度传感器；18-太阳辐射热传感器；19-风道温度传感器；20-车内温度传感器；21-循环风门；22-调温电阻；23-电桥图7-51全自动调节模式的汽车空调系统工作原理图,3、微机控制调节模式,图7-52微机控制调节模式的汽车空调系统工作原理图,4、配风控制配风控制的实质是对空气的循环方式、风道、风门的位置、冷暖空气的混合方式等进行控制。,1-外气；2-内气；3-蒸发器；4-鼓风机；5-除霜器出风口；6-冷气出风口；7-暖气出风口；8-加热器芯图7-53冷暖合一型配风系统示意图,1-内气；2-外气；3-侧面除霜器出风口；4-前风窗玻璃除霜器出风口；5-冷气出风口；6-驾驶员席侧出风口；7-后出风口；8-助手席侧出风口；9-加热器芯；10-蒸发器图7-54全功能型配风系统示意图,全功能配风模式是指可以将制冷、除湿、采暖、通风、净化、除尘、冷暖风的混合等诸多功能集于一体的配风方式。,图7-55典型的配风控制的温度调配控制示意图1-轴流鼓风机；2-车内循环空气口；3-外来新鲜空气口；4-循环空气风门；5-蒸发器；6-调温门；7-除霜门；8-中风门；9-、11-侧风口；10-中风口；12-下风口；13-下风门；14-加热器芯；15-空调器外壳；16-上风口,三、汽车空调控制系统的控制电路,图7-56桑塔纳轿车空调控制电路,1、桑塔纳轿车空调装置采用的是CCTXV系统，即热力膨胀阀一离合器系统。该电路由电源电路、温度控制电路、鼓风机控制电路、冷凝器风扇电路、怠速控制电路和压力控制电路组成。2、低压保护开关串联在恒温器和电磁离合器之间，当制冷系统缺少制冷剂系统压力过低后，开关断开，停止压缩机工作。3、主继电器中的J1触点在空调AC开关接通时，即可闭合，使鼓风机低速运转，以防止蒸发器表面温度过低而结冰。,4、高压保护开关串联在冷却风扇继电器和主继电器J1的一对触点之间。当制冷系统高压值超过规定值时高压保护开关触点闭合，将电阻短路，使风扇电机高速运转，以增强冷凝器的冷却能力。同时，冷却风扇电动机还直接受发动机冷却液温控开关18的控制。当不开空调AC开关时，若发动机冷却液温度低于85时，风扇电动机不转动；高于95时，风扇电动机低速转动；当冷却液温度达到105时，风扇电动机将高速转动。,目前很多轿车采用制冷剂压力开关和水温开关组合的方式对冷却风扇系统进行控制。图6-47为丰田LS400冷却风扇系统电路图，从该图可看出，起控制作用的是水温开关和高压开关，水温开关和高压开关处于不同状态，则控制继电器形成不同组合，从而控制两个并排的风扇不运转、低速运转或高速运转。,下面分三种状态分别介绍。空调不工作时在不开空调的情况下，风扇的工作取决于发动机水温。a发动机冷却水温低于93。这时，由于水温较低，水温开关处于闭合状态，3号冷却风扇继电器和2号冷却风扇继电器工作。其中，3号冷却风扇继电器4与5接通。2号冷却风扇继电器常闭触头被打开。同时，由于空调不工作，高压开关处于常闭合状态，1号冷却风扇继电器通电工作，使常闭触头打开，这时两个冷却风扇均不工作，使发动机尽快暖机。b发动机水温高于93。这时，水温开关打开，2号和3号继电器回到原始状态，即不工作。虽然这时高压开关使1号继电器常闭触点打开，但并不影响风扇的工作。加至1号冷却风扇电机和2号风扇电动机的都是12V电压，此时，两风扇同时高速运转，以满足发动机冷却系散热需要。,空调工作时空调工作时，水温控制器回路仍然起作用，这时冷却风扇受空调和水温控制回路的双重控制。a开空调，高压端压力大于135kPa，且水温低于93。这种情况下，水温开关处于闭合状态，而高压开关打开，这时2号和3号继电器受控动作，而1号继电器不工作，即触头处于常闭状态，这样，继电器使两冷却扇电动机串联工作，故两冷却扇同时低速运转，以满足冷凝器散热需要。b开空调，高压端压力大于135kPa，且水温高于935。这种情况下，高压开关和水温开关都打开，1、2、3号继电器均不工作，加至两冷却扇电动机的都是12V电压，故两冷却风扇同时高速运转。,综上所述可知，两冷却风扇的工作同时受水温和空调信号影响，而处于同时不转、同时低速转或同时高速转三种状态之间循环。其工作原理简图可参见图6-48。,课题五汽车空调的维修与故障诊断,一、常用维修工具和设备,1、歧管压力表歧管压力表的结构如图7-57所示，主要由低压表、高压表、低压手动阀（LO）、高压手动阀（HI）、阀体和软管接头等组成。,图7-57歧管压力表,连接歧管压力表：将歧管压力表的高低压开关全部关闭。,把加注软管的一端和歧管气压计相连，另一端和车辆侧的维修阀门相连；蓝色软管低压侧红色软管高压侧；低压侧：0.150.25MPa（1.5-2.5kgf/cm2）高压侧：1.371.57MPa（14-16kgf/cm2）。,2、维修阀大多数汽车空调一般设两个维修阀，分别设置在制冷系统管路的高压区和低压区；有些汽车设有三个维修阀。常用的维修阀主要是气门阀和手动阀。（1）气门阀（2）手动阀手动阀是一种以手动方式控制制冷剂流向的三通阀，通常设置在压缩机上。,1-外接设备的软管；2-气门阀；3-顶阀销；A-连接高压表（或低压表）；B、C-高压区（或低压区）管路图7-59气门阀结构示意图,3、电子卤素检漏仪,1-制冷系统管路；2-吸嘴；3-加热器；4-外壳；5-阴极；6-阳极；7-吸气微型风扇；8-升压变压器；9-电源；10-放大器；11-蜂鸣器；12-电流表图7-61电子卤素检漏仪工作原理示意图,卤素检漏仪,又称为卤素检测仪、SF6气体检测仪，能用来检测SF6气体，HFC(R134、R123)CFCHCFC致冷剂，卤素气体，乙烯，四氯乙烯，三氯乙烯和含有卤素的大部分其它化合物；是利用卤族元素探索气体存在时，使赤热铂电极发射正离子量增加的原理来制作的检漏仪。卤素检漏仪的功能1、可检测所有卤素制冷剂2、三色视频指示，渐变声讯报警3、轻触式键盘，灵敏度可调4、内置微型泵采样前自清零5、专利的智能型热电子传感器技术6、自动指示状态7、浓度分辨率可调,卤素检漏仪的原理,卤素检漏仪是指用含有卤素(氟、氯、溴、碘)气体作为示漏气体的检漏。该类仪器分两类：其一为传感器(即探头)与被检件相连接的称为固定式(也称内探头式)检漏仪；其二为传感器(即吸枪)在被检件外部搜索的称为便携式(也称外探头式)检漏仪。示漏气体有氟里昂、氯仿、碘仿、四氯化碳等，其中氯里昂属最好。灵敏度可达3.2lO-9Pam3s。金属铂在800900oC温度下会发生正离子发射，当遇到卤素气体时，这种发射会急剧增加。这就是所谓的“卤素效应”，利用此效应制成了卤素检漏仪。传感器是个二极管，加热丝、阴极(外筒)、阳极(内筒)均用铂材制成。阳极被加热丝加热后发射正离子，被阴极接收的离子流由检流计(或放大器)指示出来，且有音响指示。电气部分由加热电源、直流电源、离子流放大器、输出显示及便携式的吸气装置电源等组成。,卤素检漏仪的应用,卤素检漏仪主要适应于电力、铁道、电器制造、化工、消防器材以及原子物理科研部门对充有六氟化硫或其他卤素气体（如：氟、氯、溴、碘及1211、氯仿、氟利昂F11、F12、F13、F22等）的设备、容器进行检漏，可以迅速、正确地定性和定量检测。,卤素检漏仪的注意事项,1.在被严重污染的区域，应及时复位仪器以消除环境对仪器的影响。复位时不要移动探头。仪器可根据需要任意次复位。2.当泄漏不能被测出时，