项目七汽车空调系统

1、项目七 汽车空调系统 任务-1 概述 知识目标：1、了解汽车空调的功能2、掌握汽车空调的特点及制冷剂和冷冻油汽车空调是利用多媒体对车内的空气进行调节，使之在温度、湿度、流速和洁净度上能满足人体舒适的需要，并预防或去除玻璃上的雾、霜和冰雪，保障乘员身体健康和行车安全。 衡量汽车空调的主要指标有温度、湿度、流速和洁净度等。 汽车空调主要包括制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统。1.1 汽车空调的功能 从汽车空调的概念来看，我们对汽车空调的功能有了一定的认识，即调节车厢内的温度，同时也对车厢内的湿度、气流速度、空气洁净度、热辐射等进行调节，从而为乘员创造了清新舒适的车内环境，具体概括

2、如下： （1）车内温度调节：温度是物质冷热程度的度量。冬季汽车利用采暖装置将车内温度升高。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖气的热源，而大型客车则采用独立燃烧式加热器作为暖气的热源。夏季车内降温则由制冷装置完成，目前我国大多数汽车的空调采用这种单一功能。（2）车内湿度：湿度是指空气中所含水蒸气量的多少。湿度的大小直接影响人体内的水分蒸发速率和口腔、鼻腔黏膜等健康状况和驾驶的工作状况。车内的湿度一般应保持在30%70%以内。普通汽车空调一般不具备这种功能，只有高级豪华汽车采用冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适当调节。 （3）车内气流速度调节：空气的流速和方向对人体舒适性影响很大，夏季

3、流速应限制在0.25m/s以内，总之根据乘客的生活环境，年龄、健康状况、冷热习惯等生理特点来控制出风口的风量，免得过大的风速直接吹到人体上，使人感到不舒服。 （4）车内空气净化：车厢内的空气质量是乘员舒适性的重要保证，由于车内空间小、乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况，还有尾气、灰尘、烟味等造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气过滤和净化内空气的功能。一般在汽车空调的进风口都装有空气过滤装置和空气净化装置。 （5）热辐射调节：太阳的辐射会对车内产生一股热浪，容易灼伤人的眼睛和皮肤，对人体的舒适性影响很大，选用太阳膜和阳光传感器对车内温度

4、能立即作出必要的校正。 1.2 汽车空调的特点 从1925年汽车加热器的出现就表明了汽车空调已经出现了。但是，由于其技术含量较低，人们并没有真正意识到这门专业技术，而一直到制冷技术被汽车所应用，才广泛被人们所关注。因此，谈到汽车空调的特点，也就是制冷技术的一些特点，概括起来汽车空调的特点如下： （1）抗冲击能力强：制冷系统安装在运动的车辆上，承受剧烈频繁的振动和冲击，因此，要求各个零部件应有较强的抗震能力，接头牢固，并防漏，而且，压缩机与冷凝器、蒸发器与压缩机都用软管连接。 （2）动力源多样：汽车空调系统不能用电力作动源，原因是设计上比较困难，轿车、轻型汽车及中型客车其制冷所需的动力来自同一发

5、动机，这种空调系统叫非独立空调系统。对于大型客车，冷藏车，由于所需制冷量比较大，采用专用发动机驱动，故称为独立式空调系统。 （3）电力控制源多样：汽车空调系统电气控制所需的电力有所不同，一般车辆采用12V（单线制）作电源，大型车辆则采用24V（单线制）作电源，而高级豪华轿车采用5V（双线制）作电力源。（4）制冷效果强：汽车在野外工作，直接受太阳的辐射，热量较强，要使汽车空调能迅速地降温，在最短时间内达到舒适的环境，要求制冷系统的制冷量特别大。这就导致压缩机输送的制冷剂流量变化大，但不能无限制的大，如果过大，会导致汽车空调设计困难，制冷效果不佳，而且会引起压力过高或压缩机产生液击现象，使得故障频

6、繁。 （5）控制方式不一样：由于车辆的性能要求不同，汽车空调的控制方式也就多样。一般车辆采用手动控制，高级豪华型轿车则采用自动控制或气动控制。 （6）结构紧凑、质量小：由于汽车车身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后不至于使汽车增重太多影响其他性能。 （7）车内风量分配不均匀：这是由汽车车身的结构所造成的。汽车空调风道的设计是研制汽车空调最大的难点。1.3 制冷剂和冷冻油1、制冷剂 在制冷系统中用于转换热量并循环流动的物质称为制冷剂。目前汽车空调系统中使用的制冷剂有R12和R134a两种。其中字母“R”是Refrigerant（制冷剂）的简称。 1）对制冷剂的

7、要求 在适当蒸发温度时，蒸发压力不低于大气；在适当冷凝压力时，温度不能过高；无色、无味、无毒、无刺激性，对人体健康无损害；不易燃烧，不易爆炸；无腐蚀性；价格合理，容易得；性能系数较高；与冷冻油接触时，化学、物理安定性良好；有较低的凝固点，能在低温下工作；泄漏时容易侦测。2）制冷剂R12的特性 无色、无味、无毒、不易燃烧、不易爆炸，化学性质稳定；不溶于水，对金属无腐蚀作用；能溶解多种有机物，一般橡胶密封圈不能使用；具有较好的热力性能，冷凝压力比较低；互溶性较好，它能与矿物油以任意比例互相溶解；对大气臭氧层有破坏作用，使全球变暖产生温室效应。3）制冷剂R134a的特点 无色、无味、无毒、不易燃烧、

8、不易爆炸，化学性质稳定；不破坏臭氧层，在大气层停留寿命短，温室效应影响也很小；粘度较低，流动阻力较小；分子直径比R12略小，易外泄，能被分子筛吸收；与矿物油不相溶，与氟橡胶不相溶；吸水性和水溶性比R12高；汽化替热高，定压比热大，具有较好的制冷能力。 实验表明，改动后的R134a系统，在以下方面更加优于R12系统： R134a的传热 性能及循环特性；R134a与润滑油相溶性；R134a与金属及橡胶相溶性；R134a与干燥剂相溶性；R134a对现代汽车空调系统影响。4）制冷剂使用时的注意事项： 操作制冷剂时，不要与皮肤接触，应戴护目镜，以免冻伤皮肤和眼球；避免振动和放置高温处，以免发生爆炸；原离

9、火苗，避免R12分解产生有毒光气；R134a与R12不能混用，因为不相溶，回导致压缩机损坏；使用R134a制冷剂的系统，应避免使用铜材料，这样会产生镀铜现象；制冷剂应放置在低于40以下的地方保存。2、冷冻油 在制冷系统中，用于保证压缩机正常工作，不易磨损，随系统循环流动并和制冷剂相溶的油称为冷冻油（Refviation oil）。目前汽车空调系统中使用的冷冻油有R12用矿物油、R134a用合成油（RAG、POE）两种。1）对冷冻机油性能的要求 要有适当的粘度，受温度的影响要小，而且这种粘度形成的油膜强度要高，能承受较大的轴向负荷，在不同温度下具有良好的润滑性能；要有良好的低温流动性和互溶性，在

10、制冷系统中，润滑油随制冷剂一起在系统中流动，在任何温度下都不能沉积，而且互溶，避免通过节流孔管时造成溅爆产生燥声；化学性质要稳定，与制冷剂和其他材料不起化学反映；毒性腐蚀要小，闪点要高，这是对安全性一种要求，最好是无毒，不燃烧，对金属橡胶无腐蚀。吸水性要小，如油中水份含量过高，通过节流阀时会因低温而结冰，造成系统因结冰而堵塞的现象。2）冷冻油的作用 润滑作用：减少压缩机运动部件的摩擦和磨损，延长机组的使用寿命。冷却作用：它能及时带走运动表面摩擦产生的热量，防止压缩机温度升过高或压缩机被烧坏。密封作用：密封件表面涂上冷冻油后能提高接点的密封性，防止制冷剂泄漏。降低压缩机的噪声：能在压缩机摩擦表面

11、形成一种油膜，保护运动部件，防止因金属摩擦而发出声响。3）冷冻机油使用注意事项 冷冻机油应保存在干燥、密封的容器里，放在阴暗处以免空气中的水分和其他杂质进入油中。不同牌号的冷冻油不能混装、混用。变质的冷冻油不能使用。制冷系统中不能加注过量的冷冻油，以免影响制冷效果。任务-2 汽车空调制冷系统 知识目标：1、了解制冷的基本原理及制冷系统主要零件2、掌握制冷系统的组成及制冷循环工作过程3、掌握汽车空调控制部件2.1 制冷的基本原理 在日常生活中，我们会有这样的体会，用酒精棉擦身体时，或手上沾有汽油时，都会有凉的感觉， 如 7-1图。这说明当液体变成 气体时吸收了热量，从而降低了温度。汽车制冷就是通

12、过消耗一定的动力把制冷剂由气体转 变成液体，然后再利用由液体转变成气体过程中吸收外部热量来达到汽车制冷的目的。 2.2 制冷系统的组成及制冷循环工作过程 如图7-2所示，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，其工作过程如下： 1、压缩过程：将流经蒸发器的低温、低压的气态制冷剂压缩为高温、高压的气态制冷剂，输送到冷凝器。 2、冷凝过程：将高温、高压的气态制冷剂冷却，使其变为中温、高压的液态制冷剂，送入干燥瓶。图8-2 制冷系统的组成 3、干燥过程：将中温、高压的液态制冷剂过滤，除去制冷剂中的杂质和水份，送入节流阀，并储存小部分的制冷剂。 4、膨胀过程：将过滤后

13、的中温、高压液态制冷剂利用节流原理，使其转变为低压雾状的液/气态混合物，送入蒸发器。 5、蒸发过程：低压雾状的液/气态混合物流至蒸发器，吸收周围的热量而汽化，达到制冷的目的。 2.3 制冷系统主要零件1、压缩机 压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力。输送制冷剂、保障制冷系统正常工作具有十分的作用。 1）汽车用空调压缩机的性能要求 要有良好的低速性能，即要求在怠速运转时有较大的制冷能力和较高的效率。 高速运转时要求输入功率低，即降低油耗，提高汽车动力性。 体积小、重量轻，便于安装和维修。 安全稳定、可靠性好，能够在恶劣的条件下有良好的抗震性和

14、密封性。 对汽车不利影响小，要求压缩机运行平稳，噪音低、震动小，开、停压缩机时对发动机转速的影响不应太大，启动扭矩要小。2）压缩机的种类 主要有：曲轴连杆式压缩机、斜盘式压缩机、摆盘式压缩机、旋叶式压缩机、滚动活塞式压缩机、涡旋式压缩机等。 （1）曲轴连杆式压缩机 曲轴连杆式压缩机结构如图7-3所示。 主要由曲轴连杆机构，进、排气阀，润滑机构和曲轴密封机构组成。 曲轴连杆机构由活塞、活塞销、曲轴、连杆、轴承等组成。 进、排气阀由吸气阀片、排气阀片、阀门板、挡板等组成。 润滑机构：冷冻油，作飞溅润滑和强制润滑。 轴承密封机构由弹性挡圈、密封圈、O型环、轴封组成。工作过程： 压缩过程：制冷气体在汽

15、缸内从进气时的低压升高到排气压力的过程。 排气过程：制冷气体从汽缸向排气管输出的过程。 膨胀过程：活塞从上止点向下移动到进气阀打开的过程。 进气过程：制冷剂从进气气阀进入汽缸，直到活塞下行至下止点为止的过程。 （2）斜盘式压缩机（称双向斜盘式） 斜盘式压缩机的结构如图7-4所示。 主要由缸体、活塞、主轴斜盘、前后缸盖、前后阀板、阀片、密封圈等组成。工作原理： 如图7-5所示是双向斜盘式压缩机的运动原理图，它的工作原理如下： 当主轴转动时，通过斜盘和滑履的带动，把主轴的回转运动变为双向活塞沿轴向的往复运动，活塞以斜盘主轴为中心，在同一圆周上均匀分布几个活塞，每个活塞作双向工作，所以一个活塞起两个

16、缸的作用，在活塞运动过程中，通过吸排气阀组把低温低压的制冷剂蒸气吸入，同时把高温高压的制冷剂排出，使其进入冷凝器进行热交换的过程。 （3）刮片式压缩机 刮片式压缩机又称旋片式压缩机，有正圆形和椭圆形两种。刮片数有2、3、4、5几种，如图7-6所示。 刮片式压缩机工作原理如下： 在圆形或椭圆形汽缸内对圆形汽缸偏心或对椭圆形汽缸同心地安装一个带有几个刮片的转子，转子一回转，由于离心力和油压的作用，使刮片从刮片槽中向外伸张，碰到汽缸壁，把汽缸分成几个隔腔，随着轴的旋转，隔腔内的容积发生变化，以进行制冷剂的吸入、压缩、膨胀和排出。 2、冷凝器 冷凝器是把来自压缩机的高温高压气体通过管壁和翅片将其中的热

17、量传递给冷凝器周围的空气，从而使高温、高压的气态制冷剂冷凝成高温、高压的液体。1）汽车用空调冷凝器的性能要求 要有较高的散热效率。 结构、重量、尺寸、空间合理。 抗震性能好。 冷凝空气阻力小。 耐腐蚀性能好。2）冷凝器的种类 主要有管带式、管翅式、平流式等类型。其结构如图7-7所示。 3、蒸发器 蒸发器是将经过节流降压后的液态/气态混合物制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围的热量而降低温度，风机再将冷空气送入车厢，从而达到车内降温的目的。1）对蒸发器性能的要求 重量轻、体积小、散热面空气阻力小，具有高的散热效率。 耐腐蚀，抗震性能好。 材料低温性能好，无毒性，冲击后不产生火花，且价格便

18、宜。2）蒸发器的种类 主要有管片式、管带式、层叠式。其结构如图8-8所示。3）蒸发器表面的亲水和防蚀处理 蒸发器表面的温度较低，容易“结霜”或 片间形成“水桥”，天长日久铝材受到腐蚀，生成白色粉状物，由此增加了空气的流通阻力，减少了通风量，影响了蒸发器的热交换能力，使本来不够的汽车空调冷量变得更加不足。处理方法有三种： 无机物质，如水软铝面，水玻璃、二氧化硅等。 有机树脂，如亲水性树脂和表面活性剂。 二氧化硅、有机树脂、表面活性剂合用。 4、干燥瓶 干燥瓶就是在制冷系统中，临时性地存储一下制冷剂，根据制冷负荷的需要，随时供给蒸发器，并对系统中的水分和杂质进行干燥和过滤，即存储制冷剂、过滤杂质、

19、吸收湿气。1）干燥瓶的组成 主要由储液器、干燥器、过滤器、观察窗和安全装置等几部分构成，如图7-9。2）干燥剂的种类 主要有硅胶和分子筛两种。3）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150。 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。 5、膨胀阀 汽车空调的膨胀阀又称节流阀，主要有热力膨胀阀、H型膨胀阀、节流膨胀管等多种类型。1）热力膨胀阀（1）热力膨胀阀的作用 热力膨胀阀是一种节流装置，它是制冷系统中自动调节制冷剂流量的元件，它的工作特性好坏直接影响整个制冷系统能否正常工作的关键。热力膨胀阀一般有三个作用：

20、 节流降压：它将从干燥瓶来的中温、高压的液态制冷剂降压为容易蒸发的低温、低压、雾状制冷剂，进入蒸发器，即分开了制冷剂的高压侧和低压侧。 调节制冷剂流量：由于制冷剂负荷的改变以及压缩机转速的改变，要求流量作相应调节，以保持车内温度稳定，膨胀阀能自动调节进入蒸发器的流量，以满足制冷剂循环要求。 防止液击和异常过热：由于感温元件能控制制冷剂流量的大小，保证蒸发器尾部有一定量的过热度，从而保证蒸发器容积的有效作用，避免液态制冷剂进入压缩机而造成液击现象，同时又控制了过热度处在一定范围内。 （2）热力膨胀阀的结构及工作原理 热力膨胀阀有内平衡式和外平衡式两种。内平衡式热力膨胀阀的膜片下面的制冷剂压力是从

21、阀体内部通道传递来的膨胀阀孔的出口压力。而外平衡式热力膨胀阀的膜片下面的制冷剂压力是通过外接管，从蒸发器出口处引来的压力。 内平衡式热力膨胀阀 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8-10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

22、，所以不断地作开启、闭合的循环。 外平衡热力膨胀阀 外平衡式热力膨胀阀主要由热敏管、压力弹簧、膜片室、阀门、毛细管等组成，如图 8-11 所示。 图中Pf为感温包感受到蒸发器出口温度相对应的饱和压力，Pe为蒸发器出口蒸发压力，Ps为过热调整弹簧的压力。当车内温度处在某一工况时，膨胀阀有一定开度，Pf、Pe和Ps应处于平衡状态，即Pf=Pe+ Ps。如果车内温度升高，蒸发器出口过热度增大，则感受温度上升，相应的感应压力Pf增大，即Pf Pe+ Ps，因此波纹膜片向下移，推动传动杆工作，使得膨胀阀孔开度增大，制冷剂流量增加，制冷量也增大，蒸发器出口过热度相应下降，反之，如果PfPe+ Ps，则波纹

23、膜片向上移，传动杆也随之上移，使得膨胀阀孔开度减小，制冷剂流量减小，制冷量也减小，蒸发器出口过热度也相应上升，从而满足了蒸发器热负荷变化的需要。 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。图7-12所示。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

24、用控制阀口的开度。 节流膨胀管 节流膨胀管的结构如图7-13所示，它是一根细铜管，装在一根塑料套管内，塑料套管外环形槽内装有密封圈，是一种固定孔口的节流装置，其两端都装有过滤网，以防堵塞。节流膨胀管直接安装在冷凝器出口和蒸发器进口之间，由于其不能调节流量，液体制冷剂很可能流出蒸发器而进入压缩机，造成压缩机液击，为此装有膨胀管的系统，必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间安装一个汽液分离器，实现液、汽分离，避免压缩机发生液击。由于节流膨胀管没有运动部件，结构简单，成本低、可靠性高，同时节省能耗。许多美国和日本高级轿车都采用这种节流方式，其缺点是制冷剂流量不能根据工况变化进行调节。 6、连接软管和管

25、路接头1）连接软管 由于汽车空调的各总成部件一般分散安装在汽车的各个部位，如压缩机与发动机连成一体，冷凝器与干燥器安装在车架前端上，而蒸发器又安装在车内。当汽车在颠簸的道路上高速行驶时，各部件均产生振动，因而制冷系统这些部件之间不能用刚性金属管连接，只能用柔性橡胶软管连接，而且软管必须具有吸收振动能力，不能泄漏制冷剂，能承受一定的压力，耐爆裂强度高。2）管路接头 汽车空调系统的管路接头可分为以下几种方式： 胶圈接头方式 这种接头方式现代汽车使用较多。胶圈用耐油橡胶做成，优点是密封性高，防震性强，不需要过分拧紧连接螺母，就可以保证密封性，检修时也方便。 喇叭口接头方式 这种接头的质量主要靠加工精

26、致和光洁度来控制，连接时螺纹接头要旋紧，使喇叭口与凸缘配合紧密，才能达到密封的要求。 管箍接头方式 多用于组装车，它是将金属管插入胶管内，再把管箍套于金属管插入处的胶管外围旋紧管箍，达到密封的目的。 弹簧锁紧接头方式 多用于美国车，它是用外罩、卡紧弹簧、内外接头、密封圈，再套用专用工具将它锁紧达到密封的目的。 2.4 汽车空调控制部件1、电磁离合器 压缩机电磁离合器主要由前板、皮带盘（转子）及电磁线圈组成，如图7-14 所示。 电磁离合器有定圈式和动圈式两种。 汽车空调用的电磁离合器，其作用是将汽车发动机的动力传递给压缩机主轴，使压缩机运转，完成制冷循环。压缩机的工作或停转由电磁离合器线圈电源

27、的通断进行控制。 电磁离合器的工作原理是当电流通过离合器绕组时产生较强的磁场，衔铁被线圈磁力牢牢吸住，压缩机主轴通过键与毂连接，而衔铁与毂紧箍，这时皮带轮旋转，通过转板上吸力带动衔铁旋转，主轴即被驱动。当离合器线圈断电时，衔铁被弹簧弹回，皮带轮只在轴承上空转。 2、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 机械压力式温度控制器主要由毛细

28、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。 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。如图8-15所示为其工作原理。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

29、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4的旋钮，可以调整温度的高低。 2）电子温度控制器 该温度控制器的传感器元件是热敏电阻，装在蒸发器的外侧正面，用以检测蒸发器的出口温度。 热敏电阻有两种：一种电阻具有负感温电阻特性，即温度升高，电阻值下降；一种具有正感温电阻特性，即温度上升，电阻值上升。由于热敏电阻结构简单、调节精度高、工作可靠、故障少等优点，因而被越来越多的车用空调器

30、所采用。 热敏电阻式温度控制器的控制电路是热敏电阻式温度控制器的关键工作过程如下： 当空调系统开始工作时，空调开关接通，来自蓄电池14的电流经空调开关3R13R15和R1一VTl的基极，此时如车内的温度高，具有负温度系数的热敏电阻R13的阻值小，基极电位高，使VTl导通， VT2、VT3、VT4也相继导通，电流由蓄电池14空调开关3电磁线圈5VT4搭铁，因为电磁线圈5有电流通过，继电器的触点6闭合，电磁离合器7导通，压缩机开始工作。当车内温度下降到低于调整值时，即蒸发器出口温度低于规定值，热敏电阻R13的阻值增大，使VTl的基极电位下降，这时VTl、VT2、VT3、VT4均截止，使继电器线圈5

31、中无电流通过，触点6打开，电磁离合器7因断电与压缩机分离，压缩机停止工作。之后蒸发器表面的温度又要上升，热敏电阻的阻值又要减小，使得VT1、VT2、VT3、VT4导通，继电器的触点6又闭合，电磁离合器7重新吸合使压缩机工作。不断地重复上述过程，就使得车内的温度稳定在所要求的范围之内了3、压力开关 汽车空调设有压力开关电路，压力开关也称压力继电器或压力控制器，分为高压开关和低压开关两种，安装在制冷系统的高压侧管路上。当制冷系统中制冷剂压力出现异常时迅速切断电磁离合器电路，而使压缩机停止工作，待压力恢复后，压缩机又正常工作，保护了制冷系统不损坏。1）高压压力开关 高压压力开关是为了防止制冷剂填充过

32、多，冷凝器散热又不好，造成压力过高，产生管路爆裂。 高压开关的切断压力和触点恢复闭合压力一般因车型而异，切断压力一般在2.13.0MPa范围内，触点闭合恢复压力为1.61.9MPa，如图8-18所示。 2）低压压力开关 低压开关也称制冷剂泄漏检测开关，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。 低压开关的切断压力一般在80110KPa范围内，而触点闭合恢复压力为230290KPa，如图7-19所示。4、易熔塞 易熔塞又称熔化螺栓，是制冷系统中的过压保护装置，它安装在储液干燥瓶上，它有一个孔贯穿螺栓中心，孔中填满一种特殊的焊剂。当高压端的压力和温度升至约3MPa和95100

33、时易熔塞中焊剂熔化，使制冷剂排出至大气中，从而防止制冷装置损坏。5、减压安全阀 在空调制冷系统中，由减压安全阀代替易熔塞起到了防止环境污染的作用。它安装在压缩机缸体上，如果高压端的压力升至3.434.14Mpa，减压安全阀就会开启，以降低压力，通常它和高压开关起双层保护，一旦减压安全阀开启就必须予已更换。 6、怠速提升装置 汽车冷气在使用时会消耗发动机功率，因此在排气量较小的发动机，如不开冷气时，调整至正常怠速，一旦将冷气开启则会因功率消耗而使怠速降低，出现发动机怠速不稳定的现象，甚至使发动机熄火，因此设计一种装置在开冷气时使发动机怠速自动升高亦能维持正常的怠速。汽车空调控制部件任务-3 采暖

34、系统与送风系统 知识目标：了解采暖系统与送风系统3.1 采暖系统 采暖是汽车空调中的功能之一，是将车外新鲜空气引入到热交换器，吸收其中某种热源的热量，从而提高空气的温度，并将热空气送入车内，达到人体保暖和车窗玻璃除霜的目的。 按热源形式的不同，汽车采暖系统大致分为热水式暖气装置，燃烧式暖气装置，综合预热式暖气装置和发动机排气加热式暖气装置。1、热水式暖气装置 热水式暖气装置有三种类型，其差别在于所使用的调温装置各不相同，一种是水流调节型，另一种是空气混合型，还有二合一改良组合型。如图 7-20 所示。其工作原理是，在热水取暖装置中，发动机冷却水通过热水阀进入加热器循环流动，使加热器变热，然后，

35、鼓风机将冷空气吹过热的加热器，使空气变暖。而空气混合型的采暖装置，使用了一个空气混合调节风量，该风门调节通过加热器的冷空气比例以改变空气温度，许多现代车型采用。 a ) 空气混合型 b) 改良组合型 c) 水流调节型图7-20 热水式暖气装置2、发动机排气加热式 此种加热形式含热量较高，能够提供足够暖气来调节车内的温度，适合北方严寒地区，但气体中含有腐蚀性气体和有毒气体CO，这种取暖器必须耐腐蚀、密封性好，一旦穿孔后果不堪设想，所以安装时一般加装报警器。 3.2 通风系统 通风系统的作用是向车内提供温度适宜的干净空气。通风系统主要由三部分构成，第一部分为空气进口段：主要由用来控制新鲜空气和室内

36、循环空气的风门叶片和伺服器组成。第二部分为空气混合段：主要由加热器和蒸发器组成，用来提供所需温度的空气。第三部分为空气分配段：使空气吹向面部、脚部和挡风玻璃上。 如图7-21所示，其工作过程：新鲜空气+车内循环空气进入风机空气进入蒸发器冷却由风门调节进入加热器的空气进入各吹风口。 任务-4 操纵控制系统 知识目标：掌握操纵控制系统 空调操纵系统的功用是对制冷系统与加热系统进行控制，调节车内的空气温度、风量、流向，确保空调系统正常工作，如图7-22所示。1、换气控制 主要由内外循环键完成来控制换气门，当换气控制置于新鲜空气（Fresh）位置是，换气控制门开启，使车厢外新鲜空气进入车厢内产生换气作

37、用；换气键置于再循环位置时，换气控制门关闭，车厢内空气经由鼓风机在车厢内循环，此时开冷气可使车厢内空气温度快速降低。2、温度控制 主要由冷暖混合控制门和水流阀来完成控制的，使吹入车厢内的空气控制在适当的温度。3、风向控制 主要由风向键控制操作通风控制门、底版控制门及除雾控制门等的开启及关闭来完成风的走向。4、风量控制 主要由风量旋钮控制风量的大小，它可通过档位的选择，档位越高，风力越强。 任务-5 汽车空调的自动控制 知识目标：掌握汽车空调的自动控制自动控制空调器是在传统的手动控制空调器的基础上加装了一系列检测车内、车外和导风管空气温度变化以及太阳辐射的传感器，改良执行器的结构和控制，设计了智

38、慧型的空调控制器，控制能根据各传感器所检测的各温度系数经内部电路处理后，单独或集中对执行器的动作进行控制，同时自动空调还具有完善的自我检测诊断功能，以便对电控元件及线路故障的检测。如图7-23所示，自动控制电路由传感器、空调ECU和执行器元件三部分组成。5.1 传感器1、车内温度传感器 车内温度传感器安装在仪表板的下端，多采用马达吸入空气型，内有一个具有负温度系数的热敏电阻。当车内温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调ECU输送车内温度信号。2、车外环境温度传感器 车外环境温度传感器安装在前保险杠右下端，包在一个注塑料树脂壳内，以免对温度的突然变化作出反应，它也是一个热敏电阻，向空调E

39、CU输送车外温度信号。3、蒸发器温度传感器 该传感器安装在蒸发器表面，用以检测表面的温度变化，防止结霜。当蒸发器周围温度发生变化时，传感器电阻的阻值也随之改变，并向空调ECU输出电信号。4、光照传感器 也称阳光强度传感器，安装在汽车前挡风玻璃下面。该传感器将阳光辐射程度转变成电信号，并输送给空调ECU。5、水温传感器 它安装在发动机冷却循环的水路上，检测冷却液温度。产生的水温信号输送给空调ECU，用于低温时的冷却风扇转速控制。有些自动空调器没有水温传感器。6、压缩机锁止传感器 它是一种磁电式传感器，安装在空调装置的压缩机内，检测压缩机转速。压缩机每转一圈，该传感器线圈产生4个脉冲信号输送给空调

40、ECU。 5.2 执行元件 执行元件包括风门伺服电动机、暖风电机及压缩机电磁离合器等。1、进风伺服电动机 该电动机控制空调的进风方式，电动机的转子经连杆与进风风门相连，该伺服电动机内装有一个电位计，向空调ECU反馈进风伺服电动机的位置情况。 当驾驶员使用进风方式控制键选择“车外新鲜空气导人”或“车内空气循环”模式时，空调ECU即控制进风伺服电动机带动连杆顺时针或逆时针旋转，从而带动进风风门闭合或开启，达到改变进风方式的目的。当按下“AUTO”键时，空调ECU首先计算出所需要的送风温度，并根据计算结果自动改变进风伺服电动机的转动方向，从而实现进风方式的自动调节，风力最大。2、空气混合伺服电动机

41、进行温度调节时，空调ECU控制空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动，改变空气混合风门的开启角度，从而改变冷、暖空气的混合比例，调节送风温度。电动机内电位计的作用是向空调ECU输送空气混合风门的位置信号。3、送风方式控制伺服电机 当按下操纵面板上某个送风方式键时，空调ECU便将电动机上的相应端子接地，而电动机内的驱动电路据此使电动机连杆转动，将送风控制风门转到相应的位置上，打开某个送风通道。4、最冷控制伺服电机 该电机操纵的最冷控制风门有全开、半开和全闭三个位置。当空调ECU使某个位置的端子接地时，电动机驱动电路使电动机旋转，带动最冷控制风门处于相应位置。5、暖风电机 暖风电机的转速可以通过

42、操作空调控制面板上的“高速”、“中速”和“低速”按键设定。 当按下“AUTO”键时，空调ECU根据送风温度自动调整暖风电机转速，若水温传感器检测到水温低于40oC时，ECU控制暖风电机停止转动。6、电磁离合器 电磁离合器接受空调ECU的指令，控制压缩机的停止或工作。 5.3 空调ECU 空调ECU与操作面板成一体，它对输入的各种传感器信号和功能选择键的输入指令进行计算、分析比较后，发出指令控制各个执行元件动作，使车内温度、空气流动状况等始终保持在驾驶员设定的水平上，极大地简化了操作，该系统主要用在高级汽车空调上。 空调ECU控制的汽车空调系统具有以下几种功能：1、空调控制 包括温度自动控制，风

43、量控制，运转方式给定的自动控制，换气量控制等，满足车内空调对舒适性的要求。2、节能控制 包括压缩机运转控制，换气量的最适量控制以及随温度变化的换气切换，自动转入经济模式运行，根据车内温度自动切断压缩机电源等。3、故障、安全报警 包括制冷剂不足报警，制冷压力过高或过低报警，离合器打滑报警，各种控制器元件的故障判断报警等。4、故障诊断存储 汽车空调系统发生故障，空调ECU将故障部位用代码的形式存储起来，在需要修理时指示故障的部位。5、显示 包括显示给定的温度，控制温度，控制方式，运转方式的状态等。 空调装置工作时，空调ECU同时从发动机点火器及压缩机锁止传感器采集发动机转速与压缩机转速信号，并进行

44、比较，若两种转速信号的偏差连续3秒超过80%，ECU则判定压缩机锁死，同时电磁离合器脱开，防止空调装置进一步损坏，并使操纵面板上的A/C指示灯闪烁，以提示司机。 任务-6 汽车空调系统的使用与维护知识目标： 掌握汽车空调系统的使用维护注意事项、汽车空调常用故障诊断方法、汽车空调系统的使用维护基本操作6.1 汽车空调系统的使用维护注意事项 正确使用空调系统是保证其发挥最大效率的必要条件，也是节约能源，延长使用寿命的关键，使用与维护空调时应从直观检查、运行检查、电气控制检查这三个方面考虑，具体注意事项如下： 1、使用前按标准量加足制冷剂，清除冷凝器、加热器上的污垢，放净蒸发箱里的积水。 2、关闭车

45、窗、车门，否则会降低制冷效率。 3、调整风口、风向。 4、发动机停转，请勿使用空调，以免耗电。 5、避免暴晒，以免加重空调负担。 6、正确使用空调控制面板上的操作按钮。 7、要作常规检查和定期维护。 8、经常注意软管是否磨损，老化，堵塞。 9、电路是否磨损，短路，保险是否匹配。 10、制冷剂、冷冻油的正确选用和保存。 11、不要让制冷剂进入眼睛或在雨天作业。 6.2 汽车空调常用故障诊断方法1、看 用眼睛观察整个空调系统各个零件是否处于正常工作状态。启动空调，观察储液干燥过滤器的观察窗，看制冷剂是否适量。 如果观察到连续不断的气泡出现，说明制冷剂严重不足，如果每隔1 2s就会有气泡出现，表示制

46、冷剂不足。 如果观察窗几乎透明，发动机转速变化时可能会出现气泡，说明制冷剂适量。看各接头处是否有油污，沾有灰尘。如果有油污和灰尘，则可能泄漏。观察冷凝器表面脏不脏，散热片是否倒伏变形。2、听 用耳朵聆听运转中的空调系统有无异常声音。如果有噪声则可能是电磁线圈老化，吸力不足，通电后由于打滑而产生噪声，也可能是离合器片磨损造成间隙过大使离合器打滑。听压缩机是否有液击声。如果有液击声，可能是制冷机过多或膨胀阀开度过大，应释放制冷剂或调整膨胀阀。除此之外，就是压缩机内部损坏。3、摸 高压管路比较热，如果某处特别热或进出口有明显温差，说明这个地方堵了。用手感觉压缩机的进气管和排气管之间应该有明显的温度差

47、，前者发凉、后者发烫。用手感觉比较冷凝器进入管和排出管的温度，正常情况下，前者热一些，冷凝器上部温度比下部温度要高。用手摸储液干燥过滤器前后温度应一致。冷凝器输出管到膨胀阀输入管之间是制冷剂高压、高温区，温度应该均匀一致。 低压管路比较凉，用手摸膨胀阀前后要、有明显的温差，即前热后凉。膨胀阀出口到压缩机之间的软管应该凉而不结霜，正常情况应为结霜后即化，用肉眼看到的只是化霜后结成的水珠。 用手感觉车内出风口有凉的感觉，车内保持适应人体的正常温度。如果高压管路、低压管路没有明显温差，说明制冷系统不工作或系统泄漏，制冷剂严重不足。4、测1）用检漏仪 用检漏计检查各接头是否有泄漏。2）用歧管压力表 用歧管压力表检查制冷系统的压力。运转压缩机，发动机转速2000 r/min，观察歧管压力表。在一定的大气湿度内，轿车制冷系统工作时的高、低压范围其正常状况是：高压端压力应为1.4211.470MPa;低压端压力应为0.1470.196MPa,若不在此范围内,则说明系统有故障。3）用万用表 用万用表检查空调电路故障。图7-24 空调专用工具4）用温度计 蒸发器：不结霜的前提下，蒸发器表面温度越低越好。 冷凝器：正常工作时，冷凝器人口温度为7090，冷凝器出口温度为50