《汽车空调结构与维修》-汽车空调结构与维修-模块5

课题5.1通风与空气净化装置一、通风装置将新鲜空气送进车内，取代污浊空气的过程，称为通风。通风系统功能是尽量提高车内空气的含氧量，降低CO2、灰尘、烟气等有害物质的浓度，为车内乘员提供健康和舒适的环境。为此，车内空气要符合一定的卫生标准，这就需要输入一定量的新鲜空气。新鲜空气的配送量除了考虑人们因呼吸排出的二氧化碳、蒸发的汗液、吸烟以及从车外进入的灰尘、花粉等污染物，还必须考虑造成车内正压和局部排气量所需风量。新鲜空气进入量必须大于排出和泄漏的空气量，才能保持车内压力略大于车外压力。保持车内空气正压的目的是防止外面空气不经空调装置直接进入车内，而且能防止热空气泄漏，并避免发动机废气通过回风道进入车内，污染车内空气。下一页返回课题5.1通风与空气净化装置因此，对车内进行通风换气以及对车内空气进行过滤、净化是十分必要的，汽车通风和空气净化装置也是汽车空调系统的重要组成部分。根据我国对轿车、客车的空调新鲜空气要求，换气量按人体卫生标准最低不少于20人，且车内的CO2的体积分数一般应控制在0.03%以下，风速在0.2m/s。汽车空调的通风方式一般有自然通风、强制通风和综合通风三种。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置1.自然通风自然通风也称动压通风。利用车辆运动所产生的空气压力，使外部空气进入车内的装置称为自然通风装置。车辆行驶时，气流与车身接触部位不同，将产生不同的压力。进气口安装在产生正压力的部位，排气口安装在产生负压力的部位，就会形成无须动力推进的空气流动。进、排气口的位置决定于汽车行驶时车身外表面的风压分布状况和车身结构形式。进气口应设置在正风压区，并且离地面尽可能高，以免引入汽车行驶时扬起的带有尘土的空气。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置排气口则设置在汽车车厢后部的负压区，并且应尽量加大排气口的有效流通面积，提高排气效果，还必须注意到防止尘土、噪声以及雨水的侵入。因此，轿车的进气口设在车窗的下部正风压区，而且此处都设有进气阀门和内循环空气阀门，用来控制新鲜空气的流量。一般在空调系统刚启动，而且车内外温差较大时，关闭外循环气道，采用内循环方式工作，这样可以尽快降低车内温度。排气口设置在轿车尾部负压区。自然通风时，车内空气的流动如图5-1所示。由于自然通风不消耗动力，且结构简单，通风效果也较好，因此，轿车大都设有自然通风口。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置2.强制通风在强制通风装置中，用电风扇或类似装置迫使空气流过车辆内部。进气口和排气口的安装位置，与自然通风装置相同。强制通风装置一般与暖风装置或冷气装置一起使用。汽车空调系统风道设置情况如图5-2所示。强制通风利用鼓风机强制将车外空气送入车内进行通风换气。这种方式需要能源和通风设备，在冷暖一体化的汽车空调上，大多采用通风、供暖和制冷的联合装置，将车外空气与空调冷暖空气混合后送入车内，此种通风装置常见于高级轿车和豪华旅行车上。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置3.综合通风综合通风是指一辆汽车上同时采用自然通风和强制通风。采用综合通风系统的汽车比单独采用强制通风或自然通风的汽车结构要复杂得多。最简单的综合通风系统是在自然通风的车身基础上，安装强制通风扇，根据需要可分别使用和同时使用。这样，基本上能满足各种气候条件的通风换气要求。综合通风系统虽然结构复杂，但省电、经济性好、运行成本低。特别是在春秋季节，用自然通风导入凉爽的车外空气，以取代制冷系统工作，同样可以保证舒适性要求。这种通风方式近年来在汽车上的应用逐渐增多。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置二、空气净化装置汽车空调系统采用的空气净化装置按净化原理分为静电式、过滤式、对冲钻附式、吸附式、吸收式等。现代汽车常采用的是空气过滤式和静电集尘式两种。前者是在空调系统的送风和回风口处设置空气滤清装置，它仅能滤除空气中的灰尘和杂物。因此，结构简单，只需定期清理过滤网上的灰尘和杂物即可，故广泛用于各种汽车空调系统中。后者则是在空气进口的过滤器后再设置一套静电集尘装置或单独安装一套用于净化车内空气的静电集尘装置。它除具有过滤和吸附烟尘等微小颗粒的杂质作用外，还具有除臭、杀菌、产生负氧离子以使车内空气更为新鲜洁净的作用。由于其结构复杂、成本高，所以，只用于高级轿车和豪华旅行车上。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置图5-3所示为静电集尘式空气净化装置原理图，过滤器用于过滤大颗粒的杂质。静电集尘装置则以静电集尘方式把微小的颗粒尘埃、烟灰及汽车排出的气体中含有的微粒吸附在集尘电极板上。其工作原理是这样的:通过高压放电时产生的加速离子通过热扩散或相互碰撞而使浮游尘埃颗粒带电，然后在高压电场中库仑力的作用下，克服空气的阻力而被吸附在集尘电极板上。灭菌灯用于杀死吸附在集尘电极板上的细菌，它是一只低压汞放电管，能发射出波长为353.7nm的紫外线光，其杀菌能力约为太阳光的15倍。除臭装置用于除去车内的油料及烟雾等气味，一般是采用活性炭过滤器、纤维式或滤纸式空气过滤器来吸附烟尘和臭气等。上一页下一页返回课题5.1通风与空气净化装置图5-4所示为实用的静电集尘式空气净化装置结构示意图，它通常安装在制冷、供暖采用内循环方式的大客车上，采用这种装置净化后的空气清洁度很高，可以充分满足汽车对舒适性的要求。上一页返回课题5.2汽车空调供暖系统汽车空调供暖系统主要作用是能与蒸发器一起将空气调节到乘员舒适的温度;在冬季向车内提供纯暖气，提高车内环境温度;当车上玻璃结霜和结雾时，可以输送热风用来除霜和除雾。汽车空调供暖系统按暖气设备所使用的热源可分为发动机余热式和独立热源式;按空气循环方式可分为内循环、外循环和内外混合循环式三种;按载热体可分为水暖式和气暖式两大类。本课题按热源的不同，对发动机余热式和独立式两种供暖系统分别进行介绍。下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统一、发动机余热式供暖系统1.水暖式暖风装置水暖式暖风装置一般以水冷式发动机冷却系统中的冷却液作为热源，将冷却液引入热交换器中，使鼓风机送来的车内空气(内气式)或车外空气(外气式)与热交换器中的冷却液进行热交换，鼓风机将加热后的空气送入车内。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统轿车、载货汽车和小型客车经常利用发动机冷却循环水的余热作为热源，将其引入热交换器，由鼓风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温。此装置设备简单，安全经济，但热量小，受发动机运行工况影响大。如图5-5所示，水暖式暖风装置工作原理是通过发动机上的冷却水控制阀把分流出来的冷却水送入暖风机的加热器芯子，放热后的冷却水由加热器出水管流回发动机。冷空气被加热器鼓风机强迫通过加热器芯子，被加热后，由不同的风口吹入车内，进行风窗除霜和供暖。另一路冷却水通过水箱进水管进入水箱，降温后由水箱出水管回到发动机。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小，可调节暖风机的供热量。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统图5-6所示为独立式水暖暖风装置结构，它由暖风加热器、鼓风机及壳体组成一个完整的总成。壳体上有吹向脚部、前部的出风口及吹向车窗起除霜作用的出风口。此种结构通常用于普通轿车、货车和小型客车。暖风加热器目前结构形式主要有管片式和管带式两种。管带式的加热器散热效率高、体积小、质量小，但其制造工艺要复杂些；现在用得最多的还是管片式加热器，可以采取减小管壁，在散热翅片上开槽等措施，以提高其传热效率。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统输入暖风机的空气有三种方式:一是输入车内的空气称内循环;二是输入车外的新鲜空气称为外循环;三是同时输入内外两种空气称为混合循环。一般内循环供暖效果好，加热空气吸收热量少;外循环吸入的空气新鲜;混合循环则具备二者优点，克服了二者缺点，在汽车上应用广泛。图5-7所示为内、外混合循环式暖风装置。由外部空气吸入口吸进新鲜空气，由内部空气吸入口吸进内部空气，在混合室混合，被鼓风机送入热交换器，加热后被送往前座脚下，并通过后座导管、暖气管道供后坐席取暖。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统2.气暖式暖风装置利用发动机排气管中的废气余热或冷却发动机后的热空气作为热源，通过热交换器加热空气，把加热后的空气输送到车内供暖，称为气暖式暖风装置。这种暖风装置受车速变化的影响大，对热交换器的密封性、可靠性要求高。克服了水暖式暖风装置在寒冷季节供暖量不足，甚至导致发动机过冷的问题。对于一些大型客车仅依靠水暖式暖风装置难以满足取暖要求，因此必须采取气暖式暖风装置的供暖方法。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统气暖式供暖系统是利用发动机的排气余热进行车厢供暖。在汽油机中，发动机排气带走的热量约占36%;在柴油发动机中，则占有30%左右。气暖式供暖系统是最早采用的空调形式之一，它是让排气管通过驾驶室直接供暖，例如早期的北京吉普车，以及北方寒冷地带的长途客车均采用这种供暖方式。热交换器结构如图5-8所示，在发动机排气管上装一段热变换管，管外套上外壳，废气通过热变换管肋片传热，加热夹层中的空气，在鼓风机作用下，将加热后的热空气送入车室。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统气暖式暖风装置示意图如图5-9所示。它是在发动机的排气管上安装一个热交换器用于加热空气。工作时，将通往消声器的阀门关闭，汽车废气就进入热交换器内，用于加热热交换器外的冷空气。冷空气通过热交换器吸收热量后温度升高，由鼓风机吹入车内用于供暖和除霜。图5-10所示为轿车空调余热气暖式暖风装置布置。热交换器接在发动机后，由进气管将混合气引人热交换器加热，加热的空气通过热排风管，由鼓风机将加热的空气送入车内供暖。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统控制板在仪表板上，它可改变风门位置使部分热风进入除霜器，对车前窗玻璃除霜。若需要，可通过专用排气管2对后窗玻璃、侧位玻璃、脚下等部位供暖。夏季空调制冷时，从蒸发器吹出的冷风温差较大，会使人感到不舒服，这时可使其与热风泄出阀吹出的热风相混合，混合比例可根据舒适度要求由风门控制冷热风量，这样就可以得到舒适的凉风。截止阀12是用来关闭热风的。由于发动机的废气含热量较高，能够提供足够暖气来调节车内的温度，所以特别适合于北方寒冷地区解决车内供暖问题。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统但它的供暖效果受车速、发动机工况的影响，供暖温度不稳定。其次，由于废气中含腐蚀性气体以及有毒气体和微粒，这种暖风装置必须采用耐腐蚀材料，连接的密封性必须可靠，否则一旦穿孔，后果不堪设想。另外，在排气管道中加装的换热装置使排气阻力加大，对发动机工况有一定的影响。而且，这种装置的结构比较复杂、体积较大，在一定程度上限制了它的应用。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统二、独立燃烧式暖风装置利用发动机余热式暖风装置普遍受发动机功率和工况影响较大，车速低、下坡时暖气效果不佳。目前大客车普遍采用独立暖风装置，其热容量大，热效率可达80%。一般可使用煤油、轻柴油作燃料。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统图5-11所示为独立燃烧式(空气加热式)暖风装置结构图。这种装置通常由燃烧室、热交换器、供给系统和控制系统四部分组成。燃烧室由火花塞和燃料分布器组成，燃料分布器直接装在暖房空气送鼓风机的电动机轴上，工作时，由其内部出来的燃油在离心力作用下便于雾化。热交换器位于燃烧室后端，由双层腔组成，内腔通过的是燃烧的高温气体，外夹层通过的是新鲜空气，便于冷热交换。供给系统包括燃料供给系统、助燃空气供给系统和被加热空气供给系统三个部分。其中燃料供给系统由燃料泵、电动机、燃油电磁阀、油箱和输油管组成。助燃空气供给系统和被加热空气供给系统共用一台电动机，电动机两端各装一台鼓风机供两个系统使用。控制系统有手动和自动两种方式，用来控制电动机、电磁阀、点火装置及自动控制元件的工作。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统该暖风装置工作过程如下:工作时，燃油由电路电磁阀和液压泵来控制。当打开暖气开关时电磁阀打开，电动机工作，与其同轴的燃料泵工作。燃油从油箱经滤清器进入燃料分布器，在离心力作用下飞散雾化，并与供给燃烧的空气混合进入燃烧室，火花塞通电点火，使混合气体点燃燃烧。燃烧后的高温气体在与新鲜空气换热后，由排气管排向大气。另一方面，由电动机轴前端安装的暖房空气送鼓风机送入空气，经换热器加热后由暖气排出口进入驾驶室的管路和送风口。上一页下一页返回课题5.2汽车空调供暖系统该装置的优点是供暖快，不受汽车行驶工况的影响。用空气作换热介质提供的暖风是高温干热风，舒适性差;用水作换热介质提供暖风，出风柔和，舒适感好，还可供预热发动机、润滑油和蓄电池等。该装置由于燃烧时温度高，对其安全保护相当重要。暖风出口温度过高时，过热保护器工作，断开电磁阀的电源，停止燃油供应。另外，燃烧终止或停机时，供油中断，不再燃烧，送鼓风机应继续运行一段时间，直至感温器指示内部温度装置正常时才停止运行，以保护燃烧室不会因过热受损。上一页返回课题5.3汽车空调冷却系统汽车冷却系统的用途是从发动机带走由发动机在燃烧期间产生的热(如图5-12所示)，从而在改变发动机速度和运行状况期间维持一个近乎恒定的发动机工作温度。由于内燃机的低效，差不多70%的来自汽油的能量转换成了热。对于可能超过4500(2482℃)的内燃温度，冷却系统的任务是艰巨的。实际上，大部分的发动机的热被送往排气系统，并由缸壁、汽缸盖和活塞吸收散逸至周围空气。因此，冷却系统被设计为消除大约发动机产生的总热的35%。下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统冷却系统的另一个重要功能是允许发动机尽可能快地达到工作温度。发动机温度低于工作温度时，尾气排放增加，内部部件磨损加快，并且工作效率变低。在散热器中，汽车发动机的热通过两个辐射对流的热交换过程而排走。大部分散热器的总表面积是28~35(2.6~3.2)，但它们的物理尺寸并不意味着它们有如此大的冷却面积。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统正如之前讨论的，热总是准备从一个热的地方流向较少热的物体或区域。这些热由冷却液在发动机汽缸体中吸走并被排放到越过散热器叶片和盘管的较少热的空气。穿过散热器的空气流动气流通过两种方法建立:①通过发动机风扇建立气流，叫强迫通风;②通过汽车的前进运动建立气流，叫冲压空气通风。发动机润滑油的限高特性，使得有必要使当地排热，以防止破坏其制定的润滑特性。另一方面，消除太多的热会降低发动机的热效率。为了防止消除太多的热(一种叫过度冷却的状况)，在发动机的出水道中设置了一个调温器。该调温器是一种温敏装置，它控制来自发动机的冷却液流进散热器。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统除了需要软管之外，闭式冷却系统(如图5-13所示)由如下部件组成。(1)水泵。(2)发动机水道。(3)冷却风扇。(4)散热器。(5)回收或膨胀水箱。(6)压力水箱盖。(7)调温器。(8)空气挡板和车身密封件。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统冷却系统也包括一个作为冷却系统回路部分的加热器。有些汽车系列也可能包括一个恒温真空开关(TVS)。TVS也叫真空孔开关。这种真空开关在延长怠速期期间发动机过热时，控制提前点火正时。由于现代电子技术的发展，虽然到1991年它曾被用在有些福特和吉普车上，但这种元件在20世纪80年代中期到末期在大多数轿车系列上已停止使用了。如果一辆汽车没有装备了装空调，则其冷却系统很可能没被设计出处理附加的热负载。然而，在正常的情况下，附装一个由零件市场提供的空调系统不会对汽车冷却系统造成任何问题。零件市场提供的零配件一般包含一个更小的水泵滑轮以提供增加的冷却液流，以及一个风扇系统提供附加的气流。为了正确地诊断、排查故障和纠正冷却系统问题，有必要对冷却系统的用途和工作原理有一个较全面的了解。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统一、热测量当今的技术人员同时使用机械和电子的温度计。电子式高温计探头是许多汽车数字万用表的组成部分，通过将它与被测表面接触或用红外高温计简单地对准被测表面或区域，即可测量温度(如图5-14所示)。用红外高温计进行测量，是迄今为止测定某元件温度最流行的方法。事实上，在美国有些州，红外高温计已成为检测排放的技术人员的一种必备工具。出于安全性原因，温度测量一般只在关掉发动机之后才进行。要提防诸如散热器冷却风扇等能在任何时候(即使在点火开关处于关闭位置时)启动的运动部件。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统二、散热器散热器是由一个芯子和两个水箱组成的一种热交换器。它用于对流过它的冷却液排热，因此，它执行着这样一项关键的任务。如果散热器未能排出过量的热，则可能造成发动机过热和多方面的损伤，如吹掉缸盖垫圈或使缸盖破裂或翘曲等。过热也可能引起活塞裙部和缸壁擦伤，以及阀杆和导管损坏。散热器有两种基本的设计类型:①径流管和翅片式;②垂流管和翅片式(如图5-15所示)。在大部分的新型汽车上流行的径流式散热器中，冷却液从进水箱(一般是上散热器水箱)流到出水箱。在垂流式设计中，冷却液从上水箱流到下水箱。这种设计今天不再流行。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统散热器一般由一个铝(Al)芯和高温、尼龙增强的塑料箱构成，它被用在大多数新型的汽车上，或者与从20世纪80年代末期到20世纪90年代早期的散热器上的铜(Cu)芯和黄铜箱一起使用。在铝芯的散热器上，高温塑料箱通过锁圈调整片及芯盖和水箱轮缘之间的一种专门的高温橡胶垫片密封而固定，以防止泄漏(如图5-16所示)，锁圈调整片是芯的每端铝盖的一部分。然而，对于这四种材料是如何组合的存在偶然的差异。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统在我们的讨论中，我们把第一个水箱叫入水箱，原因是它接收流经发动机的热的冷却液并把它分配到散热器芯。第二个水箱会被叫做出水箱，原因是它收集已流经散热器芯中许多管子的少热的冷却液。出水箱设有一个放水旋塞，以帮助放出冷却液。为帮助冷却液平坦地分配流经芯的通道，进水箱通常设有一个挡板。出水箱也可能被认为是一个已在流经散热器芯之后放弃了很多热的冷却液的储罐。从出水箱出来，冷却液通过一根散热器软管(下层的)被导流到水泵入口。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统出水箱常常设有一个用作自动变速箱油冷器的内部盘管(如图5-17所示)。变速箱流体被抽吸流经盘管引回到变速箱。该变速箱流体没有任何与发动机冷却液的其他连接。该变速箱油冷器有时也会出现泄漏，这种现象虽不常见。由于变速箱的油压通常比冷却系统的油压要大，因此油会泄漏进入冷却系统，从而在冷却系统中生成一种油质、草每色泡沫。另外，也可能存在一个依赖油差()的冷却液泄漏进变速箱的情况。有些装备了一种全挂牵引装置的汽车，也可能设有一个外部的变速箱冷却器。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统两种散热器芯的常见设计是管状散热器芯和蜂房式散热器芯(如图5-18所示)。管状散热器芯有一系列连接进水箱和出水箱的长、窄、长方形的管道。在管道的外部围绕着翅片以改进来自管道中流动的冷却液的传热。散热器芯上的翅片吸收来自流经管道的冷却液的热，并把这些热释放到流经散热器芯和横越散热器片和管道周围的空气，这样热被带走并冷却了冷却液(如图5-19所示)。通常由铝、铜或黄铜组成的蜂房式散热器芯，经预制薄金属件钎焊在一起制造而成。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统发动机工作期间，冷却液被加热并膨胀。随着冷却液的膨胀，冷却液被置换进回收或膨胀水箱。此外，随着冷却液的循环，气泡被允许逸出。允许气泡逸出的优点是当允许不带气泡的冷却液流经系统时，它能更好地吸热。根据需要，可通过技术升级制成满足重负荷或高性能要求的散热器，以提高系统的冷却能力。能从升级中得到好处的汽车包括那些用于牵引、运载重负载、越野和其他会在冷却系统上增加需求用途的汽车。这些散热器会有附加的管排、增加的厚度以及可能有一种更高效率的设计。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统与你现在正在阅读的纸张的厚度相比，每种类型的散热器芯壁的厚度不会更厚。其通道的尺寸相当于铅笔芯的大小。这样，我们应该能建立“这种散热器是何等易碎以及要如何小心，以避免昂贵的损坏”的一些概念。冷却系统也应注意检查是否有任何电解的征象。一个电气元件没有正确地接地，而是使自己的路由穿过冷却系统而接地时，电解现象发生了。可能的电解源是固定在发动机的电气附属装置和冷却系统种的元件，如启动发动机时，发现发动机缸体到蓄电池发生了接地连接。电解的破坏效应存在的形式可包括加热器冷却液管、散热器芯或支架固定处中的循环针孔。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统接地不良的附属装置会增加电流吸入，从而会增加电解的破坏性。在变得轻微酸性的冷却系统中，只有少量电压可测;在系统中冷却液与金属发生反应，但电压在铝制缸盖和发动机缸体中决不应超过1/10V(0.10V)。使用数字直流电压表可检测该电压。测量时，把负极表笔连接到蓄电池负极接线柱，正极表笔放进接管嘴的冷却液中，确保不要接触任何金属，并随着附属装置(包括起动机)开启而记录电压表读数。如果发现了高电压，为避免造成对冷却系统的破坏，必须确定电解源。在当今的轿车上，冷却系统电解问题正变得越来越常见而不应被忽视。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统散热器失效的主要原因是它们形成泄漏或变得堵塞。只要发生实效，则必须修复或更换散热器。一种常用的做法是，通过把散热器加压到20psig(138kPa)并使它浸入一个实验水箱中而执行一个车外散热器泄漏试验。然而，如果你正在执行一个铝芯散热器的泄漏试验，则不要使用一个曾被用于黄铜/铜散热器的水箱。在水箱中残留的焊剂、酸和碱性清洁剂会攻击铝并引起早期散热器失效。一个铝散热器的车载泄漏试验的执行方法与黄铜/铜散热器冷却系统的方法相同。由于高的人力成本，一般更换一个散热器比维修它更便宜。散热器的修理工作只应由那些拥有合适的工具、设备和知识的技术人员来尝试。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统三、压力水箱盖压力水箱盖同时密封和增压冷却系统。压力水箱盖的一个功能是允许在冷却系统中建立压力。众所周知，水在海平面大气压-14.69psia(101.3kPa}、212(100℃)时沸腾(如图5-20所示)。随着冷却系统中的压力的建立，冷却液的沸点也升高。压力每升高1lb(6.9kPa)，冷却液(水)的沸点增加大约3(1.7℃)。这使得冷却系统以远高于大气压中冷却液沸点的温度安全地工作，使得发动机更早地达到工作温度，并增加发动机的整体效率。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统当今的汽车冷却系统是闭式系统，其冷却液由一个经一根连接在散热器接管嘴的软管连接到散热器的回收水箱吸取(如图5-21所示)。压力水箱盖配有一个外径密封件和两个弹簧阀;较大的阀叫压力阀，较小的阀叫真空阀。压力阀设有一根预定长度的弹簧，该弹簧的压力被标注在盖顶上。该弹簧确保该阀朝阀座闭合。随着冷却液加热，它开始膨胀，从而增加内部冷却系统的压力。当压力超过盖上的额定值(即15psig)时，压力阀从其阀座上弹起，从而为了维持正确的系统压力和保护冷却系统免于超压而解除过量的压力，如图5-22(b)所示。真空阀也通过一根已校弹簧固定在阀座上。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统当发动机停止运转时，冷却系统冷却，系统压力开始从一个正压降为一个负压，同时在冷却系统内部形成真空。在一个预定点，真空阀打开，从膨胀水箱中收回冷却液进人散热器并使其内部压力与大气压相等，从而避免散热器和其他冷却系统元件损坏。一个未能释放冷却系统中负压的真空阀可能造成系统损坏。一般记录到的上散热管软管塌落情况发生在系统冷却或大加速度期间。真空阀塌落可破坏的元件包括散热器塌落和加热器芯水箱，以及密封面。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统记住，有三种密封垫圈面是压力水箱盖总成的一部分。如果压力阀的密封垫圈面失效，则系统会密封不当。在盖顶和散热器颈之间的外垫圈密封可使避免冷却液从散热器颈顶泄漏，同时避免空气在冷却时漏讲系统如果空气可在冷却过程期间漏过密封，则膨胀水箱中的冷却液不会回流进冷却系统，并且会造成冷却系统中的冷却液处在一个较低水平。此时，也必须检查该真空密封阀表面。还应该检查垫圈是否存在变形或损坏，同时散热器的颈安装表面必须干净和完好。如果没有维持一个完好的密封，则会导致系统过热和冷却液损耗。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统不应使用比系统设计的等级更高或更低的压力水箱盖。更高等级的压力水箱盖可能引起散热器或其他冷却系统部件破裂或泄漏。使用一个较低等级的压力水箱盖，可能造成发动机过热到能损坏内部部件的点。如果对更换压力水箱盖的等级存在疑问，请检查厂家的标准并用一个相同设计和等级的元件更换。散热器加水口盖的压力范围是4psig(27.6kPa)~18psig(241kPa)。拆卸散热器加水口盖时要慢。进行热的冷却系统上的散热器加水口盖的拆卸，可能随着蒸气和冷却液逸出而造成严重的烫伤。当工作于闭式系统时应极其谨慎。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统大多数的冷却系统测试，包括增压冷却系统的压力测试和压力水箱盖适配器的压力测试。应对压力水箱盖进行年度检修，或在每次冷却系统维修时进行压力测试。一个不贵的维修会避免昂贵的系统失效。如果压力水箱盖未能通过测试，则应该用一个相同压力等级的盖进行更换。也应说明的是，铝散热器需要专门的铝盖。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统四、调温器调温器控制冷却系统中冷却液流动，并且是发动机有效运行所必需的自动温度控制元件。该调温器的主要用途是确保发动机尽可能快地到达最小的工作温度。这能改善燃油经济性和汽车的排放，以及防止发动机曲轴箱中污泥的形成。水泵在发动机启动的时刻开始让冷却液循环。为了向加热器芯提供热的冷却液并在暖车周期改善乘客的舒适度，直到发动机已变暖，调温器才限制冷却液循环进入散热器。这对只行驶短距离的轿车特别重要。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统在调温器关闭时，水泵中一个旁路或冷却液通路允许冷却液通过发动机而循环。在已打开之前或之后，调温器也对冷却系统进行约束。这种限制的目的是为了防止泵气时而为水泵提供一个压差，同时它有助于迫使冷却液通过发动机缸体中的通路。不管什么情况，系统都应加入调温器。调温器的等级是它被设计为开始打开时的温度，并且一般被印在该调温器机匣上。不同的发动机使用不同温度等级的调温器，虽然目前最常见的等级是195(9i℃)。发动机设计在一个140~195(60℃~91℃)的最小冷却温度下工作。在冷却液温度低于标定值时，调温器保持关闭。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统调温器里面的温度敏感装置可监测发动机冷却液的温度。这可使这种常闭(ND)调温器在一个预定等级打开。一个典型的195(91℃)调温器会在该标定温度开始打开，并在220(105℃)完全打开。这限制了初始循环以允许合适的发动机变暖。随着冷却液温度增加或减少，调温器逐渐打开和关闭(如图5-23所示)。当调温器关闭时，冷却液流经冷却水套中的旁路。例如，如果使用了一个等级为195(91℃)的调温器，则直到发动机冷却液已达到该温度，冷却液不会循环通过冷却系统和散热器，同时在散热器中的循环会随着冷却液温度的上升而增加。那时，一个调温器的用途就是保护发动机不会过分冷却。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统发动机会花费5~15min暖机，具体几分钟取决于周围空气的温度。如果发动机要求长的暖机或者发动机总是热运行，则需要拆下调温器，并通过把它悬浮在一个水浴锅中同时加热水来测试该调温器的工作情况。同时要记录该调温器开始打开以及调温器完全打开时的温度，并把结果与其标定值进行比较。除非有缺陷，否则一个调温器不会造成过热。一个标定为180(82℃)的调温器在205(96℃)时是敞开的，同时提供全冷却液流通过冷却系统。一个标定为195(91℃)的调温器在220(105℃)时是敞开的，同时提供全冷却液流通过冷却系统。195(91℃)的调温器提供完全等同于180(82℃)的调温器的冷却液流，但它改变可发动机的工作温度和通道室加热器所能产生的热量。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统这种冷却系统调温器(如图5-24所示)位于发动机和散热器之间。它被装在位于一个叫调温器机匣的回流软管法共下面的发动机冷却液通道的出口处，并且，在大多数情况下，它被固定在汽缸盖或进气歧管之上。在调温器机匣和安装面之间存在一个垫片或O形密封圈，为避免泄漏，该垫片或。形密封圈必须被转扭至规格要求。为消除发动机暖车期间冷却液通路中的热斑，调温器可有一个设计为让截留的空气在再充填之后离开系统的泄放缺口或斜顶。目前许多关闭的冷却系统，使用调温器机匣的放压阀作为气体放出系统，参见图5-13所示。有些厂家已选择把调温器放置在发动机入口处。这减少了在调温器打开时随着冷的冷却液进入发动机缸体而发生热冲击的风险。入口处的调温器慢慢地把冷的冷却液放进发动机，直到整个冷却系统达到工作温度。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统应该注意有关调温器的六个重要因素。(1)调温器是整个冷却系统的一个设计组件，不应忽略它。(2)不应改变调温器的设计温度。(3)调温器闭合后因卡死而打不开，会引起发动机过热。(4)调温器打开后因卡死而不闭合，会引起发动机过冷。(5)一个不正确工作的调温器，可使一辆汽车未能通过一个排气污染试验。(6)一个不正确工作的调温器会影响乘客室加热器效率。调温器有三种基本设计类型。它们是:固体膨胀式;双金属式;风箱式。接下来是每个类型的简要描述。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统1.固体膨胀调温器固体膨胀调温器(如图5-25所示)是一种热电动机，它被密封在一个由柔韧橡胶膜片和活塞制成的导热杯中的温度感应型蜡球内。这是迄今为止目前使用的最大众化的调温器。热引起液体蜡化合物的膨胀，从而在膜片上施加压力并把一个不锈钢活塞柱向上推以打开一个阀。随着该部件的冷却，该化合物收缩，一根弹簧推动调温器阀关闭。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统目前有三种流行的固体膨胀式调温器，即对称套式、反向阀门式和三路式(如图5-26所示)。这些类型的调温器，功能相似，但存在一些设计差异。对称套式调温器允许加压冷却液在其全部运动部件的周围流动，而反向阀门式调温器朝冷却液流动和水泵压力作用的方向打开。采用这种方式，它能利用水泵压力使它在冷却时保持闭合。反向阀门式调温器的设计是一个自清洁、自动对准不锈钢阀，能提供改善的冷却液流。三路调温器有一个直接位于它下面的旁路，当发动机冷却时，这种调温器限制流到散热器的冷却液流，但允许冷却液流经旁路。随着调温器打开并允许冷却液流到散热器，它也把旁路隔离开来。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统腐蚀和老化会引起这种类型调温器的校准改变。如果发现调温器有缺陷或不活动，则应安装一个相同设计和等级的新元件。2.双金属调温器双金属调温器(如图5-27所示)使用一个两种金属熔在一起的双金属片来形成一个线圈。当其受热时，一种金属比另一种膨胀更快，从而引起线圈展开并打开一个碟形阀。和固体膨胀调温器一样，腐蚀和老化会引起这种类型调温器校准性能的改变。如果发现该调温器有缺陷或不活动，则必须更换它。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统3.风箱式调温器风箱式调温器(如图5-28所示)由充满低沸点液体(一般是酒精)的一个薄金属风箱总成构成，并被密封在一个真空下面。在压力冷却系统出现之前，这种调温器曾流行一时。当增加的冷却液温度造成液体沸腾时，风箱膨胀。风箱的膨胀使该调温器打开，从而允许发动机冷却液流经冷却系统而循环。压力冷却系统的出现使这种方式逐渐被淘汰，因其存在的缺陷是，冷却系统中的压力会阻止风箱在正确的温度下打开。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统4.调温器检修调温器失效能引起过量的发动机磨损和燃料浪费。如果在调温器处于关闭的位置发生实效，会导致严重的发动机过热。此时温度计可能会记录到一个极热的发动机和一个低温的散热器信息。如果在调温器处于打开的位置发生实效，则温度计可能会记录到一个比正常要长的暖机信息，或者会记录到不良的乘客室采暖信息。通常，一个卡在打开状态的调温器不会在暖和的月份被觉察到，但在较冷月份期间加热器性能的不足会揭示出这种情况。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统应该注意的是，一个有缺陷的调温器对计算机的发动机控制系统有不利的影响。一个被卡在打开位置或过早打开状态的调温器可能引起闭环状态的延迟，从而引起发动机检修指示灯照明的不稳定，或在快怠速状态下出现比平时消耗更多燃料的情况。因此，尤为重要的是，如果发现调温器有缺陷，则要用正确温度范围的调温器更换掉该发动机冷却液调温器。不论什么原因，只要对冷却系统进行修理都必须更换调温器。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统五、密闭式冷却系统自1969年以来，冷却液回收系统已是大部分轿车上的标准配置设备。在到达工作温度时，冷却液初始体积大约会膨胀10%。如果没能排走存在于每个冷却系统中的空气和蒸汽，则可能引起严重的问题。没有任何气泡的冷却液比带气泡的冷却液能更好地吸热。空气中的灰尘会造成早期系统失效，灰尘可分解冷却液添加剂而增加了系统中泥状沉淀物形成，因此灰尘是形成系统被腐蚀的主要因素。冷却系统中陷入的空气可建立一个阻塞冷却液流动的气锁。这在检修后进行新的填装的系统上特别常见。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统这种截留的空气能引起水泵气蚀，水泵气蚀能抑制泵搬运冷却液的能力，并能在冷却水道中建立热斑。为了消除该问题，系统要么使用一个非加压溢流水箱，要么使用一个加压膨胀水箱(如图5-29所示)。应正确地维护这些系统，以防止空气进入冷却系统，并确保添加性能合适的冷却液。此外，当今的许多系统都设有一个手动放气阀门，该放气阀门通常置于调温器机匣的顶部(如图5-30所示)。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统1.回收水箱非加压回收水箱的一般容量为1/2~1UKgal(1.9~3.8L)，它通过加水口盖上的溢流装置连接到压力冷却系统。它用于截留并储存随着散热器正被加热到工作温度而从散热器排出的冷却液和蒸汽。冷却液加热引起膨胀，经散热器加水口盖的压力阀，过量的冷却液排出到回收水箱，如图5-31(a)所示。冷却液冷却时，它收缩，同时散热器加水口盖的真空阀打开，从而允许排出同等量的冷却液从回收水箱经过计量回流进冷却系统，如图5-31(c)所示。只要维持了回收水箱中适当水平的冷却液水平，任何蒸汽均会被排放到大气而不返回冷却系统。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统通过记录回收水箱中的冷却液液位可容易地测定冷却系统的冷却液水平。在检查或添加冷却液时，没必要拆下散热器加水口盖。如果观测到了一个低的冷却液情况，则应填充冷却液到回收水箱边上或者热或者凉的标记处，具体添加多少取决于发动机温度(如图5-32所示)。不像受压的系统那样要求严格，它在进行任何检修的时候都可拆下回收水箱上的加水口盖。回收水箱与散热器的接管嘴之间连接有一个小软管，即溢流管。它的用途是使冷却液在回收水箱和散热器接管嘴之间来回流动。如果该软管被五堵塞或扭结，则冷却液不能从回收水箱传送到散热器。如果它被断开或存全在泄漏，则冷却液会损耗和/或使周围空气会被吸入系统。这种情况会造成冷却系统的性能不佳和过早的失效。

上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统2.膨胀水箱有些厂家的产品在系统中设置了一种放在冷却系统中高点处的加压膨胀水箱或调压水箱，以便于空气和蒸汽上升并被吹出冷却系统。它一般安装在内挡泥板上(如图5-33所示)。它是冷却系统的一个一体化部件，能不断地从系统的冷却液中分离和排出空气。当发动机调温器处于开放状态时，则冷却液从散热器出水箱顶部流经一根小的软管流到膨胀阀。加压系统的回收水箱中的冷却液冷却后，允许制冷剂膨胀的空间中有17~34oz(0.5~1.0L)的空气存放空间。与非加压回收水箱不同，当冷却液热时，检修时加压膨胀水箱盖不必拆下，否则可能造成严重的伤害。上一页下一页返回课题5.3汽车空调冷却系统有些欧洲汽车上的膨胀水箱使用一个加权真空卸压阀(有的叫通风型压力盖)，这种阀是常开的。在这种压力盖式的真空阀自由地悬挂在压力阀上，并用一个小的重量进行平衡校正。在正常条件下，这种系统工作于大气压。如果发生了决速膨胀，例如大加速度下，则真空阀在逃逸压力或蒸汽作用下闭合，压力阀开始工作。这种压力盖与一种恒压盖装置的工作方式相同。随着压力下降，重量引起该阀打开，从而使系统回到大气压。上一页返回课题5.4汽车空调配气系统一、汽车空调的配气方式汽车空调已由单一制冷或供暖方式发展到冷暖一体化形式，由季节性空调，发展到全年性空调，真正起到空气调节的作用。配气系统根据空调的工作要求，可以将冷、暖风按照配置送到驾驶室内，满足调节需要。图5-34所示，是汽车空调配气系统的基本结构。它通常由三部分构成:第一部分为空气进口段，主要由用来控制新鲜空气和车内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、脚部和风窗玻璃上。它们是通过手动控制钢索(手动空调)、气动真空装置(半自动空调)或电控气动(全自动空调)与仪表板空调控制键连接动作，执行配气工作的。

下一页返回课题5.4汽车空调配气系统空调配气系统的工作过程如下:新鲜空气+车内循环空气进入鼓风机混合空气进入蒸发器冷却由风门调节进入加热器进入各吹风口。空气进口段的风门叶片主要控制新鲜空气和车内循环空气的比例，在夏季车外空气气温较高，冬季车外温度较低的情况下，尽量开小空气进口风门叶片，以减少冷热气量的损耗。当车内空气品质下降，汽车长时间运行或者车内外温差不大时，这时应定期开大空气进口风门叶片。一般汽车空调空气进口风门叶片的开启比例为15%~30%。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统加热器旁通风门叶片主要用于调节通过加热器的空气量。顺时针旋转风门叶片，开大旁通风门，通过加热器的空气量少，由风口4,5,7吹出冷风;反之，逆时针旋转风门叶片，关小旁通风门，这时由风口4,5,6,7吹出热风供采暖和玻璃除霜用。汽车空调配气方式有以下几种。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统1.空气混合式配气系统图5-35(a)所示为空气混合式配气流程图。从图中可看出其工作过程如下:车外空气+车内空气进入鼓风机混合空气进入蒸发器冷却由风门调节进入加热器加热进入各吹风口4,5,7。进入蒸发器后再进入加热器的空气量可用风门进行调节。若进入加热器的风量少，也就是冷风量相对较多，这时冷风由冷气吹出口吹出;反之，则吹出的热风较多，热风由除霜吹出口或热风(月却部)吹出口吹出。空气混合式配气系统的优点是能节省部分冷气量，缺点是冷暖风不能均匀混合，空气处理后的参数不能完全满足要求，亦即被处理的空气参数精度较差一些。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统2.全热式配气系统图5-35(b)所示为全热式配气流程图。从图中可看出其工作过程如下:车外空气+车内空气进入鼓风机混合空气进入蒸发器冷却冷却后的空气全部进入加热器由各风门调节风量分别进入各吹风口4,5,6,8,9。全热式与空气混合式的区别在于由蒸发器出来的冷空气全部直接进入加热器，两者之间不设风门进行冷热空气的风量调节，而是冷空气全部进入加热器再加热。全热式配气系统的优点是被处理后的空气参数精度较高，缺点是浪费一部分冷气，亦即为了达到较高的空气参数精度而不惜浪费少量冷气。这种配气方式只用在一些高级豪华汽车空调上。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统3.加热与冷却并进混合式配气系统如图5-36所示为加热与冷却并进混合式配气流程图。该配气系统工作时，混合风门可以在最上方与最下方区域之间的任何位置开启或停留，如图5-36(a)所示。当空气由鼓风机吹出后，将由风门调节进入并联的蒸发器和加热器，蒸发器的冷风从上面吹出，对着人体上部，而热空气对着脚部和除霜处。由于风量和温度多种多样，则由风门调节空气流量的大小分别进人蒸发器和加热器，以满足不同温度、不同风量的要求，其工作模式如图5-37所示。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统当混合风门处在最上方时，混合风门将通往蒸发器的通道口关闭;当混合风门处在最下方区域位置时，混合风门将通往加热器的通道口关闭，如图5-36(b)所示。这样在蒸发器或加热器不用时，单纯暖气或冷气不经混合直接送至风口。若两者都不运行，送入车内的便是自然风。4.半空调配气系统新鲜空气和车室内循环空气经风门调节后，先经过鼓风机吹进蒸发器进行冷却，然后由混合风门调节，一部分空气进入加热器，冷气出口不再进行调节。其工作模式如图5-38所示。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统同样，由风门来调节其送入车内的空气温度。若蒸发器不工作，将空气全部引到加热器，则送出的是暖风;若加热器不工作，则送出来的全部是冷风;若两者都不工作，则送出来的是自然风。其系统结构如图5-39所示。从目前汽车空调的配气方式来看，空气混合式使用得最多。它是将空气经过蒸发器进行降温除湿处理后，用风门调节一部分空气送到加热器加热，出来的热气和冷气再混合，可以调节人们所需要的各种温度的空气。而且除霜的热风可直接从加热器引到除霜器风口，直接吹向风窗玻璃。它的最大特点是效率高，节能显著。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统二、操作面板与功能在汽车空调系统中，温度控制和风量的混合配送是由操作面板完成的。由于空调系统的自动化程度不同，操作面板有手动、半自动真空和全自动三种。1.手动、半自动真空操作面板与功能手动、半自动真空操作面板的控制键形式有所不同，但它们的功能键控制的内容基本相同。桑塔纳、切诺基等车均采用这种操作面板。其主要按键的作用如下(见图5-40)。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(1)功能选择键:它主要用于空调系统供暖、制冷、冷暖风或除霜控制。具体功能选择键的名称和作用如下：OFF-停止位置；MAX-快速降温位置；A/C(或NORM)-空调位置；VENT-自然通风位置;FLOOR(或HEATER)暖气位置；MIX(或BI-LEVEL)-分层送冷位置。功能选择键移动到不同位置，可通过拉绳或真空开关控制各个风门的开关位置，从而调节空气温度与流向。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(2)温度键:对于手动空调系统，温度键主要用于控制调温门的位置。当其位于冷端(COOL)或暖端(WARM)时，调温门在拉绳作用下分别关闭或打开流经加热器的空调风;当其位于二者中间任意位置时，可得到不同比例的暖气与冷空气的混合空气。对于半自动真空空调系统，它主要是设定空调系统工作温度，使空调工作在规定的温度范围内。(3)调风键:调风键主要用于控制空调器内鼓风机的转速，手动空调系统一般有四个调速挡。即HI(高速)、LO(低速)、M1(中速1)、M2(中速2)。一般是通过改变串联在鼓风机电路中的电阻来达到调速的目的。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统半自动真空空调系统对送风量的控制，有LO(低)、AUTO(自动)和HI(高)三挡。它是按照操作者对空调的要求去工作的，高挡通常是车内外温差大时采用，而低挡则正相反。自动挡可以根据环境温度的变化自动调整送风量在高、中、低位置。(4)后窗除霜键(DEF):它属于一个电路开关，用于控制后风窗除霜电热丝电源的通断，指示灯用于提醒乘员不要忘记切断电源。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(5)经济运行键(ECONOMY):它是半自动真空空调特有的功能键，其主要作用有两个:一是当车内温度接近或者达到设定温度时，使鼓风机转入低速运行，以节省能源;二是在车内外温差不大时，停止制冷、供暖工作，而转入吸入外循环风的工作方式，这样既可以节省能源，又使车内空气质量得到很好的保证。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统2.全自动操作面板与功能全自动空调系统能充分满足乘员对舒适性的要求，实现了对车内空气流动、车内温度及车内湿度的自动调节，并且整个操作过程通过轻触按键来完成，无须再去调节控制柄。奥迪、红旗等中高档轿车均采用这种控制方式。各按键功能如下。(1)OFF键:按下此键即关掉空调。新鲜空气不再进入车内，可防止车外被废气及灰尘污染的空气进入车内。(2)经济键(ECON):按下此键，温度、鼓风机速度、暖风及新鲜空气的分配都进行自动调节，压缩机被关掉，只有新鲜空气或暖风通过鼓风机吹入车内。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(3)自动键(AUTO):此键适用于各种天气状况，一旦达到设定的温度，鼓风机将以最低的转速运转;若温度发生变化，调节系统会通过改变鼓风机转速和调节调温门位置进行调节。天气寒冷时，暖风从吹脚风道吹出，少部分暖风吹到挡风玻璃上进行除霜;天热时，冷风从中央出风口吹出。(4)混合气键(BI-LEV):其工作位置、温度、鼓风机转速的调节与AUTO方式相同，但空气的分配不同。暖风和冷风按给定的路线以相同的流量从中央出风口和吹脚风道出风口吹出，只有少量空气吹到风窗玻璃上。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(5)除霜键:按下除霜键，大部分空气通向风窗玻璃进行除霜、除雾。此时鼓风机以高速运转。(6)WARMER(COOLER}键:WARMER和LOOLER是用来选择车内温度，范围在18℃~29℃。每按一下WARMER键温度可升高1℃，超过29℃时，显示“HI";每按一下COOLER键温度下降1℃，低于18℃时，显示“LO"。HI和LO分别对应于全自动空调的最大供暖和最大制冷能力，在这两个位置上温度自动调节不起作用。(7)LO-HI键:该键是一个辅助功能键，是为降低或提高鼓风机转速而设置的。按下LO或HI键，鼓风机的转速就会下降或升高;如果要使LO或HI键回位，取消其辅助作用，只要按一下其他任何键即可。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(8)OUTSIDE-TEMP键:该键为外部温度升键。按下此键，将显示外部温度值，同时该键左侧的检查指示灯亮。天气寒冷时，鼓风机只有在发动机冷却液加温到50℃时才开始运转，以保证具有良好的加热性。如果点火开关接通后约1min,OUTSIDE-TEMP键左边的检查指示灯闪亮，则表示空调系统有故障，如果在行驶中有故障，检查指示灯同样会显示。在外部温度键的下方是温度指示选择开关和℃、键。置于℃时，显示温度为摄氏温度;而置于时，显示温度为华氏温度。该面板按键的组合操作，还可以完成对空调系统的自诊断功能，故障代码在显示屏幕上自动显示。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统三、控制与执行器的结构原理1.冷却液控制阀(热水阀)冷却液控制阀装在加热器和回水管之间，用来控制进入加热器的冷却液通路。冷却液控制阀有两种:一种是拉绳钢索式冷却液控制阀;另一种是真空冷却液控制阀。(1)拉绳钢索式冷却液控制阀:在手动空调中，它需依靠手工移动调节键带动开关的钢索，使其关闭或打开。其结构如图5-41所示。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(2)真空冷却液控制阀:真空冷却液控制阀构造如图5-42所示。阀门的开启与关闭受一个封闭的真空膜盒控制，真空由发动机进气歧管或真空罐提供。供暖时，真空膜盒的右空腔与真空源导通，在两端压差作用下，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，如图5-42(c)所示。若真空膜盒的真空源断开，则弹簧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，如图5-42(a)所示。当处于半真空时，冷却液的流量则会适当减少，如图5-42(b)所示。这种真空冷却液控制阀可以用在手动空调上，也可用在自动空调上。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统2.真空罐真空罐的作用是向系统提供稳定的真空压力和储存真空，真空源一般来自发动机进气歧管。发动机工况变化时，真空度绝对压力在101kPa~33.7kPa之间变化，会影响真空系统的调控工作，一般要进行调节。真空罐结构如图5-43所示，由真空室和真空保持器组成。真空室是一个金属罐，内装一个真空保持器，其工作原理如下。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统真空保持器内有一个空心膜阀和膜片，将其分成三个腔。中腔与发动机进气歧管相连，右腔分别与真空室和真空执行系统相连。当发动机真空度大于真空罐时，将空心膜阀膨胀右移，接通真空室，使其真空度提高。同时膜片克服弹簧力左移，使真空室与真空执行系统的真空出口打开，形成通路。当发动机真空度小于真空罐时，空心膜阀外面压力将其压扁，关闭与真空室的通路，同时膜片右移，关闭真空出口，保持罐内真空度。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统3.真空驱动器真空驱动器的功能是将真空信号转变成机械信号，用于启闭风门和阀门，其实质是一个真空膜盒。根据结构，可分为单膜片式和双膜片式。(1)单膜片真空驱动器外形与内部结构:如图5-44所示，主要由弹性膜片、弹簧、与膜片固定的连杆组成。连杆只有两个位置，用于控制风门的启闭。当膜盒通过胶管接通真空时，膜片克服弹簧力将连杆上拉;当切断真空源时，弹簧推动膜片使连杆复位。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(2)双膜片真空驭动器外形与内部结构:如图5-45所示，它由两个膜片、两组复位弹簧、与一个膜片固定的连杆组成，连杆有三个位置，分别可使风门处于全开、半开或全闭位置。当A室有真空时，连杆提升一半;两室(A,B室)都有真空时，连杆移到最上端;若无真空时，连杆则位于最下端。4.真空选择器真空选择器的作用是根据空调控制器的需要，选择调配真空源与多个真空驭动器的连接，控制整个真空系统的工作，它实际上就是手动真空管路的转换开关。

上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统真空选择器主要构造为橡胶圆盘上开有若干圆弧槽，分配真空通路和真空驭动器通路的通断，通过机械连杆与操作面板功能键相连。当移动功能选择键时，带动圆盘转动，关闭或接通相应的真空气路，控制真空执行器动作，实现各个风门的开闭。5.真空管路真空管路一般采用不同颜色的真空橡胶管，分别连接不同的通路。通常自色胶管用于连接外来空气口;蓝色胶管连接进气风门和上风门;红色胶管用在全真空;黄色胶管连接中风门和除霜门。通常真空管路捆在一起作为一个整体，就像一组线束。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统四、配气系统的结构与工作原理汽车空调配气系统分为手动、半自动真空操作系统和全自动电控真空操作系统。对于手动、半自动真空操作系统而言，虽然从汽车空调整体结构和控制电路上有较大区别，但其配气系统的工作原理和控制过程并无严格区分。所不同的只是手动操作系统对风门、阀门的控制，部分采用钢索连动结构;半自动真空操作系统则全部采用真空控制结构。它们的共同特点是对系统的操作都是依靠人工转换空调面板的控制开关，而配送气的工作则通过真空执行器来完成。下面以典型的半自动真空操作配气系统为例(见图5-46)，介绍其基本结构与工作原理。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统图5-46中真空控制部件包括真空罐、真空选择器、真空执行器和真空管路。其中真空选择器受面板的功能选择键控制，其结构如图5-40所示，共有OFF,MAX,NORM,BI-LEVEL,VETN,HEATER,DEF①~⑦个功能位置(见表5-1)。真空执行器包括气源门真空驱动器、热水阀真空驱动器、上风口和中风口真空驱动器、下风口真空驱动器。配气部件包括气源门、蒸发器、加热器、调温门、上下风门。温度键直接控制调温门的位置。具体控制原理如下。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(1)当功能选择键位于OFF(关闭)位置时，真空选择器位于管接口①，气源门真空驱动器和下风口真空驱动器左侧有真空作用，使气源门关闭车外空气循环通道，同时下风口关闭。其余真空驱动器无真空作用，关闭热水真空阀和中风口，但除霜门打开。(2)当功能选择键在MAX(最冷)位置时，真空选择器处于位置②，气源门真空驱动器有真空作用，气源门在设定位置上，让80%的车内循环空气和20%车外空气混合进入空调器。下风口真空驱动器右端有真空作用，下风门关闭，下风口关闭。上风口和中风口真空驱动器有真空作用，打开中风口，关闭上风口，冷气直吹人体上部。热水真空阀通断受温度键控制，此时温度键置于COOL位置，关闭热水阀;如将温度键移开COOL位置，则热水阀工作，让冷却水进入加热器。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(3)当功能选择键在NORM(A/C)位置时，真空选择器位于真空切断器③。气源门真空驱动器无真空作用，则气源门关闭车内循环空气，打开车外空气通道。下风口真空驱动器右侧有真空作用，关闭下风门。上风口和中风口真空驭动器有真空作用，打开中风门，关闭上风门。温度键只要离开COOL位置，热水阀真空驱动器有真空作用，加热器有冷却水循环。由于移动温度键，调温门在拉绳作用下打开通向加热器的冷空气，温度键移动位置越大，空调温度越高。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(4)当功能选择键位于BI-LEVEL位置时，真空选择器在位置④。气源门真空驱动器无真空作用，气源门打开，让车外空气进入，车内循环空气关闭。下风口真空驱动器两端均无真空作用，下风门处于半开状态;上风口和中风口真空驱动器有真空作用，关闭上风门，将中风门打开。真空驱动器有真空作用，热水阀打开，加热空气。此时压缩机工作，空调风从中风口和下风口两层吹入车内。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(5)当功能选择键位于VENT(通风)时，真空选择器处于位置⑤。气源门真空驱动器无真空作用，气源门让车外空气进入。真空驱动器无真空作用，将热水阀关闭，加热器无冷却水循环。下风口真空驱动器右侧有真空作用，左侧无真空作用，则关闭下风门;上风口和下风口真空驱动器有真空作用，则上风门关闭，打开中风门。此时压缩机不工作，外来空气既不被加热，也不被冷却，从中风口直接送入车内。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(6)当功能选择键位于HEATER(暖风)位置时，真空选择器位于⑥。气源门真空驱动器无真空作用，气源门关闭车内循环空气口，打开车外空气进入口。下风口真空驱动器左侧有真空作用，右侧无真空作用，下风口打开。上风口和中风口真空驱动器无真空作用，中风口关闭，上风口打开。真空驱动器有真空作用，热水阀开启，加热器有冷却水循环。车外空气没有降温，但被加热，从上风口吹向挡风玻璃，从下风口吹向脚部。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(7)当功能选择键在DEF(除霜)位置时，真空选择器位于⑦。气源门真空驱动器无真空作用，气源门使外来空气送入，关闭车内空气循环。下风口真空驱动器右侧有真空作用，左侧无真空作用，故下风门关闭。上风口和中风口真空驱动器无真空作用，中风门关闭，上风门打开。真空驱动器有真空作用，热水阀开启，加热器工作，被加热的车外空气吹向挡风玻璃除霜。目前国内外大部分中高档轿车如:桑塔纳2000,切诺基、别克、奥迪等车型均采用上述半自动真空控制的配气系统。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统下面是通用汽车半自动调节空调真空系统控制应用实例，其功能选择键共有OFF,A/C,VENT,HEAT,BI-LEVEL,DEFROST六个键。功能选择键在空调(A/C)、双层(BI-LEVEL)、除霜(DEFROST)时，压缩机在外界气温高于4℃工作。当气温低于此值时，温度保护开关会自动断开离合器电源，保证压缩机在低温下不工作。功能选择键的位置决定空调气流的流向，所以当功能选择键位置改变，真空回路中各真空驱动器动作时，相应气门的位置也变化。其动作如图5-47所示，图中的管路颜色表示如下。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(1)功能选择键在OFF位置时，空气流动和真空系统工作如图5-47所示。此时，真空驱动器将热水阀关闭，电动机热水无法通过加热器。外来空气口也关闭。中、下风门的真空驱动器也关闭其出风口。温度键经三路真空开关控制热水开关，同时用连动机构调节混合风门5的开度。(2)功能选择键在A/C位置时，蒸发器开始降温，使流过的空气制冷。这时，空气的流通如图5-48(a)所示。外来空气口打开，空调风从中风门出来，加热器芯通入发动机冷却水。真空系统的工作状况如图5-48(b)所示。上风门和下风门真空驱动器处于真空作用，其他均无真空作用。温度键决定温度高低。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(3)功能选择键在VENT位置时，气流流向如图5-49(a)所示。由于压缩机不工作，所以外来空气进来后，不制冷。加热器的温度键在COOL位置，故热水器不通入发动机的热冷却水;如果温度键移动，则热水通入加热器，自然风也可被加热，但其出口在中、下风门。此时，真空系统如图5-49(b)所示。上风门真空驱动器均无真空作用，关闭除霜门；其他真空驱动器均无真空作用，对应阀门也被打开。热水开关真空驱动器的工作状况由温度键的位置决定。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(4)功能选择键在HEATER位置时，气流如图5-50(a)所示。因为压缩机不运行，故经过蒸发器的外来空气不会降温。热水阀被打开，加热器将外来空气加热。由于温度键在供暖位置，调温门关闭调温室气路，将全部空气引入加热器加热。热空气从上、下风口出来，而中风门关闭。此时，其真空系统的工作状态如图5-50(b)所示。只有中风门真空驱动器处于真空作用，将中风口关闭。其余真空驱动器均无真空作用，上、下风门打开，让空气和热水流过。被加热空气的温度由温度键的位置决定。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(5)功能选择键在双向位置时，压缩机工作，温度键在WARM位置。此时外来空气经蒸发器降温，温度键将空气引入加热器加热后，从中、下风口出来，如图5-51(a)所示。其真空系统的工作状态如图5-51(b)所示。只有除霜门真空驱动器处于真空作用，将除霜门关闭，其余真空驱动器都无真空作用。双向状态的空气温度，将由温度键位置决定。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(6)功能选择键在DEF位置时，其气流流动如图5-52(a)所示。温度键在供暖位置，热水阀开启，加热器工作。故外来空气被加热器加热后，大部分从除霜门出来，吹向挡风玻璃，有小部分从下风口出来。其真空系统的工作状态如图5-52(b)所示。只有中风门和热水阀真空驱动器均无真空作用，风门和热水阀都被打开。当车外温度在10℃时，压缩机工作，使外来空气先除湿，再加热，除霜效果好。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统实训项目5.1汽车空调冷却系统的渗漏检测冷却系统是由保证它正常运转的几个必要部件组成。这些部件是:散热器、水泵、压力盖、节温器、冷却风扇、加热器芯子、软管和卡箍以及冷却液。大多数常见的冷却系统故障是系统的渗漏。音响系统很少出现故障。通常，使用压力测试器很容易找到渗漏源。压力测试器有几种类型。下面是冷却系统压力测试的典型程序。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(1)使发动机和冷却液冷却到环境温度。(2)拆下压力盖。记下压力盖上显示的压力范围(图5-53)。(3)调整冷却液的高度，使得冷却液液面刚好位于散热器加注口底部以下。(4)连接压力测试器(图5-54)。(5)当观察压力表时，用打气筒为压力测试器打气，使得压力表上的压力与压力盖上的额定值相等。如果可以获得这个压力，那么继续进行步骤(6)。如果不能获得这个压力，那么目检是否有渗漏。上一页下一页返回课题5.4汽车空调配气系统(6)使系统保持5min。再次检查压力表。如果压力迅速下降，那么继续进行步骤(7)。如果压力与步骤(5)的压力相同，那么系统是良好的，并且进行步骤(8)是安全的。如果压力轻微下降，那