新能源汽车辅助电器及设备ppt课件.ppt

新能源汽车安全舒 适系统检修,第一部分,新能源汽车空调系统检修,电动空调系统由于能量效率高、调节方便、舒适性好等优点逐步成为新能源汽车空调研发应用的热点和发展趋势，其主要优点如下。1.电驱动压缩机空调系统可以采用全封闭的HFC134a系统及制冷剂回收技术，整体的高度密封性可以减小正常运行以及修理维修时制冷剂的泄漏损失，从而减少了对环境的污染。2.电动空调的压缩机靠电动机驱动，因此可以通过精确地控制以及在常见热负荷工况下的高效率运行来降低空调系统的能耗，从而提高整车的经济性。3.采用电驱动，噪声较低、可靠性高、故障率低、使用寿命长。4.可以在上下车之前预先启动电动空调，对车厢内的空气进行预先调节，增加乘客的舒适性，而传统空调则必须先启动发动机才能启动空调。,图1-1汽车电动空调系统的组成,完善的汽车电动空调系统应由暖风系统/加热器单元、制冷系统、送风系统、空气净化过滤系统、控制系统几大部分组成，整体结构如图1-1所示。,情境一 新能源汽车空调制冷系统 目前国内常见的新能源汽车包括主要包括纯电动汽车EV和混合动力电动汽车HEV，电动空调除了压缩机和控制模式，其他主要零部件还是沿用燃油汽车空调的零部件，主要包括：压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机等。,表1-1 空调压缩机分类,一、压缩机,根据新能源汽车的类型不同，空调压缩机分类如表1-1所示。,1.斜盘式压缩机 斜盘式压缩机是一种轴向往复活塞式压缩机，斜盘式和摆盘式压缩机同属于轴向往复活塞式压缩机。它们之间的不同是摆盘式的活塞运动属单向作用式，而斜盘式的活塞运动属双向作用式。所以有时又把它们分别称作单向斜盘式压缩机和双向斜盘式压缩机。斜板式压缩机比较容易实现小型化和轻量化，而且可以实现高转速工作。斜板式压缩机的结构紧凑、效率高、性能可靠，在实现了可变排量控制之后，目前更广泛应用于汽车空调。,（一）发动机驱动型压缩机,斜盘式压缩机结构如图1-3所示。斜盘式压缩机的主要零件有缸体，前后缸盖，前后阀板，活塞。它的斜盘固定在主轴上，钢球用滑靴和活塞的联结架固定。,图1-3 斜盘式压缩机的结构,2旋转叶片式压缩机 旋转叶片式压缩机的气缸形状有圆形和椭圆形两种。在圆形气缸中，转子的主轴与气缸的圆心有一个偏心距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排气孔之间。在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合。,作为第三代压缩机，由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，制造成本及维修成本都较高。,图1-4 旋转叶片式压缩机结构,3涡旋式压缩机涡旋式压缩机可称为第四代压缩机，其结构如图1-5所示，主要由驱动机构总成、涡旋体总成、排气阀组、离合器总成、前端盖、万向推力轴承、缸体等组成。,图1-5 涡旋式压缩机结构,涡旋式压缩机具有很多优点，如压缩机体积小、重量轻，驱动动涡轮运动的偏心轴可以高速旋转。由于没有了吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高。涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪及工作可靠性等优点，在小型制冷领域得到越来越广泛的应用，也因此成为汽车压缩机技术发展的主要方向之一。即使发动机不工作，空调控制系统也能正常工作。这样，能达到良好的空气状况，也减少了油耗。由于采用了电动变频压缩机，压缩机转速可以被控制在空调ECU计算的所需转速内。因此，冷却性能和除湿性能都得到了改善，并降低了功率消耗。压缩机的进气、排气软管采用了低湿度渗入软管，这样可以减少进入制冷循环中的湿气。压缩机使用高压交流电。如果压缩机电路发生开路或短路，HV-ECU将切断空调变频器电路来停止向压缩机供电。,（二）电动变排量涡旋式制冷压缩机,图1-6 ES18电动压缩机及变频器,图1-7 只能加注NDII压缩机油,1电动变排量涡旋式制冷压缩机结构,图1-8 电动变频压缩机内部结构压缩,固定蜗形管安装在壳体上，轴的旋转引起可变蜗形管在保持原位置不变时发生转动，这时，由这对蜗形管隔开的空间大小发生变化，实现制冷气的吸入、压缩和排出等功能。将进气管直接放在蜗形管上可以直接吸气，从而可以提高进气效率。压缩机中有一个内置油挡板，可以挡住制冷循环过程中与气态制冷剂混合的压缩机油，使气态制冷剂循环顺畅，从而降低机油的循环率。,2电动变排量涡旋式制冷压缩机工作原理 工作原理如图1-9所示。(1)吸入过程 在固定蜗形管和可变蜗形管间产生的压缩室的容量随着可变蜗形管的旋转而增大，这时，气态制冷剂从进风口吸入。(2)压缩过程 吸入步骤完成后，随着可变蜗形管继续转动，压缩室的容量逐渐减小。这样，吸入的气态制冷剂逐渐压缩并被排到固定蜗形管的中心了。当可变蜗形管旋转约两周后，制冷剂的压缩完成。(3)排放过程 气态制冷剂压缩完成而压力较高时，通过按压排放阀，气态制冷剂通过固定蜗形管中心排放口排出。,图1-9 电动变频涡旋压缩机工作原理,二、冷凝器冷凝器的作用是把高温高压气态制冷剂的热量传给大气，使制冷剂冷凝成液体。冷凝器大多布置在车头散热水箱前面，由冷却系统风扇或冷凝器风扇或两者共同其进行冷却汽车空调系统的冷凝器（包括蒸发器）是一种由管子与铝散热片组合起来的热交换设备。其作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气进行冷却，并使其凝结为液体，凝结时所放出的热量被排至大气中。冷凝器的材料可以是铜、钢、铝，现在以铝质居多。管子做成各种盘管状，散热片是为了增大冷凝器的散热面积，而且可支承盘管。,图1-10 分级制冷冷凝器,三、蒸发器蒸发器是使液态雾状制冷剂在其间蒸发冷却。车内湿热空气通过蒸发器时碰到冰冷管心和散热片，空气骤冷，湿气凝结成露水沿导流管排出车外。冷干空气经风机作用循环于车内，蒸发器空气进口处装有过滤器，可净化车内空气，使车厢内空气舒适宜人，最终体现了汽车空调的作用。,图1-11 RS蒸发器,四、膨胀节流装置 汽车空调系统用的节流装置有膨胀阀和节流孔管，它们的功能是：当高压高温液态制冷剂经过这类小孔径装置后，其流量受到节制而减少。减少流量的制冷剂进入有较大空间的蒸发器后，压力降低，制冷剂雾化成液态微粒，温度随压力同时降低。压力的降低使得制冷剂蒸发膨胀，同时要吸收大量热量。车厢内的空气热量经过蒸发器时被蒸发的制冷剂吸收，从而使车厢降温。膨胀节流装置较常见的有内、外平衡式膨胀阀，H型膨胀阀，固定孔径的节流孔管。,图1-12 内平衡热力膨胀阀,图1-12所示为内平衡热力膨胀阀。遥控温包，内装惰性液体或制冷剂液体，固定在回气管路上。,当蒸发器出口温度较高时，温包内液体温度随之上升，从而压力也增高。高压作用在膜片上侧，当数值上大于蒸发器进入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，较多的制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力上升，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，所以阀门不断地作开启、闭合的循环。,2外平衡热力膨胀阀,图1-13为外平衡热力膨胀阀的图形。外平衡式膨胀阀的结构和部件与内平衡式相似，只是向上施于膜片的压力是由外平衡管从蒸发器出口处引入的，这样就弥补了由蒸发器入口至出口端内部压力损失的影响，可加大阀心调节范围和准确度，缩小过热气体所占通道空间，从而提高蒸发器的制冷量。,这种外平衡式膨胀阀适用于制冷量较大，蒸发器通道较长，压力损失大的制冷系统，如大中型客车、旅行轿车等，内平衡式则多用于经济型轿车、货车、后装车等。膨胀阀的调节螺丝分为外调式和内调式两种。内调式的已在出厂时调整好，不应随意调整。外调式则需有经验的维修人员来调定。,3H型膨胀阀H型膨胀阀因其内部构造如字母H而得名，这种膨胀阀安装在蒸发器进气管与回气管之间，使温度传感器直接置于蒸发器出口处制冷剂中，反应快捷，不受环境及感温包位移、接触不实（内、外平衡式膨胀阀的缺点）的影响。,4孔管式节流装置,图1-14 孔管式节流装置,由于制冷剂经过此装置时只能节流而不能对制冷剂的流量进行调节，故当蒸发器的温度降到一定值后，可由恒温器来对离合器进行通断的控制，从而调节制冷剂的流通。也有用防霜压力开关对离合器通断进行控制的，这种孔管静态节流与离合器通断控制相结合的形式称为孔管节流系统“CCOT”系统。这种制冷系统即节能又可靠，被通用、福特、丰田、大众等汽车公司普遍采用。,五、储液干燥器和气液分离器1储液干燥器（结构如图1-15所示）,储液干燥器一般都是密封焊死的钢质或铝质压力容器，一般不能拆装，修理工一般称为干燥罐。里面放有干燥剂、过滤网。从冷凝器来的高压液态制冷剂从上部进入罐中，经过过滤干燥后，从底部（液体制冷剂区域）由引管排出至膨胀阀。观察制冷剂流动情况的镜片正对着流出来的制冷剂。它的功能是储存液体、吸收水分、过滤脏物、观察制冷剂流动工况。,如图1-15 储液干燥器,2气液分离器,气液分离器是里面装有干燥剂且把气液制冷剂分离开的容器。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，结构如图1-16所示。,系统工作时，制冷剂进入容器中，液态的沉入容器底部，气态的从顶部被吸回压缩机中。容器底部有小孔允许少量液态制冷剂与润滑油进入压缩机，因量小故不会产生液击，润滑油则保证了压缩机的润滑冷却需要。此容器做的较大，因为要容纳较多的气态制冷剂。它要与孔管配套使用，故此系统无膨胀阀，且已具有过滤干燥功能，亦不必有储液干燥器。,情境二 热泵式汽车空调系统混合动力（轻混）以及纯电动汽车空调系统制冷、供暖和除霜所需能量均来自于整车动力电池。作为电动汽车功耗最大的辅助子系统，空调系统的使用将极大的降低其续驶里程。因而，通过优化电动汽车空调系统的设计以提高其性能对提高电动汽车续驶里程，推广电动汽车的应用有着重要意义。没有用来采暖的发动机余热，不能提供作为汽车空调冬天采暖用的热源，必须自身具有供暖的功能，即要求制冷、制热双向运行的热泵型空调系统。目前采用的技术路线主要包括R134a热泵空调系统、CO2热泵空调系统、太阳能辅助热泵空调系统和电加热器混合调节空调系统。,一、R134a 热泵空调系统R134a是目前汽车空调系统中广泛使用的一种制冷剂，日本电装公司开发出的一套R134a热泵空调系统是具有代表性的电动汽车空调系统之一，其在风道中采用了车内冷凝器和蒸发器的结构，如图1-17所示。,图1-17 R134a热泵空调系统结构,制冷工况循环为：压缩机四通阀车外换热器（此时用作冷凝器）电子膨胀阀1蒸发器到压缩机。制热及除霜工况循环为：压缩机四通阀车内冷凝器电子膨胀阀2车外换热器（此时用作蒸发器）电磁阀压缩机。当系统以除霜/除湿模式运行时，制冷剂将经过所有3个换热器。空气通过内部蒸发器来除湿，将空气冷却到除霜所需要的温度，再通过车内冷凝器加热，然后将它送到车室，解决了汽车安全驾驶的问题。该系统在制冷和制热运行工况下具有较好的性能：当环境温度为40，车室温度为27，相对湿度为50%时，系统的EER达2.9；环境温度为-10，车内温度为25时，系统制热性能系数达2.3。,采用热泵空调供暖时汽车性能更优，耗油量更少。Hosoz和Direk对一台R134a热泵型汽车空调在改变室外温度和压缩机转速的条件下进行了性能测试，该台汽车空调的特点是使用四通阀来实现制冷和制热模式的切换，且在制冷和制热运行时，R134a制冷剂分别经过两个热力膨胀阀降压。测试结果表明：系统制冷运行时，各个部件的总的损失随着压缩机转速的增大而增大，切换至制热模式运行时，系统损失率则随压缩机的转速提高而减小；R134a系统制热运行时COP较制冷系统更高，单位质量损失更小，但系统在室外温度较低的情况下制热量是不够的。,二、CO2热泵空调系统,自1934年首次开发出蒸汽压缩式制冷循环以来，至今用于制冷与空调系统的制剂达50多种。目前汽车空调中广泛使用的制冷剂是R134a，少部分使用R407C。近年来，世界各国加速了温室气体的减排进，欧盟在2006年通过的禁氟法规定：2011年1月1日起所有新批准型号的汽车放热空调系统将禁止使用含GWP150的氟化气体制冷剂，从2017年1月1日起所有新出厂车辆的空调系统将禁止使用含有GWP150的氟化气体制冷剂。R134a 的GWP值高达1300，这就意味着R134a在不久的将来也会被完全淘汰。现在汽车行业正在考虑用CO2、HFO1234yf和R152a三种主要候选物来替代汽车空调系统中的R134a，表1-2所示为四种制冷剂的环境及安全性能的比较，其中CO2是一种自然工质，它来源广泛、成本低廉，且安全无毒，不可燃，适应各种润滑油常用机械零部件材料，即便在高温下也不分解成有害气体。自从1992年挪威工业大学的Lorentzen教授提出了二氧化碳跨临界循环理论，制造了第一套二氧化碳空调系统，并得出了与R134a系统相近的性能测试结果之后，二氧化碳再次引起人们的兴趣。,表1-2 不同制冷剂环保和安全性能比较,CO2汽车空调系统采用了微通道蒸发器和气冷器，而R134a系统则采用采用传统的管翅式换热器。与管翅式换热器相比，微通道蒸发器的迎风面积增大了20%，微通道气冷器的外形体积和空气侧迎风面积则分别减少23%和28%。CO2热泵型汽车空调系统能够利用车内的辅助换热器收集系统除霜时放出的热量来预热空气。他们还通过对比实验研究发现，在热泵/除霜工况下，CO2系统性能更优。日本电装公司还专门为电动汽车开发了一套CO2热泵空调系统，系统也采用了在风道内设置2个换热器的方案，与R134a系统不同的是CO2系统各部件的承压均超过10MPa，且制冷模式运行时，制冷剂同时流经内部冷凝器和外部冷凝器。CO2跨临界循环用于汽车热泵空调系统中不仅具有环保的优势，而且在系统效率方面也有提高的潜力。但相比传统的R134a系统而言，CO2系统排气压力高、成本高且压缩机较为笨重，因而目前对CO2应用于汽车空调系统的研究发展缓慢。,三、太阳能辅助空调系统太阳能辅助空调系统，是将太阳能电池布置在车顶在为汽车空调系统提供部分能量的同时也大大降低了车厢内的峰值冷负荷。电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1-18所示，它与普通的热泵空调系统并无区别，由于在电动车上使用，压缩机具有特殊性，采用了结构简单，性能优良的双工作腔滑片式压缩机。,图1-18 电动汽车热泵空调系统工作原理制冷/制热模式运行时，该系统的制冷量/制热量随压缩机转速增加呈线性增长。制冷运行条件下，压缩机转速较低(2000r/min)后，COP随转速增加而趋于恒定，将太阳能电池布满车顶后，空调系统制冷量的增幅为6%27%。热电制冷虽然效率太低，难以满足汽车空调的需要，但采用太阳能辅助的方法来实现其在汽车上的应用也是一个较好的选择。,三、太阳能辅助空调系统太阳能辅助空调系统，是将太阳能电池布置在车顶在为汽车空调系统提供部分能量的同时也大大降低了车厢内的峰值冷负荷。电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1-18所示，它与普通的热泵空调系统并无区别，由于在电动车上使用，压缩机具有特殊性，采用了结构简单，性能优良的双工作腔滑片式压缩机。,四、电加热辅助空调系统电动汽车热泵空调系统在室外环境温度极低的情况下，制热性能会大大降低，往往无法满足车内的热负荷需求，而采用电加热辅助的空调系统则克服了热泵系统的以上缺点。三菱汽车2009年7月上市的电动汽车也采用了电加热器（如图1-19所示）作为空调的制暖热源。加热器由可用电发热的PTC加热器元件、将加热器元件的热量传送至散热剂（冷却水）的散热扇、散热剂流路和控制底板等组成。该电加热器配置在驾驶席和副驾驶席之间的地板下方，通过在其内部的加热原件两侧通入冷却水，提高了制暖性能。,图1-19 三菱电动汽车电加热辅助空调系统,情境三 汽车空调控制系统 汽车空调种类繁多，电路形式各不相同，但其电气系统都有一定规律可循。下面对空调系统中典型控制电路进行分析，从而更加深入了解空调系统的工作过程。电动空调中，空调变频器的作用非常重要，了解它的控制原理对于电动空调的故障诊断与维修有着很大的作用。,一、制冷系统控制电路（图1-20所示）,图1-20 空调系统制冷系统控制电路,二、暖风系统控制电路（图1-21所示）,图1-21 空调暖风系统控制电路,三、压缩机电磁离合器控制（图1-22所示）根据控制开关的位置，压缩机的控制方式分为两种：即控制电源型和控制搭铁型。,电源控制方式是由开关直接控制电源，当开关闭合时，大电流流经开关至执行器构成回路，长期工作后容易造成触点烧蚀，如图1-22 a）所示。所以，现在大多数轿车均不采用这种控制方式。搭铁控制方式，由开关控制继电器线圈的回路，这种控制方法的优点是以小电流信号控制大电流通断，从而有效地防止触点烧蚀，如图1-22 b）所示。目前大多数轿车采用这种控制方法。,四、空调变频器,图1-23空调变频器内部原理,注：1mm2通常5A电流，若6kW电动机12V则需要供电线为lOO mm2，可以说这样的线又粗又硬，且根本无法绕成电动机内的绕组，因此电动汽车上的大功率设备全需高压供电。具体工作原理可描述如下：HV-ECU控制变频器总成中的MCU（微控制器）对门驱动电路进行驱动，通过6个IGBT把直流电逆变成交流电，电动机的转速由变频控制信号的频率决定，而变频控制信号频率由空调ECU通过HV-ECU控制电动压缩机。,（一）电动变频压缩机转速控制如图1-24所示电动变频压缩机转速控制。,图1-24电动变频压缩机转速控制,（二）新款Prius的空调系统的改进 1.新系统采用了ES18型电动变频压缩机。该压缩机由空调变频器提供交流电来驱动，该变频器安装在混合动力系统的变频器上。这样，即使发动机不工作，空调系统也能工作。这样，能达到良好的空气状况，也减少了油耗。2.所有车型都将自动空调系统作为标准配置而采用，此系统能自动改变出风口、出风口温度和出气量。3.新系统采用了鼓风机脉冲控制器。该控制器根据空调ECU提供的占空信号控制输出电压来调节鼓风机电动机的转速，如图1-25所示。这样，就减少了由于传统鼓风机线性控制器发热所造成的功率损失，从而实现了低油耗。,图1-25 鼓风机脉冲控制器工作原理,4.车内温度传感器增加了湿度传感器功能，如图1-26所示。这样，空调系统工作时，极大地优化了除湿性能。5.采用了紧凑、轻型和高效的电动水泵。这样，发动机停止时也能保证合适的暖风机性能 6.采用了模糊控制功能来计算要求韵出风口温度（TAO：出风口温度）和自动空调控制系统的鼓风量。从而空调ECU可以计算出出风口温度、鼓风量、出风口和与运行环境相适合,图1-26 湿度传感器结构及输出特性,新款Prius采用了模糊控制（非线性控制），可进行微调控制。模糊控制根据它们各自数学函数确定温度偏差、环境温度和太阳辐射符合等级程度。此外，系统使用模糊计算方法计算所需的出风口温度(TAO)和鼓风机鼓风量。根据这些计算结果，空调ECU对出风口温度、鼓风机鼓风量、压缩机和出风口进行控制。温度偏差的一致性等级程度根据实际的车内温度和设定温度可定义为9个等级，太阳辐射的符合等级程度根据日照传感器数值可定义为4个等级（低、中低、中和高），环境温度的符合等级程度根据环境温度传感器数值可定义为5个等级（隆冬、冬天、春秋、春夏和盛夏）。空调模糊控制功能确定的鼓风机鼓风量如图1-27所示。注：模糊控制这种控制方式是计算机上用来模拟人类模糊决策的程序。它使用“IF-THEN控制规则的数学函数来断定普通计算不能处理的周围环境（例如“稍微大”，或“特别大”）因此，这种控制使用类似于人类语言的计算机语言在计算机上模拟人类如何处理大量信息的技术。,图1-27 空调模糊控制功能确定的鼓风机鼓风量,情境四 新能源汽车空调使用与维护 一、空调维护的内容 经常定时地做好空调系统的维护工作，不但可以保证空调的最佳冷效果，而且可以延长机件的使用寿命，减少维修工作量，日常维护包括如下各项内容：1经常检查清洗蒸发器滤气网。滤网堵塞会使风量减小。如发现堵塞，可拆下蝴蝶栓，打开蒸发器检查门，卸下滤网，然后用压缩机空气或带有中性洗涤剂的温水清洗，并用水龙头冲洗滤网的反面。也可将滤网浸在水里用毛刷刷洗污物，干后即可使用。2经常检查和冲洗冷凝器、散热器和过冷却器。这些部位如有堵塞，会使制冷循环的高压侧压力增高，应用压缩空气吹净或用压力清水冲洗干净。3经常检查各部皮带的松紧度。皮带过紧会增加磨损，导致轴承损坏，过松则易使转速降低，制冷不足，甚至发生尖叫声，故应经常检查和调整。检查皮带松紧是否合适，可在皮带上加98N的负荷，检查其下垂的挠曲度是否在（1112）mm之间。,4定时维护风机，轴承内要保证不缺油脂。5经常检查制冷是否充足。用低速运转空调，从观察窗上察看是否有气泡出现，出现气泡，说明制冷剂不足，某一部位出了故障，应找专业人员进行检查修理。6保持电路部分不受潮湿，否则将导致空调工作不良。7冬季不用空调时，也应在一个星期左右开动一次，以免油封胶圈与金属粘连，夏季使用时会拉坏，导致制冷剂泄漏。8检查各联结螺栓及接头部分是否松动，传动机构的工作是否正常。9要经常注意空调在运转中有无不正常的噪声、振动或异常气味，如有，应立即停止运转进行检查修理。,二、空调系统加注制冷剂（一）制冷循环管路抽真空 1将蓝色软管一端旋入歧管压力表的低压表（左侧）下方管接头上，（如图1-29所示）。软管的连接螺母用手旋紧即可，禁止使用工具旋紧，以免损伤连接螺母和管接头的螺纹。2将快速连接头安装到软管另一端，（如图1-30所示）。快速连接头安装到位时，应能够听到“咔哒”落座声响。快速连接头用于连接软管和空调低压循环管路上的阀门。,图1-29 图1-30,3用手旋下空调低压循环管路上的阀门盖帽，（如图1-31所示）。空调循环管路上的阀门盖帽，起到防止尘埃和空气中的水分进入管路内的作用。4将快速连接头安装到空调低压循环管路的阀门上。这样通过软管将低压表与空调低压循环管路连接起来，（如图1-32所示）。将快速连接头安装到空调低压循环管路阀门上之后，快速连接头和循环管路上的阀门均打开，使空调低压管路与低压表管路相通。,图1-31 图1-32,5将红色软管的一端与高压表（右侧）下方的管接头连接起来，（如图1-33所示）。6旋下空调高压循环管路上的阀门盖帽后，通过快速连接头将软管与空调高压循环管路上的阀门连接起来，（如图1-34所示）。将快速连接头安装到空调高压循环管路阀门上之后，快速连接头和循环管路上的阀门均打开，使空调高压管路与高压表管路相通。,图1-33 图1-34,7将中间软管的另一端接头安装到真空泵进气口接头上，（如图1-35所示）。该软管将高、低压表管路与真空泵进气管路连接起来。即接通了真空泵与空调制冷循环管路。8将管路连接完毕。打开高、低压表管路控制阀门，（如图1-36所示）。逆时针旋转阀门，便开通阀门控制管路；反之，则关闭阀门控制管路。,图1-35 图1-36,9按下真空泵电源开关，（如图1-37所示）。此时真空泵高速运转，开始抽出空调循环管路内的空气并排入大气中。10观察低压表显示的真空值变化情况，空调循环管路内的真空值应不低于750mmHg，（如图1-38所示）。空调循环管路内的真空值应符合规定要求。若真空值低于规定值，则循环管路内残留空气中的水分，在空调系统工作时因结冰而堵塞制冷管路，并且还会造成空调管路产生锈蚀。,图1-37 图1-38,11当真空值大于750mmHg时，1号关闭高、低压表的控制阀门，（如图1-39所示）如果关闭真空泵时，高、低压表的控制阀门均处于开启状态，则空气会进入空调循环管路，使抽真空作业前功尽弃。12关闭真空泵电源开关，真空泵停止运转，（如图1-40所示）。,图1-39 图1-40,13约5min后，观察真空表显示数值若保持不变，则说明空调系统密封性能良好。（如图1-41所示）。如果真空表显示压力增大，则说明空气进入空调系统，制冷循环管路存在漏气现象。排除漏气故障后，方可加注制冷剂。否则，将导致制冷剂泄漏损失。如果空调制冷循环管路存在漏气，可将浓肥皂水涂抹于管路接头处，如有气泡产生，说明此处漏气。,图1-41,（二）加注制冷剂制冷剂有两种加注方法：液态加注法和气态加注法。液态加注制冷剂时，要保持空调压缩机不工作，制冷剂从高压管路注入，低压表侧管路关闭，制冷剂罐倒置；气态加注制冷剂时，要保持空调压缩机处于工作状态，制冷剂从低压管路注入，高压表侧管路关闭，制冷剂罐正置。：加注制冷剂注意事项:(1)由于目前汽车空调制冷系统所用制冷剂有R12和R134a两种，因此，加注前首先要查明系统所用制冷剂类型。(2)加注制冷剂前注意排空连接软管内的空气，特别是用小瓶罐加注时，每次换罐后都要对连接软管内空气进行排空。(3)加注后，拆卸软管时应注意防止软管内残留的制冷剂损伤眼睛及皮肤。,下面以气态加注法为例，说明制冷剂的加注方法及步骤。1关闭高、低压阀门，取下真空泵进气口端的软管，（如图1-42所示）。2将软管接头旋紧在注入阀的管接头上，（如图1-43所示）。注入阀用于连接软管和制冷剂罐。,图1-42 图1-43,3逆时针旋转注入阀手柄，使针阀向上移动，（如图1-44所示）。逆时针转动注入阀手柄，使针阀上移；反之，针阀下移。上移针阀，防止安装注入阀时针阀刺穿制冷剂罐。4将注入阀的阀盘拧紧在制冷剂罐上，（如图1-45所示）。注入阀的阀盘用手拧紧即可，禁止使用工具紧固阀盘，以免损伤注入阀。,图1-44 图1-45,5起动发动机，保持怠速运转3-5min之后，打开空调开关并旋至最冷档位，（如图1-46所示）。6将鼓风机开关旋至最高档位置，并打开所有车门，（如图1-47所示）。,图1-46 图1-47,7顺时针旋转注入阀手柄，使针阀刺穿制冷剂罐封口，然后逆时针旋转手柄，退回针阀，（如图1-48所示）。此时应保持高、低压表侧阀门均处于关闭状态。否则，中间软管中的空气将会进入空调循环管路内。,图1-48,8使用螺丝刀压下放气阀门，将制冷剂罐至高、低压阀门间的存留空气释放，（如图1-49所示）。如果空气进入空调系统制冷循环管路，空气中的水分因结冰而堵塞管路，同时水分还会锈蚀管路内壁。禁止用手直接压下放气阀门排放管路中的空气，以避免制冷剂喷溅到皮肤上造成伤害。另外，排气时应配戴防护手套。,图1-49,9打开低压侧阀门呢，制冷剂注入空调系统低压管路中，（如图1-50所示）。保持制冷剂罐正置，使制冷剂以气态进入空调系统低压管路中。否则，液态制冷剂将液击压缩机，造成压缩机损伤。保证高压侧阀门关闭，防止高压气体回流至制冷剂罐，导致制冷剂罐爆裂。,图1-50,10观察高、低压表显示数值变化情况。当压力达到规定值时，关闭低压管路阀门，停止加注制冷剂，（如图1-51所示）。若制冷剂过量加注，将引起压缩机轴承及其传动皮带加速磨损；若制冷剂加注量不足，将导致空调制冷效果不佳。如果需要更换制冷剂罐，应首先关闭低压阀门，然后在取下制冷剂罐。重新加注制冷剂前，应排出管路中存留的空气。,图1-51,11制冷剂加注完毕。旋紧低压阀门，停止制冷剂继续充注。关闭空调开关、鼓风机开关，然后关闭点火开关，停止发动机运转，（如图1-52所示）。12取下注入阀，传递制冷剂罐，（如图1-53所示）。,图1-52 图1-53,13分别取下制冷循环管路阀门上的连接软管，（如图1-54所示）。14将阀门盖帽旋入高、低压管路的阀门上，（如图1-55所示）。,图1-54 图1-55,（三）空调管路泄漏检查 1使用检漏仪，检测空调系统制冷管路是否存在泄漏现象，（如图1-56所示）。泄漏部位多集中在管路接头处。由于制冷剂比重大于空气，因此检漏时应将检漏仪置于管路头下方。另外，也可将浓肥皂水涂抹在管路接头处，如有气泡产生，证明该处泄漏。管路泄漏故障排除后，空调制冷系统方可投入使用。,图1-56,2.起动发动机，并使空调制冷系统工作。通过歧管压力表的指示数值，判断制冷剂的加注量是否适当，（如图1-57所示）。,图1-57,三、空调系统冷冻机油的添加（一）压缩机冷冻机油油量的检查压缩机冷冻机油油量的检查方法一般有两种：1、观察视镜通过压缩机上安装的视镜玻璃，可观察冷冻机油量，如果压缩机冷冻机油面达到观察高度的80位置，一般认为是合适的，如果油面在这个界限之下，则应添加冷冻机油；如果在这个位置之上，则应放出多余的冷冻机油。2、观察油尺未装视镜玻璃的压缩机，可用量油尺检查其油量。这种压缩机有的只有一个油塞，油塞下面有的装有油尺，有的没有油尺，需要另外用专用油尺插入检查。观察油面的位置是否在规定的上下限之间。,（二）添加冷冻机油添加冷冻机油一般可在系统抽真空之前进行，添加方法有：1、直接加入法将冷冻机油装入干净的量瓶里，从压缩机的旋塞口直接倒入即可，这种方法适合于更换蒸发器、冷凝器和贮液干燥器时采用。2、真空吸入法（1）首先将系统抽真空到100kPa。（2）准备一带刻度的量杯并装入稍多于所添加量的冷冻机油。,（3）关闭高压手动阀及辅助阀门，将高压软管一端从歧管压力表组上卸下，并插入量杯中，如图1-58所示。（4）打开辅助阀门，油从量杯内被吸入系统。（5）当油面到达规定刻度时，立即关闭辅助阀门。（6）将软管与歧管压力表组连接，打开高压手动阀，启动真空泵，先对高压软管抽真空，然后打开辅助阀门对系统抽真空。,图1-58冷冻机油的加注,（三）冷冻机油添加量1、系统新加油量新装汽车空调系统中，只有压缩机内装有冷冻润滑油，油量一般为280350g。不同型号的压缩机内充油量也不同，具体可查看供应商手册。2、补充油量维修当中，如果更换了系统部件或管路，由于这些部件中残存有冷冻机油，因此，更换的同时应当向系统内补充冷冻油，如果更换压缩机，新压缩机内原有油量应减去上述部件残存油量上限之和。,注意事项:|1R12与R134a制冷剂所用冷冻润滑油牌号不同，因此，添加冷冻机油时应注意防止混淆。2添加时应保证容器的洁净，防止水分或杂物混入油中。3当处理压缩机机油时，应戴防护手套。如果机油接触皮肤时，应立即用肥皂水冲洗。皮肤刺激可能会发展成长期炎症或重复感染。,第二部分,新能源汽车制动系统检修,新能源汽车特别是电动汽车制动系统在结构上一般采用电动真空助力再生制动系统。在电子控制方面一般采用线控制动系统（ECB），ECB系统能根据驾驶员踩制动踏板的位置程度和所施加的力所产生的液压大小计算所需的制动力。液压制动力和再生制动力的分配随车速及制动时间的变化而改变，通过控制液压制动来实现液压制动和再生制动的总制动力要与驾驶员所需的制动力一致。,情境一 电动真空助力及再生制动系统 传统内燃机轿车的制动系统真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管，真空度负压一般可达到0.050.07MPa。对于系能源电动汽车，制动系统由于没有真空动力源而丧失真空助力功能，仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动的需要，因此需要对制动系统真空助力装置进行改制，为了产生足够的真空，除了一个具有足够排气量的电动真空泵外，为了节能和可靠，还要为电动真空泵电动机设计合适的工作时间。,目前，电动汽车存在着电池能量低、充电时间长等问题，而电动汽车的频繁起动、制动又消耗了大量能量。能量回馈制动系统在汽车制动时可以将能量回馈到电池，以提高整车运行效率和电动汽车的续驶里程。同时能量回馈制动系统可以实现汽车的电气制动。能量回馈制动控制技术已经成为电动汽车的核心技术之一。一、电动真空助力系统原理 一般燃油车会在45s内产生负50kPa以上的真空度，所以在制动系统的电动真空泵替代原发动机驱动的真空泵时，电动真空泵也需在45s可产生负50kPa以上的的真空度。,汽车制动系统通常采用真空助力或气压助力，真空泵产生的真空度越大，制动性能越好，驾驶员踩踏板也越省力。因此，在对真空助力制动系统电动真空泵的设计或选择上，应尽量使真空度满足制动性能的要求。真空助力器安装于制动踏板和制动主缸之间，由踏板通过推杆直接操纵。助力器与踏板产生的力叠加在一起作用在制动主缸推杆上，以提高制动主缸的输出压力。一般常压室的真空度为6080kPa（即真空泵可以提供的真空度大小）。真空助力器所能提供助力的大小取决于其常压室与变压室气压差值的大小。当变压室的真空度达到外界大气压时，真空助力器可以提供最大的制动助力。真空泵所产生的真空度的大小及速度关系到真空助力器的工作状态，真空泵的容量大小关系到助力器的性能，进而影响到制动系统在各种工况下能否正常工作。,二、电动真空助力系统控制过程 电动真空助力制动系统控制如下：1.接通汽车12V电源，压力延时开关闭合，真空泵大约工作30s后开关断开，此时真空罐内压力大约为-80kPa。2.当真空罐内压力增加到-55kPa时，压力延时开关再次闭合。3.当真空罐内压力增加到大约-34kPa时，压力报警器发出信号。如果真空泵控制开关有很明显的短时间开启和关闭，说明发生了泄漏。根据这个控制策略，设计的间歇性真空发生系统，该间歇性真空发生系统的基本工作原理为：当驾驶员发动汽车时，12V电源接通，压力延时开关和压力报警器开始压力自检，如果真空罐内的真空度小于55kPa，压力膜片将会挤压触点，从而接通电源，真空泵开始工作；,当真空度增加到55kPa时，压力延时开关断开，然后通过延时继电器使真空泵继续工作大约30s后停止；每次驾驶员有制动动作时，压力延时开关都会自检，从而判断电动真空泵是否应该工作；如果真空罐内的真空度低于34kPa时，真空助力器不能提供有效的真空助力，此时压力报警器将会发出信号，提醒驾驶员注意行车速度。注：电动真空泵控制也可采用电控单元控制，只要把压力开关换成绝对压力传感器，电动真空泵由控制单元控制继电器控制即可，国内的一些纯电动汽车里，由真空助力器真空度传感器、整车控制器ECU、电动真空泵工作继电器、真空泵电动机组成的一个闭环真空度控制系统，保证制动时真空助力器的正常工作。,三、再生制动基本原理电动汽车制动可分为以下三种模式，不同模式应辅以不同的控制策略。1.紧急制动:对应于制动减速度大于2m/s2的过程，出于安全性方面的考虑应以机械摩擦制动为主，电气制动仅起辅助作用。在急刹车时，可根据初始速度的不同，由车上ABS控制提供相应的机械摩擦制动力。2.中轻度制动:对应于汽车在正常工况下的制动过程，如遇红灯或者靠站停车等，可分为减速过程与停止过程。电气制动负责减速过程，停止过程由机械摩擦制动完成。3.汽车长下坡时的制动:电动汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时，在制动力要求不大时，可完全工作于纯再生制动模式。由以上三种制动模式可知，除了紧急制动外，其他两种模式都可以应用再生制动，将刹车产生的能量回馈到直流母线，给电池充电。,四、影响电动汽车再生制动能量回收的主要因素在制动过程中，除去空气阻力和行驶阻力消耗掉的能量，一般希望能最大限度的回收所有能量。然而，并不是所有的制动能量都可以回收。在电动汽车上，只有驱动轮的制动能量可以沿着与之相连接的驱动轴传送到能量存储系统，另一部分的制动能量将由车轮上的摩擦制动以热的形式散失掉。同时，在制动能量回收过程中，能量传递环节和能量存储系统的各部件也将会造成能量损失。,另外一个影响制动能量回收的因素是，在再生制动时，制动能量通过电动机转化为电能，而电动机吸收制动能量的能力依赖于电动机的速度，在其额定转速范围内制动时，可再生的能量与车速基本上成正比。当所需要的制动能量超出能量回收系统的范围时，电动机可以吸收的能量保持不变，超出的这部分能量就要被摩擦制动系统所吸收。从另一个角度，该点还表明，在驱动电机额定转速内再生制动可以提供较大的制动转矩，而当转速进一步上升，则电动汽车再生制动所能提供的制动力则受电机弱磁恒功率工作区特点限制而减小。,五、采用无刷直流电动机驱动系统的回馈制动方法 1单相回馈制动的基本原理 电动汽车用无刷直流电动机的回馈制动分为两种情况，一种为电动机转速超过基速，通过驱动器直接向蓄电池回馈电能，同时提供制动的电磁转矩，比如下坡时可能出现此种情况。更多的时候则是出现在车速没有超过基速时的减速过程中。在此过程中，电动机处于发电状态，将电动汽车减速过程中的部分动能回馈到蓄电池。驱动电动机进入发