汽车空调系统结构与工作原理.ppt

汽车空调系统,主讲人 赵老师,第一 章 手动空调,第一节 概述汽车空调是利用媒介物质对车内的空气进行调节，（空调空气调节）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。,一、汽车空调的功能,1、车内温度调节：温度：是物质冷热程度的度量制热:非独立式-以发动机冷却液作为热源，用于轿车和中小型汽车 独立式-底盘上另加装一个散热器，用于大、中型客车,汽车空调的功能,制冷:非独立式-压缩机由汽车发动机驱动，工作状态受发动机工况的影响，用于中小型汽车。独立式-压缩机由副发动机驱动不受发动机工况的影响，由于大中型客车。,汽车空调的功能,2、车内湿度的调节：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。,汽车空调的功能,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。,汽车空调的功能,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。方式 引入新鲜空气,汽车空调的功能,采用活性炭吸附剂安装负离子发生器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能立即作出必要的校正。,二、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：,汽车空调的特点,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。,汽车空调的特点,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。,汽车空调的特点,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。,汽车空调的特点,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，使得故障频繁。,汽车空调的特点,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。,汽车空调的特点,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。,汽车空调的特点,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。,三、空调制冷系统的结构与工作原理,1、概念：（1）物质的三态,气态,液态,固态,放热,放热,放热,吸热,（2）汽化和液化汽化：物质由液态变为气态的过程称为“汽化”。汽化方式：蒸发；沸腾（T或P）液化：物质由气态变为液态的过程 称“液化”。（T或P）,概念,（3）潜热值潜热值:温度不变物质由液态变成气态或气态变成液态时吸热和放热的热量。R12-165.65kJkgR134a-219.8kJ kg,概念,2、冷媒,制冷剂：在制冷过程中起传递热量作用的媒介物质（1）制冷剂的要求：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；与冷冻油接触时，化学、物理安定性良好；,冷媒,有较低的凝固点，能在低温下工作；泄漏时容易侦测易于改变吸热和散热的状态，有很强的变态能力。与润滑油无亲和作用，可与冷冻机油任意比互溶。,制冷剂R12的特性,A、R12-二氟二氯甲烷（CH4CL2F2）B、沸点-29.8 B、沸点-29.8 潜热值165.65kJkg C、对大气臭氧层有破坏作用，使全球变暖产生温室效应。,制冷剂R134a的特点,R134a 四氟乙烷（CH2FCF3）A、沸点-26.5 潜热值219.8kJ kg B、优点：a、传热速度快蒸发器、散热器等热交换器面积体积减小，还不影响热交换。b、潜热值高，制冷量大。c、不破坏臭氧层，在大气层停留寿命短，温室效应影响也很小（因为不含氯、不与臭氧反应）,冷媒,C、缺点：对橡胶管和密封圈材料有较强的溶解与分离作用，导致制冷剂泄漏。,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；远离火苗，避免R12分解产生有毒光气；R134a与R12不能混用，因为不相溶，会导致压缩机损坏；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,第二节 空调系统组成及分类,一、汽车空调系统的组成1）制冷装置-提供冷气、除湿 2）暖风装置-提供暖气、除霜、除雾3）通风装置-通风、换气4）空气净化装置-净化车内空气5）控制装置-实现制冷、采暖、通风,空调系统组成及分类,二、汽车空调系统的分类 1.按功能分单一功能；组合功能 2.按驱动方式分独立式；非独立式 3.按温度可调节区域分单区；双区；四区,空调系统组成及分类,三、制冷系统的结构组成及工作原理1、制冷系统的基本组成：压缩机、冷凝器、储液干燥 器、膨胀阀、蒸发器,空调制冷系统组成,（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。（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、空调制冷系统的工作原理,3.空调制冷系统的分类,蒸发器温度控制的两种方法（1）控制蒸发器表面的温度（2）控制制冷剂的蒸发压力 分类,循环离合器系统,蒸发器压力控制系统,热力膨胀阀式,膨胀节管流（孔管）式,吸气节流阀（STV）先导阀 操纵的绝对压力阀（POA）,阀罐（VIR）,空调制冷系统的分类,（1）循环离合器系统（恒温器控制的离合器制冷循环系统）：将恒温器设定在预定的温度范围、接通或切断电磁阀，使压缩机处于通、断状态的一种控制系统。形式,恒温器-热力膨胀阀控制制冷循环系统,恒温器-H型膨胀阀控制制冷循环系统,恒温器-孔管（CCOT）控制制冷循环系统,空调制冷系统的分类,（2）蒸发器压力控制空调系统（控制蒸发器压力）形式,吸气节流阀（STV）先导阀操纵的压力阀（POA）系统,阀罐（VIR）的蒸发器压力控制空调系统,（,安装恒温开关的CCOT 系统1-压缩机离合器 2-冷凝器 3-恒温开关，当毛细管温度至0时，它断开；而此温度上升到7时，它闭合；4-孔管5-回油管 6-蒸发器 7-接蓄电池 8-积累器9-干燥剂 10-压缩机高压侧低压开关，压力降至175kPa 时断开,用压力开关控制的CCOT 系统1-压缩机离合器 2-冷凝管 3-孔管 4-回油孔 5-蒸发器6-积累器7-压力开关，一般在138193kPa 断开，而在283351kPa 时闭合 8-接蓄电池9-干燥剂压力开关内有一膜片，和触点相连，作用于膜片上的压力低到一定值时，触点断开，至离合器的电路被切断，压缩机停转。作用到膜片上的压力高到一定水平时，触点闭合，接通蓄电池至离合器的电路，压缩机运行。,吸气节流阀（STV）或先导阀操作的绝对压力阀（POA）控制蒸发器温度。防止其结冰。用膨胀阀作为节流降压装置，储液干燥器装在高压侧，STV 或POA 阀装在低压侧。,装用STV 的蒸发器压力控制系统1-压缩机 2-冷凝器 3-储液干燥器 4-热力膨胀阀5-液窗 6-回油管7-蒸发器 8-加液阀（3583kPa）9-吸气节流阀（STV）10-排气压力表接口 11-发动机歧管真空 12-STV 压力检测接口13-外平衡管14-毛细管15-温包这两类汽车空调系统都可以装置热力膨胀阀，区别它们的时候，要看低压侧装置那些部件，如装有STV 或POA 阀，就是蒸发器压力控制系统系统；如装有积累器，又用恒温开关或压力开关控制蒸发器温度，就是循环离合器系统。,2）VIR 系统该系统用阀罐（VIR）控制蒸发器温度，就是把膨胀阀和POA 阀都集中装在储液干燥器的上部，三者构成一个部件（阀罐）。这样既节省管路，又节省空间，而且性能可靠,装用VIR 的蒸发器压力控制系统1-压缩机2-高压、高温排气3-冷凝器4-液态 5-VIR 阀罐6-液态R-12 管路7-蒸发器 8-吸气管路 9-回油管10-低压、低温回气图中4 根外接软管4、6、9、10 分别传送R-12 的高压液态、低压液态、气态制冷剂。部分长春第一汽车制造厂生产的奥迪100 轿车空调，装用VIR 蒸发器压力控制系统。,四、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。,汽车用空调压缩机的性能要求,2.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,压缩机,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。,曲轴连杆式压缩机,斜盘式压缩机（称双向斜盘式）,刮片式压缩机,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。,冷凝器,冷凝器实物图,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。汽车空调视频冷凝器的组成与作用.mp4 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。,蒸发器,蒸发器,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，汽车空调视频蒸发器的分类组成.mp4冲击后不产生火花，且价格便宜。2）蒸发器的种类主要有管片式、管带式、层叠式。,干燥瓶,干燥瓶实物图,干燥瓶,干燥瓶,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。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。汽车空调视频储液干燥剂的组成与作用.mp4 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。,膨胀阀,内外平衡膨胀阀实物图,膨胀阀的作用节流降压：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：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。汽车空调视频热力膨胀阀的作用于分类.mp4,内平衡式热力膨胀阀,内平衡式热力膨胀阀,工作原理：,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。,外平衡热力膨胀阀,外平衡热力膨胀阀,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型膨胀阀实物图,H型膨胀阀,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。如右下图所示。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、顶杆及弹簧等的作用控制阀口的开度。,节流膨胀管,节流膨胀管实物图,节流膨胀管,1毛细管 2壳体 3O形圈 4过滤网 5壳体 6壳体 7供液管,结构（图）,节流膨胀管 节流膨胀管是一根细铜管，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。,孔管式节流制冷系统,对冷冻机油性能的要求要有适当的粘度，受温度的影响要小要有良好的低温流动性和互溶性化学性质要稳定毒性腐蚀要小吸水性要小,冷冻油的作用 润滑作用 冷却作用 密封作用 降低压缩机的噪声,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冬油，以免影响制冷效果。,R12用矿物油：国产：13、18、25、30号冷冻润滑油进口：日本SUNISO3GS SUNISO5GSR134a用合成油：代号为PAG或者ESTER的冷冻润滑油,冷冻油的种类,轿车空调更换零部件需补加冷冻机油,第三节 汽车空调的控制部件,1、电磁离合器,电磁离合器,电磁离合器的构造,皮带盘,衔铁和摩擦片,电磁线圈,实物图,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,作用：温度控制器又称恒温开关，感受蒸发器表面的温度，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。类型,波纹管式温度控制器,电子式温度控制器,蒸发器温度过低,A、结冰霜堵住管片间隙，空气不能流通，不能通过蒸发器变成冷空气。B、蒸发器过冷会发生“液击”，造成压缩机过载。液击液态制冷剂吸入压缩机突然汽化、沸腾阻止活塞运动，甚至将进排气阀打坏。C、由于冰霜导热系数比铜铝小很多，所以即便空气能穿过蒸发器间隙，空气从冷媒吸冷量大大减小。,蒸发器温度过高,蒸发器表面与空气温差小，传热慢了、降温慢了。所以蒸发器温度控制在0-3之间。蒸发器温度控制方法：a、控制制冷循环的速度-控制压缩机“占空比”。b、控制制冷循环的量-由膨胀阀控制,（1）波纹管式式温度控制器,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（热敏电阻）温度控制器,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所采用。该图用负感温电阻:温度高、阻值小VT1基极电位低而截止使VT2导通、VT3截止、VT4导通，压缩机工作。温度低、阻值大VT1基极电位高而导通使VT2截止、VT3导通，VT4截止，压缩机停止工作。,电子温度控制器工作原理,3、压力开关,（1）、高压开关作用：高压压力开关是为了防止制冷剂填充过多，冷凝器散热又不好，造成压力过高，产生管路爆裂。,高压保护开关位置：安装在压缩给与冷凝器之间的高压管路上控制内容：系统压力过高会自动切断压缩机电磁离合器。工作压力: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，切断压力一般在范围内，触点闭合恢复压力为，如图9-18所示。,高压保护开关,高压调节开关位置：冷凝器出口或干燥瓶上控制内容：冷凝器风扇的高速档工作压力：开关为触点常开型，当压力超过1373-1500kpa时接通。,作用;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。位置：高压管路上的低压开关：安装在冷凝器与膨胀阀之间或干燥瓶上，串联在电磁离合器电路中。高于270kpa闭合；低于200kpa断开。低压管路上的低压开关：安装在蒸发器到压缩机进口之间，防止压缩机抽真空。断开压力80-100kpa;闭合压力100kpa.,（2）、低压开关,（3）、高低压组合开关,将高低压开关组合成一体，安装在储液干燥瓶上,压力引入口,低压保护动触点,低压保护定触点,弹簧,接线柱,高压保护定触点,金属膜片,销子（和膜片一体）,低压保护动触点,高压保护动触点,高压保护 动触点,（4）、三功能组合开关,三功能组合压力开关由隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成。接点包括低压接点、高压接点及用于控制冷凝器风扇或发动机冷却风扇的接点。,弹簧,隔膜,碟形弹簧,接点,接点（ON）,5、过热开关及热力熔断器,过热开关及热力熔断器,接线柱,壳体,膜片总成,底座孔,感应管,底座孔,膜片底座,动触点,一种温度压力感应开关，一般安装在压缩机缸盖里面。当系统处在正常情况下，膜片总成动触点离开接线柱，此开关保持常开；当系统因泄漏导致制冷剂不足时，压缩机温度异常升高，感温管内气体膨胀并推动膜片，膜片上动触点与接线柱连接，过热开关闭合使压缩机停转，直至故障排除为止。,过热开关及热力熔断器,磁离合器线电圈,过热开关,热力熔断器,绕线式电阻加热器,温度感应熔丝,环境温度开关,热力熔断器是与过热开关热力配合实现温度控制的。过热开关由温度感应熔丝和绕线式电阻加热器组成。当过热开关闭合时，绕线式电阻加热器通电，给控制电磁离合器线圈电路的温度感应熔丝加热，使感应熔丝温度升高，直到把熔丝熔化，这样切断电磁离合器线圈电路，压缩机停止运转，保护压缩机不因温度异常而损坏。,5、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。,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。,1.电磁离合器控制电路,汽车汽车空调压缩机电磁离合器电路中主要有：A/C开关、制冷剂高低压开关、制冷剂温度开关、冷却液温度开关、压缩机过热开关等控制元件。压缩机是否正常工作由其控制元件及其控制电路决定。压缩机工作方式分为三种：手动空调压缩机控制、半自动空调压缩机控制、全自动空调压缩机控制。,第四节.汽车空调系统电路分析,压缩机电磁离合器/鼓风机控制电路,压缩机工作指示灯,接蓄电池正极,温控器,压力开关,鼓风机电,鼓风机调速电阻,冷凝器风扇电机,电磁离合器,空调及鼓风机开关,水温开关,手动空手动空调压缩机控制调压缩机控制,半自动空调压缩机控制,压缩机工作条件AC开关闭合；温度开关闭合；压力开关闭合；鼓风机开关闭合；发动机转速信号；压缩机转速信号；制冷压力开关闭合。,2.鼓风机控制电路,要使车内有个舒适的环境，除了控制车室温度，还应控制送风量，即控制风机转速，以适应环境变化，满足驾驶员和乘客的不同需求。,鼓风机调速一般通过改变线路中电阻来实现，根据控制方法不同可分为以下三种形式：（1）手动鼓风机开关和调速电阻控制（2）电控模块通过大功率晶体管控制（3）晶体管与调整电阻器组合型,调速电阻,限温开关,风机电阻,晶体管与调速电阻组合,晶体管控制风机电路,点火开关,鼓风机开关,控制模块,鼓风机电机,晶体管,3冷凝器/散热器风扇控制电路,冷凝器/散热器风扇控制电路通常由A/C开关、冷却液温度开关、制冷剂温度开关、制冷剂压力开关、继电器等元件组成。车型不同，则配置风扇的数量不同，控制线路设计方面差异也很大，但其控制方式则大同小异，下面就一些较典型的冷凝器散热风扇电路进行分析。,A/C开关和水温开关联合控制型制冷剂压力开关与水温开关组合控制型 压力开关与电脑组合控制型,丰田 冷却风扇系统电路图,400,L S,压力开关与电脑组合控制冷却风扇,空调电路示意图,电控液力马达冷却风扇电路,汽车空调系统典型实例电路,桑塔纳汽车空调控制电路,AC开关,环境温度开关,内循环电磁阀,低压开关,高压开关,怠速电磁阀,鼓风机,冷凝风扇,温控开关,鼓风机继电器,点火开关,空调继电器,夏利轿车空调控制系统电路,第五节、采暖系统与送风系统,一、采暖系统 按热源形式的不同分为：热水式暖气装置，燃烧式暖气装置，综合预热式暖气装置发动机排气加热式暖气装置。,热水式暖气装置,a)空气混合型,b)改良组合型,c)水流调节型,热水式暖气装置,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。,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。,水阀,除霜分口,侧吹风口,面部吹 风口,脚部吹 风口,二、通风系统,空气进入阶段,空气混合阶段,空气分配阶段,1、前风窗除霜风口 2、前车门玻璃除霜风口 3、侧面通风口 4、中间（吹脸）通风口 5、前排下部（吹脚）通风口 6、后排下部通风口,第二章、汽车自动空调,一、控制面板,显示屏,停止键,经济模式,空调开关,鼓风机 开关,模式转换,车室温度设定,车外温度显示按钮,风门控制开关,除霜开关,自动控制空调控制面板,二、自动控制（ECU）空调系统功能,自动控制（ECU）空调系统不仅能按乘员的需要吹出最适宜温度的风，而且可根据环境温度及行车时工况，自动调节风速、风量，简化了操作过程，极大提高了舒适性。自动控制（ECU）空调系统主要功能如下：（1）参数控制（2）节能功能（3）故障报警（4）故障诊断存储（5）显示主要有设定温度显示、室内温度显示、车外温度显示、控制模式及工作模式显示等。,（1）、空调控制 包括温度自动控制，风量控制，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。,三、全自动空调工作原理,真空驱动型自动空调控制系统（ECU控制）,1.压缩机 2.鼓风机 3.真空马达 4.进风门 5.蒸发器 6.蒸发器传感器 7.加热器 8.空气混合风门 9.吹出切换风门 10.车内温度传感器 11.日光传感器 12.环境温度传感器 13.水温传感器 14.方式开关 15.温度设定按钮 16.ECU 17.水阀 18.吹出口切换阀 19.电位计 20.伺服机构 VSV-真空转换阀 DVV-降温电磁阀,单膜片式真空 马达,电机驱动型自动空调控制系统,功率晶体管,压缩机,ECU,环境温度传感器,日光传感器,车内温度传感器,温度传感器,鼓风机,空气混合电机,水温传感器,加热器,气流方式电机,蒸发器,进气方式电机,四、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ECU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ECU。,一、汽车空调故障诊断方法 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。,第三章 空调故障诊断与维修,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，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9-24 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5065。储液干燥过滤器：正常情况下应为50。如果上下温度不一致，说明储液干燥过滤器堵塞。,二、手动空调故障诊断程序,（1）、不能制冷（2）、只有高速时有冷气（3）、只有高速时有冷气（4）、观察（5）、继继续续有冷气（6）、压力异常（7）、冷凝器排风扇和蒸发器送风扇故障（8）、冷凝器故障（9）、蒸发器吹出冷气不够冷,1.制冷系统,（10）、冷气系统噪声大（11）、压缩机故障（12）、蒸发器不制冷（13）、制冷不良（1）、不供暖或供暖不足（2）、冷却液流失（3）、除霜热风不足（4）、加热器过热（5）、发动机过热（6）、鼓风机不转,2.采暖系统,三、自动空调故障诊断程序,1.故障诊断流程,2.故障诊断程序,（1）风量控制故障、无进风控制、出风口气流无法控制、鼓风机不运行、风量不足（2）温度控制故障、无冷风送出、无暖风送出、无温度控制，只有冷气或暖气、无冷风送出,四、汽车空调故障诊断与技巧,1、经验法,此法要求维修人员有丰富的维修经验和扎实的理论基础，通过“问、闻、听、看、摸、检查”来直接进行故障的排除。,2、通过干燥瓶视液镜观察判断制冷系统故障,3、用歧管压力表检查制冷系统,这是利用岐管压力表寻找故障的方法。当发动机预热后，在下列条件达到稳定时，从岐管压力表读取压力值。将开关设定在内循环（RECIRC）状态下，空气进口处温度为3035。发动机在1500-2000r/min下运转。鼓风机速度控制开关位于高速（HI）位置。温度控制开关位于最冷（COOL）位置。注意：由于环境温度条件的影响。测试表的指示值可能有轻微变化。,R134a制冷系统工作压力,1、低压表 2、高压表 3、手动高压阀 4、高压接头 5、制冷剂或抽真空接头 6、低压接头 7、手动低压阀,（1）、歧管压力表的结构及功能,（1）、向制冷系统加注制冷剂,（2）、抽真空,（3）、检漏,（4）、测量压力,功用,（2）、制冷系统压力分析,用压力表检查汽车空调制冷系统故障，一般分压缩机停止和运转两种状态。在压缩机停止运转10h以上后，压缩机的高、低压侧应为同一数值，如果高、低表所显示的数值不相等，说明系统内部有堵塞，应对膨胀阀、贮液筒及管路部分进行检查。1高、低压表的指示同时比正常值低。这可能是因为制冷剂不足，检查时，可发现高压管微热，低压管微冷，但温差不大，从视镜中可以观察到每隔12s就有气泡出现。这时应先检查有无泄漏点，补漏后再补足制冷剂。2低压表比正常值低很多。这时，视镜内可见模糊雾流，高、低压管无温差，冷气不冷，说明制冷剂严重泄漏。3高、低压表指示都过低。这可能是压缩机的内部故障，如阀板垫、阀片损坏，需要更换压缩机。4高、低压表都比正常要高。压缩机吸气管表面温度比正常情况下低，出现潮湿冰冷现象（俗称出汗）。由于膨胀阀开度过大，蒸发器内制冷剂“供过于求”，影响蒸发，相应的吸热量减少，造成空调凉度不够。此时，如果膨胀阀开度可以调节，应将开度调小；如不可调，则更换膨胀阀。,5高、低压两侧的压力均过高。这表明制冷剂过多，两手分别触模压缩机进气管和排气管，而且高压侧有烫手感，低压侧能看到冰霜，空调系统压缩机关掉电源停止运行后，其余部分继续工作时，在超过45s以后，视液镜内仍然清晰无气泡流过，可以断定制冷剂过多，应排出多余的制冷剂。6低压表指示过高，高压表指示稍高。这可能是冷凝器冷却不足，如果用冷水对冷凝器进行冷却，压力表压力变为正常，则可断定是冷凝器冷却不足。如果有这种故障，则在刚开空调时，制冷效果好，工作时间长了，制冷效果较差。如果冷凝器的散热片阻塞、发动机水温过高、冷凝器风量不够，则有可能是冷凝器的风扇或风扇皮带出现问题。7低压表指示为零或负压，高压表指示正常或偏高。冷风时而欠凉，时而正常，这种现象说明制冷系统中有水分或干燥剂吸湿能力达到饱和，水分进入制冷循环系统，在膨胀阀小孔处冻结，溶化后恢复正常状态，此时应更换干燥瓶或反复抽真空以排除系统内水分。,8低压表指示较低，高压表指示过高。这种现象一般是制冷系统堵塞，堵塞经常在制冷系统有通道截面较小的位置发生，易于堵塞的部件绝大部分处于制冷系统的高压侧，例如干燥过滤器、膨胀阀滤网等，而且堵塞现象一般是由制冷剂所含有的水分、尘埃等脏物造成的，堵塞部位经常有结霜现象。找到堵塞部位后，拆下堵塞的部件进行清除或更换，堵塞严重时，应将制冷系统全部拆卸，分段清洗。9低压表过高，高压表的压力过低。这种现象常常表明压缩机内部有泄漏，应更换或修理压缩机。,五、汽车空调系统的检测与维修基础,（一）、汽车空调系统维修常用的专用仪器及设备（1）歧管压力表,高压侧维修接口,低压侧维修接口,（2）、真空泵,作用：抽出系统的空气.水分,真空泵,3、捡漏仪：如下图所示，是用来检查制冷系统中制冷剂是否泄漏情况，确定泄漏部位。,捡漏方法,（1）加压试漏,查漏压力加至(2.02.5Mpa因为空调风扇一般高速转