汽車空調電氣控制原理

1、,第四部分 汽車空調電氣控制原理 為了使汽車空調系統(tǒng)能正常工作，車內能維持所需要的溫度，汽車空調系統(tǒng)中設有一系列的控制元件和執(zhí)行機構。為保證帶汽車空調的汽車正常工作，還需要對壓縮機的運行及發(fā)動機的工作采取一些措施。車內人員對汽車空調系統(tǒng)工作的要求是通過電氣系統(tǒng)或真空系統(tǒng)的控制作用來實現的。 情景：汽車空調的常見電氣控制原理 汽車空調系統(tǒng)的幾種主要控制部件的作用及安裝部位如表41所示。 表4-1 空調系統(tǒng)的幾種主要控制部件的作用及安裝部位,一、汽車空調的溫度自動控制 （一）溫度控制器 1、溫度控制器的概念與作用 溫度控制器又叫恒溫器、熱敏開關、溫控開關等。在大眾車系的手動空調系統(tǒng)中，稱其為冷量開

2、關E33。它是汽車空調電路控制系統(tǒng)中用做溫度控制的一種基礎元件。 溫控器一般安裝在蒸發(fā)器組件或靠近蒸發(fā)器組件的空調操作面板上，如圖4-l、4-2所示。它主要有兩種形式：機械式和電子式。溫控器通過感測蒸發(fā)器的表面溫度，將溫度變化信號轉化成空調控制電路的通斷信號，以實現壓縮機的循環(huán)通斷控制。溫控器在設置好的溫度上使壓縮機離合器結合或斷開，起到調節(jié)車內溫度、防止蒸發(fā)器結霜和避免壓縮機產生液擊現象等作用。,圖4-1 溫控器安裝位置,圖4-2 溫控器工作示意圖,2、機械式溫控器 機械式溫控器主要由感溫系統(tǒng)、調溫機構和觸頭開閉機構等組成。感溫系統(tǒng)主要由感溫包、毛細管和波紋管構成，在這個密封的空腔內充滿了處

3、于飽和狀態(tài)的感溫劑，如圖4-3(a)所示。感溫管一端插入蒸發(fā)器表面的翅片上，感受蒸發(fā)器出風口方向的表面溫度。當蒸發(fā)器表面溫度變化時，感溫裝置內的介質也隨之發(fā)生壓力變化，使波紋管伸長或縮短，并將壓力信號傳遞出去，以控制電路的通斷。在一定的溫度變化范圍內，感溫介質的壓力與溫度變化呈線性關系。即力點A的位移與感溫介質的壓力變化呈正比關系。如圖4-3(b)所示。,圖4-3 波紋管式感溫器,調溫機構由調節(jié)旋鈕、螺栓等組成，其功能是使溫控器在最低至最高溫度范圍內對任一設定溫度產生控制動作。溫控器觸頭開關的斷開點是根據調節(jié)螺栓給定的位置而變化的，觸頭的閉合點與斷開點的位置平行，工作溫度特性如圖4-4所示。,

4、圖4-4 溫控器工作溫度特性,觸頭開閉機構主要是由觸頭、彈簧和杠桿等組成，其功能是執(zhí)行由控制機械傳來的動作信號。通過觸頭開閉來接通或斷開電磁離合器電路，實現恒溫控制。,圖4-5 波紋管式溫控開關的工作原理,3、電子式溫控器 電子式溫控器是目前汽車空調上廣泛使用的一種溫度控制器，波紋管式溫控開關的工作原理如圖4-5所示。 一般簡單的電子式溫控器只具備溫控功能，它所使用的感溫元件為一只熱敏電阻，通過小插片插在蒸發(fā)器小風口方向的翅片上，用來檢測蒸發(fā)器小風口韞度。恒溫器實物與安裝位置如圖4-6所示。受到溫度變化影響時，其阻值會發(fā)生相應變化?？照{上多采用負溫度特性的熱敏電阻，即隨著溫度升高，阻值下降；反

5、之，阻值上升。其特性曲線如圖4-7所示， 熱敏電阻通過導線與電子溫控器相連，由于溫度變化，使熱敏電阻阻值也發(fā)生變化，轉化為線路中電壓信號的高低變化經溫控器將信號放大后，拄制電路的接通與斷開，實現循環(huán)制冷。溫控器的電路圖如圖4-8所示檢測方法如圖4-9所示,圖4-6 恒溫器實物與安裝位置,圖4-7 負熱敏電阻系數,圖4-8 溫控器電路示意圖,圖4-9 溫控器的檢測,圖4-10 蒸發(fā)器表面溫度1以下時的電路狀況,下面以圖4-10和圖4-11所示的電子式溫控器為例米說明這種溫控器的工作過程。這種溫控器主要由溫度檢測電路、信號放大電路和電子開關電路三部分組成，其中R3是負溫度系統(tǒng)熱敏電阻，用于檢測蒸發(fā)

6、器表面的溫度，當蒸發(fā)器表面溫度越低時，其阻值也就越大。K為電壓比較器，用于比較輸入電壓和加載在熱敏電阻R3 上的電壓，兩者之差越大，K的輸出電壓也就越大，反之，則很小。TR1與TR2組成電子開關，當TR1與TR2導通時，空調控制電路接通，反之斷開，壓縮機繼電器不工作。,圖4-11 蒸發(fā)器表面沮度4以上時的電路狀況,當蒸發(fā)器表面溫度下降到1以下時，熱敏電阻檢測到這一變化，引起其阻值升高，使得由R1與R2組成的串聯分壓電路中R3的分壓變大，導致電壓比較器K的輸出電壓變小，不足以驅動TR1 ，TR1 與TR3截止，溫控開關斷開，壓縮機繼電器線圈斷電，空調系統(tǒng)不工作。如圖4-10所示。 當蒸發(fā)器表面溫

7、度升高到4以上時，熱敏電阻檢測到這一變化，引起其阻值變小，使得由R1與R3組成的串聯分壓電路中R3的分壓變小，電壓比較器K的輸入電壓差變大。導致其輸出電壓變大，TR1基極電位升高，TR1 -導通，接著TR2也導通，溫控開關閉合，輸入12V電壓，經過雙壓開關后，控制壓縮機繼電器線圈通電，繼電器觸電閉合，接通壓縮機的供電電路，空調系統(tǒng)開始工作。如圖4-11所示 二、空調放大器 隨著電子技術的發(fā)展，電子元器件高度集成化體積不斷縮小，功能不斷擴展及智能化。汽車空調控制器在發(fā)展過程中也實現了從無到有，從簡單到復雜，從低級到高級，從功能單一到多功能。例如電子式溫控器只具備溫控功能，怠速控制器只具有怠速控制

8、功能，功能相當單一。而現代汽車將幾種控制器做成一體，成為空調放大器(空調控制器)。這種控制器功能增加，控制精度提高在一些普通轎車及小客車上廣泛應用。現代高檔轎車更是將電腦作為控制裝置，進行高度智能化控制，實現了空調運行與汽車運行的統(tǒng)一，極大地提高了制冷效果，節(jié)約燃料，從而提高了汽車的整體性能和最佳的舒適性。,下面介紹最基本的空調放大器，至于空調控制電腦將在后面的有關章節(jié)里介紹。 (一)具有溫度控制和怠速切斷功能的放大器 這種放大器由溫度控制器和速度控制器組合而成。內部電路由發(fā)動機轉速檢測電路、溫度控制電路和放大驅動電路等組成。其控制原理如圖412所示。 啟動空調后，在實際工作中會出現以下四種工

9、作情況： 一是車內溫度高于設定溫度，發(fā)動機轉速高于空調放大器設定轉速。這時轉速檢測電路使VT1截止，溫度檢測電路使VT2截止。所以此時VT3飽和導通，繼電器線圈通電吸合，壓縮機工作。 二是車內溫度高于設定溫度，而發(fā)動機轉速低于空調設定轉速。此時，轉速檢測電路使VT1導通，溫度檢測電路使VT2截止。根據電路特點分析可知，只要VT1或VT2導通，都會使VT3截止，所以此時VT3處于截止狀態(tài)，繼電器不工作，電磁離合器處于分離狀態(tài)。 三是車內溫度低于設定溫度、而發(fā)動機轉速高于空調工作轉速。這時，發(fā)動機允許空調工作，但由于熱敏電阻檢測到溫度低于調定值，經溫度檢測電路放大后，將使VT1處于導通狀態(tài)，仍然不

10、能滿足壓縮機工作條件。,四是車內溫度低丁設定溫度發(fā)動機轉速低于規(guī)定轉速。根據前面分析可知。此時VT1、VT2均處于導通狀態(tài)，故VT3截止，壓縮機不工作。 綜合以上四種工作狀態(tài)可知：只有同時滿足車內溫度高于設定值，轉速高于設定轉速，壓縮機才能啟動。,圖4-12 怠速穩(wěn)定和溫度放大器,（二）多功能手動放大器 這種放大器主要應用在手動空調上，它在溫度控制和速度控制基礎上增加了其他功能，使放大器更加完善。下面以圖4-13為例說明這種放大器的工作原理。 這種放大器由工作電源、信號采集電路、執(zhí)行器電路、空調放大電路等組成?？照{放大器根據空調開關等各種信號，控制壓縮機電磁離合器、發(fā)動機怠速提高等裝置。,圖4

11、-13 多功能手動放大器原理框圖,圖4-14 大眾手動空調放大器外觀,例如大眾捷達、桑塔納常用的的空調放大器J293(又稱散熱風扇控制器)，根據雙溫開關和組合壓力開關信號控制散熱器風扇轉速的高低擋。收到空調開關信號后，根據空調開啟的條件是否滿足來控制調電磁離合器的接通與斷開。大眾手動空調放大器外觀如圖4-15所示，空調放大器輸出控制電路如圖415所示。,圖4-15 空調放大器輸出控制電路,三、汽車加速切斷裝置 （一）機械式加速切斷器 這種機械式斷開器的開關是由加速板通過連桿或鋼索來操縱的，當加速踏板踩到其行程的90時，加速踏板碰到切斷器的控制簧片，切斷器將電磁離合器電源切斷，壓縮機停止運行，這

12、樣便卸除了壓縮機的動力負荷，使發(fā)動機的功率用來克服汽車加速時的阻力，保證汽車有足夠的動力輸出，實現順利超車。當切斷器斷開時，壓縮機的轉速被限制在最高極限轉速范圍內，從而保護了壓縮機零件免受損壞。斷開器外形圖如圖4-16所示。,圖4-16 機械式加速切斷器,桑塔納轎車加速控制斷開裝置由加速開關和延遲繼電器組成。加速開關一般裝在加速踏板下或裝在其他位置，通過連桿或鋼索來操縱。當加速踏板行程達到最大行程的90時，加速開關及延時繼電器；切斷電磁離合器線圈電器，使壓縮機停止工作，發(fā)動機的全部輸出功率用來克服加速時的阻力，從而提高了車速。當踏板行程小于90或加速開關打開后延時十幾秒鐘，則自動接通電磁離合器

13、線圈電路，使壓縮機又自動恢復工作。如圖4-17所示。,圖4-17 桑塔納轎車加速斷開器,（二）真空式加速切斷器 這種加速切斷器由發(fā)動機進氣歧管真空度控制。當進氣歧管真空度較低(汽車處于均速或少許加速)時，則開關處于閉合狀態(tài)，空調正常工作。當進氣歧管真空度較大(急加速或怠速)時，真空斷開器內膜片斷開觸點，切斷離合器電源，壓縮機停止工作。當加速變緩時，真空度下降，彈簧推動膜片將觸點閉合，空調系統(tǒng)恢復正常工作。 （三）電控加速切斷控制 在現代電控發(fā)動機汽車上，它的加速切斷功能是由電控系統(tǒng)來完成的。在空調開啟情況下急加速時，發(fā)動機ECU通過節(jié)氣門位置傳感器可以檢測到加速情況及加速踏板被踩下的位置，大部

14、分有節(jié)氣門拉索的電控汽車對加速踏板踩下位置的檢測是由節(jié)氣門開度來計算的。當節(jié)氣門開度達到90或者95時，發(fā)動機ECU停止向空調壓縮機繼電器供電，切斷壓縮機離合器線圈的電源；有的汽車則是在加速踏板下面安裝了位置檢測開關，當加速踏板幾乎全部踩下時，位置檢測開關閉合，這一開關信號直接提供給發(fā)動機控制單元，控制單元便會切斷空調壓縮機繼電器，空調系統(tǒng)停止運行8s或更長時間。具有這種電控加速切斷功能的系統(tǒng)，其示意圖如圖4-18所示。,圖4-18 高級轎車加速切斷原理,四、發(fā)動機怠速穩(wěn)定裝置 （一）發(fā)動機怠速穩(wěn)定裝置介紹 對于非獨立式的空調系統(tǒng)當發(fā)動機處丁怠速運行或車輛慢速行駛時，若此時開啟空調，將會引起以

15、下不良情況： 1、造成發(fā)動機空負荷工況或小負荷工況怠速不穩(wěn)定，甚至造成發(fā)動機熄火，影響汽車的低速和怠速性能。 2、引起發(fā)動機過熱。發(fā)動機空負荷或小負荷運行時，水箱和冷凝器的散熱主要由冷卻風扇完成，迎風通風量很少，對于冷卻風扇由發(fā)動機直接驅動的汽車來說，空載或小負荷時，風壓和風量均不充足，散熱效果很差。冷凝器一般裝在水箱前，這進一步影響水箱的散熱，造成發(fā)動機過熱，影響發(fā)功機的正常運行。 3、空調長時間低速運行，還易造成車上用電量不足。因為怠速時發(fā)電機發(fā)出的電量相當有限，空調工作時需消耗大量電能，致使車上用電負荷過大，影響其他系統(tǒng)的正常工作。 4、空載或小負荷工作時，還會使冷凝器散熱不良，影響制冷

16、劑的液化，致使空調制冷效果變差，甚至由于管道壓力過高而發(fā)生破壞事故等。,為消除這些不利影響，充分發(fā)揮非獨立式空調系統(tǒng)的優(yōu)點，實現汽車運行與空調運行的統(tǒng)一性，汽車上一般都設有怠速穩(wěn)定裝置。怠速穩(wěn)定有兩種方法： 一種是開啟空調時，只要發(fā)動機怠速低于規(guī)定轉速，用怠速切斷器切斷壓縮機電磁離合器電源，以穩(wěn)定發(fā)動機怠速性能，防止發(fā)動機因負荷過大而導致滅火。這一方式被一部分豐田汽車所采用。另一種方式是在開啟空調的同時，利用怠速提升裝置自動提高發(fā)動機怠速，增加發(fā)動機輸出功率，達到帶負荷的低速穩(wěn)定運轉，這樣便維持了空調的舒適性要求，這一方式被絕大多數汽車所采用。下面分別介紹怠速切斷器和怠速提升裝置。 怠速切斷器

17、又叫怠速繼電器，具有發(fā)動機怠速過低時。自動切斷壓縮機電磁離合器電源的功能。這種怠速切斷器的外形如圖4-19所示。 它上面有個怠速設定旋鈕，預選轉速由人工控制，當調整到700750rmin時，自動切斷離合器電路，當調整到950rmin時再接通電路。怠速切斷器上面設有一個轉換開關K，將開關調至A位為自動控制，調至M位為人工控制（怠速切斷器不起作用)。怠速切斷器一般有4根接線，如同4-20所示其中接電源正極；接電磁離合器線圈；接搭鐵；接點火線圈負極接線柱。下面以圖4-20為例分析這種怠速切斷器的工作過程。,圖4-19 怠建切斷器外形,圖4-20 怠速切斷器電路,系統(tǒng)工作時，點火線圈一次繞組的信號脈沖

18、頻率與發(fā)動機轉速成正比。當脈沖輸入時，電容C1通過R1充電，其端電壓提高使VT1導通；脈沖消失，靠C1放電使VT1的導通維持升并逐步轉向截止，這樣，便在VT1的集電極上獲得一個交流電壓信號，此信號經C2耦合，VS2、VS3和C3整流濾波后生成一個矩形脈沖信號。這個矩形脈沖信號與發(fā)動機轉速一致，該信號輸入到由VT2和VT3組成的穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，決定VT2管的基極電位。若發(fā)動機轉速高，則點火脈沖頻率高，從VT1集電極上取得的平均電壓信號就高，VT2的基極電位就會相應提高。調節(jié)可調電阻，當發(fā)動機轉速達到規(guī)定的怠速轉速時，使VT2導通，VT3截止，VT4導通，繼電器通電吸合，電磁離臺器接合，壓縮機工作，

19、若發(fā)動機轉速低于設定值，則VT1集電極上取得的平均電壓信號較低，使VT2截止， VT3導通，VT4截止，繼電器線圈回路被切斷，壓縮機不工作，發(fā)動機轉速得以穩(wěn)定。電位器RP可用于調節(jié)輸入到施密特觸發(fā)器的輸入電壓，用來調節(jié)電磁離合器開始接通和斷開時的發(fā)動機轉速值， 電路中。VT2和VT3組成施密特觸發(fā)器，用來驅動VT4；VT4為功率管，用以驅動繼電器。施密特觸發(fā)器向VT4基極提供高電平還是低電平，取決于發(fā)動機轉速是否達到設定值。開關S為工作方式選擇，分為手動和自動，接到“OFF”位置，則繼電器接通吸合，壓縮機工作不再受怠速切斷器控制；反之，打至“ON”位置，則接通怠速切斷，壓縮機的工作受到發(fā)動機轉

20、速的控制。,（二）怠速提升裝置 采用怠速切斷裝置后，一旦汽車處于空負荷或小負荷時，空調便不能開啟，破壞了空調系統(tǒng)的舒適性要求，特別是在堵車或炎熱的夏季這種情況就更為突然，采用怠速提升裝置就能解決這一矛盾。即A、C開關閉合后，在接通離合器電源的同時，自動提高發(fā)動機的怠速轉速，增加一定的功率，保證壓縮機繼續(xù)工作，若空調末啟動或壓縮機被溫控裝置切斷電源而停止工作時，發(fā)動機仍按原來的怠速轉速運行，無需重新調定怠速轉速。 常見的怠速提升裝置有VSV閥息怠速提升裝置、怠速電機提升裝置、節(jié)氣門電機提升裝置。其中，怠速電機提升式、節(jié)氣門電機提升式是目前電控發(fā)動機普遍采用的怠速摔制方式。 1、VSV閥怠速提升控

21、制 VSV閥怠速提升控制的工作原理如圖4-21所示。當空凋風量開關和A 、C開關接通后、怠速提升控制電磁閥處于通電狀態(tài)，怠速提升閥與發(fā)動機進氣岐管之間構成真空通道，在發(fā)動機與進氣歧管內直空度的作用下，吸動怠速提升閥的膜片克服膜片復位彈簧的阻力和節(jié)氣門彈簧的阻力而向上運動，膜片向上運動帶動拉桿向上運動，從而帶動節(jié)氣門轉動一個角度，加大節(jié)氣門的開度，即加大了可燃混合氣的供給量，發(fā)動機轉速得到提高，轉矩得到加大，提高的轉矩用于帶動壓縮機轉動。壓縮機工作后，發(fā)動機的轉速因壓縮機的負荷會有一定的降低，但兩者平衡后，可使發(fā)動機帶動壓縮機在某一平衡轉速穩(wěn)定運轉，這個穩(wěn)定轉速就是發(fā)動機的空調怠速。,可以通過發(fā)

22、動機怠速調整螺釘和空調怠速調整螺釘分別調整。必須注意，空調怠速調整必須在空調處于開啟狀態(tài)下進行。,圖4-21 怠速提升裝置,VSV閥怠速提升裝置結構如圖4-22(a)所示，怠速提升控制電磁閥(VSV)由活動鐵芯、壓縮彈簧、電磁線圈等組成外部有三個接口，其中A通向真空源，B通向真空電動機，C通向大氣。圖4-22(b)為壓縮機運轉狀態(tài)，此時電磁線圈通電，活動鐵芯克服彈簧力上行，關閉A，則B與C接通；反之，A、C關閉，電磁線圈斷電，活動鐵芯受彈簧力作用下行，將C關閉，此時A與B接通。如圖4-22(c)所示。,圖4-22 怠速提升控制電磁閥,2、怠速電機提升裝置 怠速電機提升裝置是由EFI (電控燃油

23、噴射系統(tǒng))的控制單元控制的，怠速電機與節(jié)氣門裝在節(jié)氣門體上，即節(jié)氣門體包括發(fā)動機正常運行工況控制過量的空氣量和怠速運行時少量空氣通過旁通通道的怠速控制裝置。 怠速電機提升裝置使用步進電機精確控制息速空氣量，由發(fā)動機控制單元給電機線圈通電，打開或關閉怠速通道。怠速步進電機如圖4-23所示，怠速控制原理和怠速執(zhí)行器步進電機電路圖分別如圖4-24、4-25所示。,圖4-23 怠速控制電機,圖4-24 旁通式怠速控制裝置原理,圖4-25 怠速執(zhí)行器步進電機電路圖,步進電機的工作原理： 步進電機是一臺微型電機，它由圍成一圈的多個鋼質定子和一個轉子組成。每個鋼質定子上都繞著一個線圈；轉子是一個永久磁鐵，其

24、中心是一個螺母。所有的定子線圈都始終通電，只要改變其中某一個線圈的電流方向，轉子就轉過一個角度。當各個定子線圈按恰當的順序改變電流方向時，就形成一個旋轉磁場，使永久磁鐵制成的轉子按一定的方向旋轉如果將電流萬向改變的順序顛倒過來，那么轉子的旋轉方向也會顛倒。連接在轉子中心的螺母帶動一根絲桿，因為螺旋桿不能轉動，所以它只能在軸線方向上移動，故又稱直線軸。絲桿的端頭是一個塞頭，塞頭可以縮回或伸出，從而增太或減小怠連執(zhí)行囂旁通進氣通道的截面積，直到將它堵塞。 3、節(jié)氣門電機提升裝置 為使發(fā)動機實現優(yōu)化運行，現代轎車的電控發(fā)動機采用集中控制系統(tǒng)即怠速控制、點火控制、燃油噴射控制等都由發(fā)動機ECU集中統(tǒng)一

25、控制，因此，沒有專用的空調怠速提升裝置，怠速的提升是通過發(fā)動機的節(jié)氣門閥體完成的。如圖4-26所示發(fā)動機ECU通過空調開關或空調壓縮機工作的電位信號，便能檢測到空調器是否開啟，以決定是否提高發(fā)動機轉速。當發(fā)動機電腦決定提高怠速時，控制節(jié)氣門電機打開一定角度，直至達到設定空調運行轉速?？照{開啟時的怠速轉速一般是9001000rmin。,圖4-26 電控發(fā)動機節(jié)流閥體和節(jié)氣門電機控制電路,五、空調壓力開關 （一）高壓開關 汽車空調在使用過程中，當出現散熱片堵塞、風扇不轉動或制冷劑充注過量等不正常狀況時，系統(tǒng)壓力就會異常升高，此時若不停止壓縮機的運轉，過高的壓力將導致壓縮機損壞、管道破裂等故障發(fā)生。

26、 高壓開關有常開型或常閉型兩種形式。用作冷卻風扇控制的則有常開型和常閉型，如圖4-27(a)所示。用作壓縮機電源切斷的一般為常閉型，如圖427(b)所示。下面以常閉型壓力開關為例分析它的結構。高壓端制冷劑壓力作用在膜片上，正常情況下，高壓端壓力小于彈簧的彈力，固定觸點與活動觸頭處于閉合狀態(tài)，電路處于接通狀態(tài)。一旦系統(tǒng)壓力超過314MPa(Rl 2系統(tǒng)為2 65MPa)時，高壓蒸汽壓力大于彈簧彈力，金屬膜片反彈變形，致使活動觸頭與固定觸頭快速分離，切斷離合器電路，壓縮機停轉。當高壓端制冷壓力下降到2.55MPa(Rl 2系統(tǒng)為217MPa)時，觸點恢復閉合，電路接通，壓縮機恢復運轉。,圖4-27

27、 高壓開關結構,（二）低壓開關 低壓開關一般裝在制冷系統(tǒng)的高壓端，用束防止壓縮機在異常低壓力下工作?？照{不作時，高壓側壓力過高，一般表明系統(tǒng)存在泄漏。另外，在小型的汽車空調制冷系統(tǒng)中，很多壓縮機不帶潤滑油泵。壓縮機中摩擦副的潤滑很大程序上依靠制冷劑帶油回流進行，這樣壓縮機在缺油環(huán)境下繼續(xù)運行會導致嚴重損壞，且空調送出的風不瓊，又增加了發(fā)動機功耗。在這種情況下，低壓開關移作，觸點斷開，壓縮機停轉，可以起到保護作用。低壓開關的結構與常開型高壓開關基本相同。當高壓側壓力高于0.23MPa時，觸點保持閉臺，當系統(tǒng)高壓側壓力低于0.12 MPa時，觸點在彈簧力作用下斷開，壓縮機便無法啟動。 低壓開關還可

28、作為環(huán)境溫度開關使用。當環(huán)境溫度較低時，低壓開關斷開，切斷離臺器電源，防止空調在低溫環(huán)境下工作，這個原理較簡單，當環(huán)境溫度較低時，制冷劑對應的壓力也低，這時低壓開關斷開，空調不能啟動。在設計時，一般將壓力控制在0 .423MPa(對應溫度為10)以上。,另有一種低壓開關用于控制蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度。許多循環(huán)離合器孔管(CCOT)系統(tǒng)和固定孔管循環(huán)工作離臺器（FOTCC)系統(tǒng)用壓力開關替代溫控器，低壓開關裝在系統(tǒng)中的蒸發(fā)器出口和壓縮機進口之間，一般裝在集濾器上，感受低壓側壓力，使離臺器在大約207kPa時定期斷開，該壓力對應溫度為0，即利用飽和狀態(tài)下溫度與壓力成對應關系原理。圖4-28為低壓開關在C

29、COT系統(tǒng)的應用， 設置低開關后，既可以實現溫控還可以保護系統(tǒng)不受可能進入的空氣和濕氣的損害。,圖4-28 用低壓開關控制的CCOT制冷系統(tǒng),（三）雙重壓力開關 新型的空調制冷系統(tǒng)是把高、低壓開關組合成一體，成為雙重壓力開關。它安裝在儲液干燥器上面，這樣就減少了壓力開關的數最和接口，從而減少了制冷劑泄露的可能性。雙重壓力開關結構如圖429所示。,圖429 雙重壓力開關結構,工作原理： 當高壓制冷劑的壓力正常時，壓力應在0.4232.75MPa，金屬膜片和彈簧力處在平衡位置，高壓觸頭和低壓觸頭均閉合，電流從觸頭到高壓觸頭后再從觸頭出來。當制冷劑壓力降低到小于0423MPa時，彈簧壓力將大于制冷劑

30、壓力，推動低壓觸頭并脫開，電流隨即中斷，壓縮機停止運行。如圖4-29(a)所示。 反之，當壓力大于2.75MPa時，蒸氣壓力將整個裝置往下推到下止點，蒸氣繼續(xù)壓迫金屬膜片下移，并推動頂銷將動高壓觸頭推開，并與靜高壓觸頭接觸，將離合器電路斷開，壓縮機停止運行。當高壓端的壓力小于2.17MPa時，金屬膜片恢復正常位置，壓縮機又開始運行，如圖4-29(b)所示。 （四）三重壓力開關 為減少壓力開關的數量和接口，以減少制冷劑泄漏的可能，使空調結構更加緊湊，目前很多汽車空調采用三重壓力開磁(三位壓力開關)。這種開關由高、低壓開關(雙重壓力開關)和一個中壓開關組成，安裝在制冷系統(tǒng)高壓側。如圖430所示。

31、高、低壓開關(雙重壓力開關)：如果制冷管道高壓端壓力太高(由于散熱不良等)或太低(由于泄漏)，三重壓力開關動作，送一個信號到冷卻風扇單元(本田車)或空調控制器(一般車)，以防止壓縮機在異常高或異常低的壓力下運轉。,中壓力開關：如果冷媒壓力高于1520kPa，三重壓力開關會傳遞信號到風扇控制單元，或直接控制冷凝器繼電器來改變冷凝器風扇和水箱風扇的速度，只要中壓力開關閉合，則風扇僅做高速運轉 （五）制冷劑壓力傳感器 現在的中高檔轎車，特別是使用自動空調的轎車通常采用壓力傳感器來感測系統(tǒng)壓力，以測量壓力是否正常。它的結構相當于一個歧管壓力傳感器，一般為壓敏電阻式。其結構如圖431所示。位于制冷劑管路

32、高壓側的制冷劑壓力傳感器對制冷系統(tǒng)起到保護作用，防止壓力過高或過低對其造成損壞。如果系統(tǒng)內的壓力超過或低于規(guī)定值，制冷劑壓力傳感器就會檢測制冷劑管路內的壓力，并向ECU發(fā)送電壓信號。當制冷劑壓力傳感器檢測到高壓側的壓力高于2746 kPa或低于134 kPa時，ECU會使繼電器關閉，并停止壓縮機工作。壓力傳感器除用于壓力控制外，還作為冷卻風扇的控制信號，當檢測到制冷劑壓力高于1.7 kP時，冷凝器散熱風扇將高速運轉。,圖4-30 三重壓力開關,圖4-31 空調壓力傳感器,六、系統(tǒng)過熱過壓保護 （一）過熱限制器 過熱限制器有兩種，一種裝在壓縮機缸蓋上，作用是使電磁離合器電源中斷，壓縮機停轉；一種

33、裝在蒸發(fā)器出口管路上，作用是使泄漏報警燈亮。這兩種結構都會防止由于缺少制冷劑或壓縮機缺乏潤滑油而過熱損壞。 過熱限制器主要用在斜盤式壓縮機上。當制冷系統(tǒng)溫度過低時，切斷離合器的電路，使壓縮機停止運行，防止壓縮機受到損壞。過熱限制器的構造如圖4-32所示。它包括過熱開關和熔斷器兩部分。過熱開關裝在壓縮機后蓋緊靠吸氣腔的位置，是一種溫度傳感開關。其構造如圖4-33所示。 。 當制冷系統(tǒng)的制冷劑泄漏量較多時，壓力會下降，若這時壓縮機繼續(xù)工作，就會產生過熱現象。這時制冷劑的溫度上升，但壓力不增加，會毀壞潤滑油，進而損壞壓縮機，壓縮機內部將燒焦變成黑色。,圖4-32 過熱限制器的構造,圖4-33 過熱開

34、關,圖4-32中的過熱熔斷器有三個接頭，S接過熱開關，B接外電源，C接離合器。熔斷器內部的B和C之間接一個低熔點金屬絲，S和C接通電熱絲。正常情況下，電流通過空調開關與環(huán)境溫度開關，經過熔斷器低熔點金屬絲到壓縮機的電磁線圈。 當壓縮機過熱時，過熱開關內的制冷劑蒸氣將感測到入口的溫度升高，過熱開關閉合，使電路接通，這時電流接通過熱限制器上的電熱絲。電熱絲發(fā)熱后熔化低熔點的金屬絲，切斷壓縮機離合器電路，壓縮機停止運行。 當熔斷器斷路時，一定要仔細檢查制冷系統(tǒng)是否因泄漏而缺少制冷劑，否則，接好熔斷器后很快又會燒斷。另外，如果檢查制冷系統(tǒng)后確認不缺少制冷劑，那么就可能是過熱開關損壞，需要更換。過熱開關

35、現在已大多被低壓保護開關所取代。 （二）高壓卸壓閥 如果制冷劑的壓力升得太高，將會損壞壓縮機。因此，在典型的空調系統(tǒng)中，都有一個裝在壓縮機或高壓管路上的由彈簧控制的泄壓閥。 一般汽車空調系統(tǒng)中，當制冷劑管路高壓側溫度和壓力異常高時，常通過使易熔塞的易熔合金熔化和將制冷劑釋放的辦法來保護制冷系統(tǒng)免受損壞。該辦法讓制冷劑全部釋放到大氣中，不僅造成經濟上的損失，而且對環(huán)境也造成污染。當易熔塞熔化后，空氣還將進入制冷系統(tǒng)。如圖4-34所示。,圖4-34 高壓卸壓網工作原理示意圖,采用高壓泄壓閥，只釋放出少量制冷劑，不存在上述易熔塞的缺點，空氣也不會進入系統(tǒng)，而且便于判斷故障原因。 由于空調系統(tǒng)和廠家的

36、不同，高壓泄壓閥的壓力調整值也有所不同。當制冷系統(tǒng)壓力過高(如超過3.44.2MPa)時，高壓泄壓閥打開，使制冷劑逸出而泄壓；當壓力降至3.5MPa以下時，在彈簧作用下，泄壓閥自動關閉，以確?？照{系統(tǒng)的正常工作。例如，日產頤達乘用車的空調系統(tǒng)由位于壓縮機后端的泄壓閥來加以保護，如圖435所示。當系統(tǒng)內的制冷劑壓力升高到非正常水平(大于3.8MPa)時，泄壓閥的泄壓口就會自動打開，并將制冷劑釋放到空氣中去。,圖4-35 日產頤達空調系統(tǒng)泄壓閥,七、鼓風機轉速控制 汽車空調上一般使用鼠籠式鼓風機，鼓風機由扇風輪和鼓風機電機組成。其外形如圖436所示。要使車內有一個舒適的環(huán)境，除了要控制空調送風溫度

37、、風門模式外，還要使風機轉速可以控制，以調節(jié)風量大小，適應環(huán)境變化，滿足駕駛員或乘客的不同需要。鼓風機的轉速控制一般有三種形式：鼓風機開關和調速電阻聯合控制、空調電腦通過晶體管控制和晶體管與調速電阻組合控制。 （一）鼓風機開關和調速電阻聯合控制 鼓風機的控制擋位一般有二、三、四、五速四種，最常見的是四速，如圖437所示。在有后空調暖風系統(tǒng)的汽車上，其后鼓風機一般采用二、三速。通過改變風機開關與調速電阻的接通方式，使風機以不同的轉速工作。風機開關處于I位置時，至鼓風機電機的電流須經過三個電阻，由于經過電機的電流較小，風機以低速運行；開關調至位置時，至電動機的電流須經過兩個電阻，風機按中低速運轉；

38、開關調至位置時，至電動機的電流只經過一個電阻，風杌按中高速運轉；選定最大擋位時，風機電路不串任何電阻，電源電壓直接加至電動機，風機以最高速度運轉。,圖4-36 鼠籠式鼓風機,鼓風機調速電阻一般裝在空調蒸發(fā)器組件上，利用氣流 進行冷卻，外部有鋁制散熱片。其外觀如圖4-38所示。風機 調速開關安裝在操作面板內，由一調節(jié)旋鈕操縱。對鼓風機轉速的控制有兩種方式：一種是控制通向電機的正極，另一種是控制電機的電路搭鐵。如圖4-39所示。本田飛度轎車就是以控制電機搭鐵的方式來控制鼓風機轉速的。,圖4-37 鼓風機調速控制電路,圖4-38 調速電阻外觀,圖4-39 搭鐵控制的風機調速電路,（二）空調電腦通過晶

39、體管控制 現代中高檔轎車為實現風速的自動控制，風機的轉速一般由電控模板通過大功率晶體管控制。其控制原理如圖4-40所示。 功率組件控制風機的運轉，它把來自程序機構的風機驅動信號放大，放大器的輸出信號根據車內情況，按照指令提供不同的風機轉速。如果車內溫度比所選定的溫度高很多，在空調工作狀態(tài)下，風機將高速運轉；而當車內溫度降低時，風機速度又降為低速。反之，如果車內溫度比所選定的溫度低得多，在加熱狀態(tài)下，風機將被啟動為高速；而當車內溫度上升后，風機速度降為低速。,圖4-40 用晶體管控制的風機電路,（三）晶體管與調速電阻器組合器 鼓風機控制開關有自動(AUTO)擋和不同轉速的人工選擇模式，如圖441

40、所示。當鼓風機轉速控制開關設定在“AUTO”擋時，鼓風機的轉速由空調電腦根據車內、外溫度及其他傳感器的參數控制。若按動人工選擇模式開關，則空調電路取消自動控制功能，執(zhí)行人工設定功能。,圖4-41 晶體管與調速電阻器組合器,八、冷凝器散熱風扇控制 一般的小客車和大中型客車，由于車輛底盤結構與轎車有很大區(qū)別，空調系統(tǒng)的布置方式也不一樣，其冷凝器一般不裝在水箱前，而是單獨設置。像客車的車外頂置式空調，其冷凝器安裝在車輛頂部，故散熱風扇安裝在車頂上。轎車空調的冷凝器一般裝在水箱前，為了減少風扇的配置，使結構簡化，在設計上一般將水箱冷卻風扇和冷凝器風扇組裝在一起，利用一個或二個風扇對水箱和冷凝器進行散熱

41、。其控制方式一般是根據水溫信號和空調信號共同控制，同時滿足水箱散熱和冷凝器散熱的需要。常見的冷凝器散熱風扇電路有以下幾種：空調開關直接控制型、AC開關和水溫開關聯合控制型、空調放大器控制型。,圖4-42 空調開關直接控制的冷凝器風扇電路,（一）空調開關直接控制器 這種控制方式的電路比較簡單。接通空調開關時，繼電器的電磁線圈就有電流通過，并產生磁力吸合觸點，這時電流由12V電源繼電器的觸點冷卻風扇電動機搭鐵，冷凝器風機便通電運轉；關閉空調開關時，繼電器電磁線圈無電流通過，磁力消失，繼電器觸點斷開，冷卻風扇電動機停止運轉。其控制電路如圖4-42所示。 （二）AC開關和水溫開關聯合控制型 有些汽車的

42、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和空調冷凝器共用一個風扇進行散熱，如圖4-43所示。這種風扇有兩種轉速，即低速和高速。風扇電動機轉速的改變是通過改變線路中電阻值的方法實現的。從圖中可以看出，起關鍵控制作用的是AC開關和水溫開關。當空調開關開啟時，常速風扇繼電器通電工作。由于線路中串聯了一個電阻，風扇低速運轉。當冷卻系統(tǒng)水溫達到8992時，水箱風扇也是低速運轉；一旦發(fā)動機水溫升至9710l時，水箱風扇高速運轉，以加強散熱效果。,圖4-43 AC開關和水溫開關聯合控制型,（三）空調放大器控制型 現代轎車的手動空調放大器集成了散熱器風扇控制這一功能。這些空調放大器的內部配置有用于控制散熱器風扇轉速的兩個繼電器，一個用

43、于控制低速，一個用于控制高速。它根據空調信號和水溫信號進行聯合控制，大眾桑塔納3000就是利用空調放大器來控制散熱器風扇轉速的。 九、壓縮機離合器的控制 壓縮機是整個汽車空調系統(tǒng)的心臟，壓縮機離合器接合后帶動壓縮機運轉，將從蒸發(fā)器出來的低溫、低壓氣體壓縮成高溫、高壓氣體，驅動著整個制冷循環(huán)回路。根據有無繼電器，壓縮機的控制方式可分為直接控制和繼電器控制兩種類型。直接控制方式中，開關安裝于電源與壓縮機離合器之間，直接控制電源的通斷，當開關閉合時，大電流經開關至壓縮機離合器，由于大電流經過開關觸點，容易燒蝕觸點，造成電路故障。繼電器控制方式中，開關安裝于壓縮機繼電器線圈的供電電路中，通過控制壓縮機繼電器控制壓縮機離合器，由于小電流經過開關觸點，可有效地防止觸點燒蝕，目前大多數轎車采用繼電器控制方式。 根據控制元件的不同，繼電器控制壓縮機的控制電路又分為以下三種：開關控制、空調控制器控制和發(fā)動機ECU控制。,圖4-44 開關控制壓縮機,（一） 開關控制 該控制方式的控制電路如圖4-44所示。當空調開關(AC開關)、環(huán)境溫度開關、溫控器開關、壓力開關閉合時，壓縮機繼