汽车空调系统电路.

第四章汽车空调系统的电路与电器设备汽车电路的特点1直流电2低压电3并联4单线制5负极搭铁控制汽车空调制冷温度的方法有两种：一种是控制蒸发器表面温度，它是依靠压缩机电磁离合器的通、断控制压缩机是否工作，从而达到控制蒸发器温度的目的，特点是压缩机间断运行。为了使汽车空调系统能正常工作，维持车内所需的舒适性条件，汽车空调系统中设有一系列控制元件和执行机构。控制对象可按参数划分，如：温度、压力和转速等；也可按部件划分，如蒸发器、压缩机离合器、风门以及风机、电机等。同时，为了保护汽车空调系统的正常工作，在一些特殊情况下还需要保护这种保护电路。4.1汽车空调系统电路另一种控制制冷温度的方法是控制蒸发器压力，这种系统称作蒸发器压力控制系统，又称传统空调系统，它是根据制冷剂的饱和温度和压力相对应的性质，用控制蒸发器出口压力的方法来控制其表面温度。特点是压缩机持续不间断运行。4.1汽车空调系统电路为保证带空调的汽车正常工作，还需要对压缩机的运行及发动机供油系统采取相应的控制措施，如怠速继电器、怠速提升装置、超车停转继电器等。对于压缩机的通断，一般是通过电磁离合器的控制来实现的。风门的控制依靠电气系统、真空系统的控制作用来实现汽车空调控制系统的控制元件有：温度控制组件、压力控制组件、电磁离合器、车速调节装置、真空控制组件等等。4.1汽车空调系统电路4.1.2压缩机电磁离合器的控制1-压缩机电磁离合器；2-蓄电池；3-继电器；4-触点；5-继电器线圈；6-发动机转速检测电路；7-温度检测电路67di4.汽车空调系统电路1、温度控制组件温度控制组件，又称恒温器、温度开关，它是汽车空调系统中温度控制部件，感受的温度有蒸发器表面温度、车内温度、大气温度等。一般所指的恒温器是指感受蒸发器表面温度从而控制制冷系统中压缩机的开与停，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的电气开关装置。恒温器更多地用于制冷系统中控制电磁离合器的通断。此时，恒温器被放置在蒸发器内或靠近蒸发器的冷气控制板上。当蒸发器表面温度或车厢内温度低于设置温度时，恒温器断开，电磁离合器分离，压缩机停止工作；反之电磁离合器吸合，压缩机开始工作，由此而防止蒸发器表面结霜，也调节了车厢内的温度。恒温器有三种形式，即：波纹管式、双金属片式和电子式。1、温度控制组件波纹管式恒温器由感温驱动机构、温度设定机构和触点三部分组成。感温驱动机构的组成如图所示。（1）波纹管式恒温器感温驱动机构本身是一个由波纹管、毛细管和感温包组成的封闭系统，内部装有感温介质。感温包作为传感器放置在被测部位，温度的变化使得波纹管内压力发生变化，导致波纹管伸长或缩短，并将此位移信号通过顶端作用点A传递出去。在弹簧力的作用下，A点的位移与感温介质压力变化呈线性关系。1、温度控制组件（1）波纹管式恒温器温度的设定主要是通过调节凸轮改变主弹簧对波纹管内作用力的大小来决定，它的外部调节有刻度盘、控制杆和旋具调节等形式。恒温器内的另一个弹簧用于调节触点断开时的温度范围，此范围通常是4～6℃，这样为蒸发器除霜提供了足够的时间。（1）波纹管式恒温器当蒸发器表面温度逐渐升高时，感温包内温度也随着升高，同时压力增高使波纹管伸长。波纹管与摆动框架相连，框架上装有一动触点，而恒温器壳体上有一定触点。波纹管的伸长使得触点闭合，电磁离合器电路被接通，使压缩机工作。反之，温度下降后压缩机停止工作。波纹管式恒温器的特点是工作可靠，价格低廉，安装方便。但在使用中要注意，毛细管不能弯成直角。另外，如果毛细管发生泄漏，应更换整个恒温器。（1）波纹管式恒温器带有毛细管的恒温器，在拆装时要格外小心，毛细管不能弯折成锐角或扭结。为了保证温度采样效果，毛细管的端部应当插入到蒸发器中心两叶片之间，深约25.4mm处。注意不要妨碍风机上作，应当把它固定在蒸发器的中心部位。如果由于某种原因毛细管被损坏，而且所充的惰性气体有泄漏．则必须更换恒温器。当毛细管内没有感温介质时，系统就无法“开”机。双金属片式恒温器由两种不同材料的金属片组成，两金属片的热膨胀系数相差较大。在双金属片的端部有一动触点，而在壳体上有一定触点。（2）双金属片式恒温器这种恒温器没有毛细管和感温包，直接靠空气流过其表面感受温度而工作。它的温度设定方法与波纹管式恒温器相同。1、温度控制组件（3）电子式恒温器电子式恒温控制器利用热敏电阻随温度变化阻值变化的特性，通过电子电路对热敏电阻的阻值变化情况进行处理，由功率模块对继电器以及压缩机电磁离合器(电磁线圈)进行通断电控制。感温元件——热敏电阻，安装在蒸发器的外侧正面，检测蒸发器出口的空气温度。热敏电阻具有负温度系数，即当温度升高时，热敏电阻阻值下降；反之当温度降低时，其阻值增加。温度控制器是电子电路控制的开关，对温度信号（对应热敏电阻的阻值）进行处理，来控制压缩机电磁离合器电路的接通与切断。1、温度控制组件2、压力控制组件压力控制组件可分为两类：通断型，也称压力开关，即对于所设定的压力执行通或断的指令，如高、低压开关等；调节型，也称压力调节器，对于所设定的压力执行的是一个调节过程，如蒸发压力调节器(EPR)、导阀控制吸气节流阀(POA)、组合阀(VIR)等。（1）压力开关压力开关属于保护元件，是一种随压力变化而断开或闭合触点的元件，又称压力继电器。它由压力引入装置、动力器件和触点等组成，在系统中感受着制冷剂压力的变化，当系统中压力过高或过低时压力开关起作用，防止系统在异常压力情况下工作，起到了保护作用。高压开关高压开关是用来防止制冷系统在异常的高压下工作，以保护冷凝器和高压管路不会爆裂，压缩机的排气阀不会折断以及压缩机其他零件和离合器不损坏。2、压力控制组件高压开关制冷系统压力升高的原因冷凝器传热系数降低；如冷凝器被污垢、杂物、碎纸或塑料薄膜阻挡冷却风道时，由于制冷剂无法冷却，制冷剂压力便会升高；制冷系统制冷剂量过多；其他原因：管道堵塞或被压扁等。当制冷系统由于某种原因压力高于设定值时，高压开关会自动将离合器电路切断，使压缩机停止运行，同时又将冷凝器风扇高速档电路接通，这样来自动提高风扇转速，以便较快地降低冷凝器的温度和压力。高压开关高压开关直接装在储液器上面，使高压制冷剂蒸汽作用在膜片上。高压开关工作原理技术条件：断开压力：2.1~3.0MPa闭合压力：1.6~1.9MPa（1）压力开关低压开关感测制冷系统高压侧的制冷剂压力是否正常。当压缩机排出的制冷剂压力过低时，低压压力保护开关会自动切断离合器电路，压缩机停止运行，以保护压缩机不会损坏。当制冷系统的制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。感测环境温度，当环境温度较低时，自动切断离合器电路，使压缩机在低温下自动停止运行，这样可减少动力消耗，达到节能的目的。制冷系统压力降低的原因制冷系统的制冷剂不足或泄漏：当制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。环境温度过较低：当环境温度过较低时，冷凝温度亦低，相应的压缩机排出的制冷剂的温度和压力也低。低压开关低压开关安装在冷凝器与膨胀阀之间的高压管路上或储液干燥器上，其触点同样串联在电磁离合器电路中。低压开关低压开关工作原理技术条件：断开压力：0.423MPa闭合压力：1.6~1.9MPa（1）压力开关高低压组合开关感测制冷系统高压侧的制冷剂压力是否正常。当压缩机排出的制冷剂压力过低时，低压压力保护开关会自动切断离合器电路，压缩机停止运行，以保护压缩机不会损坏。当制冷系统的制冷剂不足或泄漏时，制冷润滑油也有可能随着泄漏，这样系统的润滑油便会不足，压缩机继续运行，将导致严重损坏。感测环境温度，当环境温度较低时，自动切断离合器电路，使压缩机在低温下自动停止运行，这样可减少动力消耗，达到节能的目的。对于非独立式空调系统，汽车发动机的配置功率大小是以满足汽车整体性，特别是汽车的动力性和燃油经济性为原则的；所以，能额外供给空调系统作动力的功率是不多的。在目前对汽车燃油经济性要求特别苛刻条件下，一般都不会为空调系统特意留出更多的动力。所以，汽车安装空调系统后，对汽车的工况会产生许多不利的影响。为了消除这些不利的影响，充分发挥非独立空调系统的优点，必须根据汽车在不同工况下对动力要求的情况，分别对空调系统的动作进行控制。5.1.2汽车空调运行工况的控制装置5.1.2汽车空调运行工况的控制装置1、怠速控制装置对于非独立汽车空调系统，当发动机怠速运转时，如果空调系统也运行，会出现高温、亏电、怠速不稳甚至熄火、电磁离合器打滑或传动皮带损坏等现象。所以，为了保证汽车的怠速稳定性能，必须增加怠速稳定控制器。一般发动机怠速控制有两种类型：发动机怠速时自动切断压缩机的离合器电路——怠速继电器；当发动机怠速且需要空调系统继续工作时，能自动提高发动机转速——怠速提升装置；1、怠速控制装置怠速继电器的功能是当发动机处于怠速工况时，自动切断电磁离合器电路，停止发动机驱动压缩机来稳定发动机怠速工况的装置。这种装置是利用点火线圈的脉冲数作为转速控制信号，并将信号输入到怠速继电器的电路中。汽车空调系统的怠速继电器在点火线圈的初级低压负极上。怠速继电器上面有一个怠速设定旋钮，预选转速由人工控制，一般把它调整到700~750r/min时，能自动切断电路；950r/min时再接通电路。（1）怠速继电器1、怠速制装置工作原理（1）怠速继电器电磁离合器线圈ECU++n1、怠速控制装置（2）怠速提升装置发动机怠速提升装置是一种自动装置，它能在汽车低速行驶和停车怠速运转时，当发动机仍然在驱动压缩机的情况下，自动提高发动机转速，增加一定的功率来保证压缩机继续工作，而汽车仍然维持在无功率的输出状态。若这时空调压缩机不运行（当空调总控制电路断开），发动机仍能按原来调定的转速下进入怠速工况，而不必重新调定怠速油门开关。工作原理（2）怠速提升装置汽车加速时需要发动机提供尽量大的功率，此时便应该切断通向压缩机离合器的电路，停止压缩机运行。在大多数汽车中，汽车加速断开器的开关是由加速踏板通过连杆或拉索来操纵的，当加速踏板到最大位置的90％时，踏板将空调开关断开，压缩机停止运行，这样便卸除了压缩机的动力负荷，使发动机的全部输出功率用来克服汽车加速时的阻力，保证汽车有足够的动力输出。2、汽车加速断开器还有一种汽车加速断开器，是用发动机的进气管真空度控制的。当发动机的真空度在较低的某一范围时，汽车处在匀速或有稍许加速行驶，则开关闭合，压缩机和空调系统正常运行。在迅速加速时，发动机进气歧管的真空度将迅速增大，真空断开器内的膜片便断开触点，切断压缩机离合器电路中的电流，使压缩机停止运行。当加速变缓时，真空度下降，弹簧推动膜片将触点闭合，这样离合器接通空调制冷系统又进入正常工作状态。这样结构设计，允许离合器的切断次数比加速踏板开关频繁。2、汽车加速断开器汽车空调种类繁多，电路形式各不相同，但其电气系统都有一定规律可循，分析电路时，只要分成鼓风机控制、冷凝器风扇控制、温度控制(压缩机控制)、通风系统控制、保护电路等即可清楚了解其电路控制原理。5.2.1一般非独立式汽车空调电路的分析方法2.汽车空调典型控制电路2.汽车空调典型控制电路根据控制方法的不同，鼓风机的控制可分为以下三种形式。由鼓风机开关和调速电阻联合控制电控模块通过大功率晶体管控制晶体管与调速电阻器组合型（1）鼓风机的控制（1）鼓风机的控制鼓风机开关和调速电阻联合控制风机开关处于：I挡：风机低速运转；Ⅱ挡：风机中低速运转；Ⅲ挡：风机中高速运转；Ⅳ挡：高速运转。调速电阻一般装在空调蒸发器组件上，利用气流进行冷却。风机开关一般装在操作面板内，设置不同挡位，供调速用，在设置时，风机开关可控制鼓风机电源正极，也可控制鼓风机电路搭铁。（1）鼓风机的控制现代中高档轿车为实现风速的自动控制，风机的转速一般由电控模块通过大功率晶体管控制。控制组件把来自程序机构的风机驱动信号放大，放大器的输出信号根据车内情况，按照