《汽车空调检测与维护》第四章

汽车空调检测与维护第四章汽车空调系统的自动控制

学习目标1．了解汽车空调系统自动控制与调节的内容；2．掌握汽车空调温度控制、蒸发压力控制、真空控制和发动机转速控制的作用、工作原理及类型；3．掌握全自动空调系统和电控全自动空调系统的组成及工作原理；4．了解电磁离合器、风机电机、压力开关等基本控制部件的作用和工作原理。知识链接4.1概述为了维持汽车空调系统的正常工作及出现故障时保护空调系统和压缩机，汽车空调系统中设置了一系列调节控制元件、执行机构和安全保护装置，它们是通过电气系统或真空系统来实现自动控制和调节的。4.1.1汽车空调电气控制与调节的内容调节内容为了使汽车空调系统能正常工作，车内能维持所需要的舒适温度和送风条件，空调系统中有一系列控制元件和执行元件。为使带空调的汽车能正常工作，还需要对压缩机的运行及发动机采取一些相关措施。人们对汽车空调系统的工作要求是通过电气系统、真空系统或人工控制来实现的。现在很多高级车辆上采用了计算机控制，真正实现了空调的全自动控制，温度调节的内容和方法就更繁多了。随着要求的提高，有些高级车辆还设置了空气净化装置、烟度控制装置等高质量空气调节装置。空调控制中的执行元件是指电磁离合器、风机、各种模式风门、热水阀及各种电磁阀等。4.1.1汽车空调电气控制与调节的内容控制蒸发器温度控制蒸发器温度是空调自动控制系统的基本任务。当汽车空调系统连续工作时，蒸发器表面温度逐渐降低，空气中的水分被析出，直至结冰。若蒸发器中的制冷剂流动不减弱，则蒸发器表面会逐渐全部结成冰，影响热交换的进行，以至蒸发器无法正常工作，这就是蒸发器结霜。为控制蒸发器表面不结冰，系统的制冷效率又要达到最高水平，目前轿车空调系统常常采用以下两种办法。循环离合器系统靠开、停压缩机控制蒸发器温度，常用恒温开关、压力开关控制，控制精度不高，但部件比较简单。目前我国绝大多数汽车都采用这种系统，其中又分为离合器热力膨胀阀（CCTXV）系统和离合器节流管（CCOT）系统。蒸发器压力控制系统压缩机不停地运转，蒸发器温度由吸气节流阀（STV）或绝对压力调节阀（POA）或蒸发压力调节阀（EPR）或组合阀罐（VIR）控制，控制精度较高。4.1.1汽车空调电气控制与调节的内容控制车内温度控制车内温度，使车内温度尽可能保持在所要求的范围内，是汽车空调的主要功能。它是根据车外（车外空气）温度传感器、车内（车内空气）温度传感器、出风温度传感器接受到的温度信号，由电脑控制压缩机的运行、暖风机水阀的开度、各种模式风门（如内外气转换风门、冷热转换风门、除霜转换风门等）的开度。当车内温度达到要求时，可自动调低风机转速。保持发动机工况稳定的相应措施

空调运转对某些汽车行驶工况有一定影响。例如，汽车怠速运行时，开空调会使发动机转速降低，使怠速不稳定；高速运行时，会因压缩机运转而影响超车能力。因而需要有一些相应的车速控制设备，如怠速继电器、怠速提升装置、超车停转继电器等。控制车内温度为使空调系统正常工作，还需有一系列安全保护设施，可分为以下两类。制冷系统保护电源保护4.1.2制冷剂循环的自动控制空调器的最基本、最主要的控制任务就是防止蒸发器表面结霜，实现这一任务的途径之一就是采用比较有效的制冷剂循环控制系统。最直观地理解，就是控制蒸发器的温度。由于制冷剂的温度与压力是紧密相关的对应关系，所以控制蒸发器温度，防止表面结霜有两种办法：控制蒸发器表面温度和控制制冷剂蒸发压力。两者都是靠改变制冷剂循环量来实现的。非独立式汽车空调中，控制制冷剂循环量有3种形式：CCTXV系统CCOT系统蒸发器压力控制系统4.1.2制冷剂循环的自动控制CCTXV系统CCTXV系统由热力膨胀阀控制蒸发器温度，当蒸发器热负荷增加或制冷剂流量过少，造成过热度增大时，膨胀阀开度增大，使流量增加，制冷量也增加。当流量过多，蒸发温度过低，使蒸发器表面结霜时，通过恒温器使离合器脱开，压缩机停转，待结霜融化，蒸发器温度升高时，离合器又接通，压缩机重新运转。这种系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器组成。膨胀阀有F型和H型两种，如图4-1所示。图4-1两种膨胀阀在CCTXV系统中的连接示意图（a）F型膨胀阀

（b）H型膨胀阀CCTXV系统是通过压缩机的间断开停来达到防止蒸发器表面结霜的目的。这种方法使车内温度波动较大，压缩机的瞬时停转和启动也造成车内噪声和振动冲击，这些都会影响车内乘坐舒适性。压缩机的频繁开、停，不仅影响发动机工况稳定，也容易损坏离合器和压缩机（离合器会由于频繁接合而磨损打滑，压缩机会因频繁地受到停、开冲击而缩短寿命，特别是断续的工作状态，使运动副零件磨损增加）。这种方法的优点是由于压缩机间断工作，使制冷系统能耗降低，同时，这种系统结构比较简单，所以大部分汽车空调采用这种制冷剂循环控制系统。4.1.2制冷剂循环的自动控制CCOT系统CCOT系统（如图4-2所示）也是利用恒温器控制离合器的离、合，使压缩机间断工作，达到防止蒸发器表面结霜的循环离合控制系统。它由一种毛细管式的塑料节流管代替热力膨胀阀，没有通常的储液干燥器，而是由一个安放在蒸发器与压缩机之间的大型的气液分离器代替。从冷凝器出来的高压液体，通过节流管后，节流降压成低压液体，进入蒸发器吸热蒸发，由于节流管不能调节流量，只能靠恒温控制器控制离合器，使压缩机开、停，从而使蒸发器化霜和控制系统制冷量。当压缩机高速运转时，蒸发器中的液态制冷剂可能没有全部汽化，这部分没有汽化的液体若进入压缩机，将会造成“液击”，使压缩机损坏。为此，需要在蒸发器后面安放一个大型气液分离器，只允许气体通过，液体留下来慢慢蒸发成气体，再进入压缩机。图4-2CCOT系统4.1.2制冷剂循环的自动控制CCOT系统的特点①能够按蒸发器的最大制冷量提供制冷剂，能耗比高，制冷量大。②由于节流管是固定孔管，不会关闭，压缩机停转后，制冷剂在高低压差作用下仍会通过孔管，使高低压两侧较快达到平衡，减小了压缩机启动扭矩，有利于延长压缩机寿命。③节流管结构简单、成本低。④压缩机是间断工作，功耗小。由于它也是离合器循环系统，同样具有车内温度波动大，影响车内舒适性，离合器频繁离、合容易损坏等缺点。这种系统与CCTXV系统一样，一般采用定排量压缩机，旧版奥迪100就是采用这种空调结构。为了克服因压缩机间断工作而带来的缺点，节流管系统中采用变排量压缩机，这种结构的节流管系统称为变排量节流管（VariableDisplacementOrificeTube，VDOT）系统，通用别克轿车及新奥迪100采用VDOT系统。4.1.2制冷剂循环的自动控制蒸发压力控制系统蒸发压力控制系统是由热力膨胀阀和蒸发压力控制元件组成，蒸发压力控制元件有吸气节流阀（STY）和蒸发压力调节阀（EPR）等。膨胀阀-吸气节流阀（TXV-STY）系统该系统布置如图4-3所示。吸气节流阀安装在蒸发器出口处，与膨胀阀联合工作，共同控制进入蒸发器的流量，从而控制蒸发压力在某一设定值范围内，防止蒸发器结霜。可以理解成膨胀阀是初级控制，控制进入的流量。当在这一流量下，蒸发器温度下降到0℃时，吸气节流阀进入次级控制角色，自动关闭出口，保持蒸发器压力不下降，从而保持了蒸发器温度不低于0℃。有一种储液器-阀罐（VIR）结构，它是将吸气节流阀、热力膨胀阀、储液干燥器组合在一起，也属于TXV-STV系统，由于膨胀阀属于H型外平衡膨胀阀，灵敏度更高，系统布置如图4-4所示。图4-3膨胀阀-吸气节流阀系统图4-4储液罐-阀罐系统4.1.2制冷剂循环的自动控制膨胀阀-蒸发压力调节阀（TXV-EPR）系统在TXV-STV系统中，吸气节流阀安装在蒸发器出口，而在TXV-EPR系统中，蒸发压力调节阀安装在压缩机进口处。二者所处位置的气体过热度不同，压力设定值也就略有不同。这两种系统的工作原理基本相同，当蒸发压力下降到蒸发器表面不会积霜的设定值时，阀门自动关闭，只有一很小的旁通管路，可让冷冻油和少量制冷剂通过。EPR的结构比较复杂，但控制精度较高。现在吸气节流阀因控制精度较低，容易泄漏等原因，已逐渐被蒸发压力调节阀（EPR）和绝对压力调节阀（POA）等代替。

不论哪一种蒸发压力控制系统，在对蒸发压力进行控制，使蒸发器温度不低于0℃以下时，压缩机始终一直在运转，这样能使车内温度比较稳定，乘坐的舒适性较好；缺点是制冷机不停地工作，功耗较大。另外，吸气节流阀或蒸发压力调节器的精密度较高，投资及维护费用也较高，一般只适用于高级轿车。4.2汽车空调系统的基本控制元件4.2.1电磁离合器电磁离合器装在压缩机主轴前端，压缩机是工作还是停止是靠电磁离合器的吸合或分离决定。电磁离合器一般受温度开关、压力开关、电源开关及车速继电器等控制。电磁离合器结构如图4-5所示，主要由3部分组成：第一部分是通过轴承装在压缩机主轴上的转子部分；第二部分是固装在主轴上的由固定盘、压板及片状弹簧组成的驱动盘；第三部分是固装在压缩机壳上的定子部分。图4-5电磁离合器结构示意图1－固定盘；2－片状弹簧；3－压板；4－转子（皮带轮）；5－转子轴承；6－定子（线圈）；7－压缩机电磁离合器工作原理如图4-6所示。当电流通过电磁离合器的定子线圈时，产生一个较强的电磁吸力，克服片状弹簧的弹力，使压板与皮带轮吸合为一体，动力便经皮带轮、压板、片状弹簧、固定盘传到压缩机主轴上，使主轴旋转，压缩机投入工作。若切断定子线圈的电流，磁吸力便消失，在片状弹簧的回位作用下，压板与皮带轮分离，压缩机便停止工作。图4-6电磁离合器工作原理示意图1－固定盘；2－片状弹簧；3－压板；4－转子（皮带轮）；5－转子轴承；6－定子（线圈）电磁离合器在使用中应注意以下几点：①吸铁板和转子表面有划痕是允许的，不会影响正常工作。②电磁线圈的电压应该合适，注意是12V还是24V电气系统。③线圈和转子之间的间隙，以及转子和吸铁之间的间隙都很重要，要保证既能可靠吸合不打滑，又不会在断开时有拖滞现象。汽车空调的风机有离心式和轴流式两大类。离心式风机用于蒸发器和暖风机，有单轴（单叶轮）和双轴（两个叶轮）两种，是永磁式电机；轴流式风机则用于冷凝器，有普通永磁式电机和扁电机两种。轴流式风机的空气流动方向和轴线平行，特点是风量大，风压低，噪声较离心式大，但耗电量小。风量大可以加大冷凝器的冷却强度，噪声虽较大，但它安置在车厢外，对乘客的影响较小。轴流式风机一般由螺旋桨式叶片和电动机组成，有时也将防护罩及安装支架与风机装成一体。叶片形式与冷却水箱风扇类似。离心式风机的空气出口方向与进口成直角，特点是风压较高，噪声较低，风量也较小。风压高的优点在于能把冷气吹得较远，加强车内冷气循环。噪声低可使乘坐的舒适性更好。离心式风机主要由叶轮、涡轮、电动机和安装支架组成，电机有双向出轴和单向出轴两种，因此叶轮也有一个和两个之分。在空调系统中，风机开启是制冷系统工作的先决条件，即只有风机运转，制冷系统电路才能够接通。风量的控制一般通过改变风机转速来实现，而风机转速的改变则是靠不同挡位串入不同电阻，从而改变电机电路中的电流来实现。鼓风机风量开关有四挡控制，即关－低－中－高（OFF－L－M－H）；也有采用三挡控制的，即关－低－高（OFF－L－H）。鼓风机风量控制电路图如图4-7所示。4.2.2风机图4-7鼓风机风量控制电路表4-1汽车空调系统常用压力开关形式及作用汽车空调制冷系统中一般都设有压力开关。常用的压力保护开关有高压压力开关、低压压力开关、高低压组合开关和三位压力开关等，其安装位置和功用也有所不同，具体见表4-1。4.2.3压力保护开关形式种类特性作用A低压开关常闭高压回路压力低于规定值时使压缩机停转B高压开关常闭高压回路压力高于规定值时使压缩机停转C低压开关常开低压回路压力低于规定值时接通除霜电磁阀D高压开关常开高压压力高于规定值时使冷凝风扇高速运转E高低压力复合开关是A，B两种形式的组合，设在高压回路中，也可以是A，D两种形式的组合F高中低三压复合开关是A，B，D三种形式的组合，设在高压回路中高压压力开关4.2.3压力保护开关高压压力开关一般安装在储液干燥器与膨胀阀之间的高压管路或直接装在储液干燥器上，其作用是防止制冷系统在异常高压下工作。若制冷系统高压侧压力过高，它将自动切断电磁离合器回路，使压缩机停机，保护制冷系统零部件特别是压缩机不被损坏。有的高压压力开关接通冷凝器风扇高速挡电路，自动提高风扇转速，以降低冷凝器的温度和压力。有些汽车（如捷达、桑塔纳）空调系统中，高压压力开关并不控制压缩机回路，只对冷凝风扇高速挡实施控制。高压压力开关的结构原理示意图如图4-8所示。从图中可以看出，它主要由接头、膜片、固定及活动触点、弹簧、接线柱等组成。当制冷剂的压力异常上升超过其最高设定值（对于R12系统，一般为2.65MPa）时，制冷剂的压力大于弹簧的弹力，推动膜片下行使触点断开，电磁离合器的电路便被切断，压缩机停转；当制冷剂压力降到2.06MPa以下时，弹簧张力使膜片回位，触点重新闭合，电磁离合器电路又被接通，压缩机又重新工作。低压压力开关4.2.3压力保护开关

空调系统有时因某些原因造成制冷剂泄漏时，如果开启空调系统将会因制冷剂严重不足或没有制冷剂而引起压缩机润滑不良，使压缩机损坏。为此，一般在高压管路中设有低压压力开关，其作用是当制冷剂严重不足时，切断电磁离合器的电路，使压缩机停止工作。低压压力开关的结构原理示意图如图4-9所示。其基本结构与高压压力开关相同，只是活动触点的安装位置相反。当系统制冷剂的压力低于某一设定极限值（对于R12系统，一般为196kPa）时，弹簧的弹力大于制冷剂的压力，推动膜片上行，触点断开，电磁离合器断电，压缩机便停止工作。正常工作时，制冷剂压力正常，触点接通，电磁离合器通电，压缩机正常运转。1－固定触点；2－接头；3－膜片；4－外壳；5－接线柱；6－弹簧；7―活动触点图4-8高压压力开关结构原理示意图1－接头；2－金属膜片；3－绝缘外壳；4－接线柱；5－弹簧；6－固定触点；7－活动触点图4-9低压压力开关结构原理示意图高低压组合开关4.2.3压力保护开关高低压组合开关将高压压力开关和低压压力开关装在一个壳体内，安装在高压回路中，其结构如图4-10所示。高低压组合开关有两套触点，但只有一套接线柱，可分别感受制冷系统高压侧的高压和低压压力，对压缩机实施控制。1－触点；2－弹簧；3－接线柱；4－动触点；5－金属膜片；6－销子；7－触点；8－管接头图4-10高低压组合开关结构示意图4.2.3压力保护开关高低压组合开关的工作原理低压压力控制当制冷系统高压侧的压力（对于R12系统，一般为235.2kPa）超过弹簧2的弹力时，此时金属膜片保持不动，可动触头向箭头所示方向移动。如图4-10所示，触点1接触，接线柱3两端导通，电路可以接通，系统保持正常运转；当高压侧压力低于某一设定值（如R12一般为205.8kPa），弹簧2的弹力大于制冷剂压力，使触点1断开，接线柱3两端断开，空调电路断开，压缩机停转。高压压力控制当制冷系统高压侧的压力超过设定值（如R12一般为（2646±196）kPa）时，制冷剂压力高于金属膜片5的弹力，金属膜片变形，推动销子6朝箭头所示方向移动。如图4-10所示，推开触点7，接线柱3两端断开，空调电路中断，使压缩机停机；当制冷系统高压侧的压力低于某一值（如R12一般为（2058±294）kPa）时，金属膜片恢复原来正常形状，触点7闭合，接线柱3两端导通，空调电路接通，压缩机又开始运转。4.2.3压力保护开关由于R134a与R12系统的工作特性不同，它们的控制参数设定值也有所不同，具体见表4-2。表4-2高低压组合开关设定参数值

MPa压力设定R12R134a低压侧断开（OFF）0.210.20接通（ON）0.240.23高压侧接通（ON）2.062.55断开（OFF）2.663.14三位压力开关4.2.3压力保护开关三位压力开关内部由接受压力的隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成。接点分低压极高且异常时会动作的接点和用于控制冷凝器风扇或发动机散热器风扇的接点，具体结构如图4-11所示。图4-11三位压力开关结构示意图三位压力开关的作用①防止因系统制冷剂泄漏而损坏压缩机（低压时）。②当系统内制冷剂异常高压时保护系统不受损坏。③在正常状况下，冷凝器风扇低速运转，实现低噪声，节省动力；在系统压力升高后（即中压时）风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现风扇二级变速。三位压力开关4.2.3压力保护开关表4-3三位压力开关参数三位压力开关一般安装在储液干燥器上，感受制冷剂高压回路的压力信号，其压力开关值见表4-3（以R134a制冷剂为例）。压力开关性质开关值开关动作作用高压压力≥3.140MPa电路断开（关）压缩机停转中压压力≥1.770MPa电路接通（开）冷凝风扇高速运转压力≤1.370MPa电路又断开（关）冷凝风扇回到低速运转低压压力≤0.196MPa电路断开（关）压缩机停转三位压力开关的工作过程①制冷剂压力≤0.196MPa时，由于隔膜、蝶形弹簧和上弹簧的弹力大于制冷剂的压力，因此高低压接点断开（OFF），压缩机停转，实现低压保护。②当制冷剂压力达到0.200MPa以上时，此压力高于开关的弹簧压力，弹簧会挠曲，高低压接点接通（ON），压缩机正常运转。③当制冷剂压力达到3.140MPa以上时，会大于隔膜、碟形弹簧的弹力，碟形弹簧反转，以断开高低压接点，压缩机停转，实现高压保护。④当制冷剂压力大于1.770MPa时，压力就大于隔膜弹力，隔膜会反转，将轴推上，以接通冷凝器风扇（或散热器风扇）的转速转换接点，风扇以高速运转，实现中压保护。当压力降至1.370MPa时，隔膜恢复原状，轴下落，接点断开，冷凝风扇又以低速运转。4.2.4旁通电磁阀旁通电磁阀在制冷系统中起切断或开启制冷剂输送管道的作用，它可防止蒸发压力异常下降，使车内温度控制在规定范围内，并防止蒸发器结霜。其结构如图4-12所示。旁通电磁阀装在储液干燥器和压缩机吸气口之间。当压缩机转速升高时，其吸气压力降低，蒸发压力也随之降到规定值以下，这时蒸发器易结霜，此时控制电路使旁通电磁阀开启，一部分高压高温的制冷剂直接被吸入压缩机，压缩机吸气压力上升，蒸发压力也随之上升，当上升到一定值时，控制电路又使旁通电磁阀断电关闭，如此不断循环，将压缩机吸气压力稳定在规定范围内，防止蒸发器结霜。图4-12旁通电磁阀结构示意图1－阀体；2－主阀；3－阀座；4－针阀；5－可动片；6－返回弹簧；7－线圈；8－配线；9－防松螺母；10－主阀阀座旁通电磁阀的工作原理是给电磁线圈通电，产生电磁吸力使阀杆上升，旁通电磁阀即开启；控制电路切断电磁线圈电流时，磁吸力消失，阀杆在重力及弹簧弹力作用下落回，阀即被关闭。4.2.5过热开关及热力熔断器过热开关和热力熔断器是配套使用的，它们的作用是防止压缩机在制冷剂严重缺乏或全部漏失的情况下继续运转，使压缩机损坏。过热开关是一种温度-压力感应开关，装于压缩机缸盖上，其结构如图4-13所示。热力熔断器与过热开关配合使用，其工作原理如图4-14所示。当制冷系统的制冷剂很少或全部漏失时，系统内就会出现高温低压现象，过热开关感应管内的工质就会膨胀，膜片上移使触点与接线柱接触，过热开关闭合。过热开关闭合后，电流就通过热力熔断器中的发热丝，发热丝发热直至将熔断丝熔化。熔断丝熔化后，压缩机电磁离合器线圈断电，压缩机停止工作。图4-13过热开关结构示意图1－接线柱；2－绝缘圈；3－外壳；4－动触点；5－金属膜片；6－感应管1－开关；2－熔断丝；3－发热丝；4－电磁离合器；5－过热保护开关图4-14热力熔断器工作原理示意图4.2.6水温开关

水温开关与过热开关一样，也是一个接触式开关，它装在发动机侧面水套处或水泵壳上，作用是防止在空调工作情况下发动机冷却水的温度过高。在空调工作时，当发动机冷却水温度高于105℃时，传感器中的热敏电阻将水温开关断路，使压缩机电磁离合器线圈断电，防止发动机过热；当水温下降到95℃时，水温开关自动接通，压缩机重新投入工作。4.3汽车空调系统的温度控制4.3.1温度控制器自动温度控制装置能为车厢提供并保持舒适的温度，同时避免蒸发器结霜影响正常工作。自动温度控制装置有三大类：第一类是最简单、最基本的温度开关系统，即由温度控制器和电磁离合器组成的电路系统；第二类是电-气动式系统，它包括感应电路、放大器、集成电路和伺服传动装置；第三类是热力-液压式系统，它由传感器、传动机构、真空调节器、限位器、推杆、支架、风门调节器及控制件等组成。后两类系统调节的对象是压缩机的转、停，加热器中水流量大小，风机转速，各风门开度，新风门的开闭等。温度控制器又称为恒温器、温控器或温控开关，其作用是检测蒸发器及车室内的温度并将它稳定在一定的范围内，并防止蒸发器表面结霜。常用的温度控制器有波纹管式、双金属片式和热敏电阻式3种。4.3.1温度控制器波纹管式温度控制器

波纹管式温度控制器是利用波纹管的伸长（温度升高时）或缩短（温度降低时）来接通或断开触点，从而使压缩机工作或停止。其工作原理如图4-15所示。感温元件毛细管和波纹管内充有感温剂（一般是制冷剂），感温毛细管的一端插入蒸发器出口处的翅片间，感受蒸发温度。调温机构主要由凸轮、凸轮轴及温度调节螺钉等组成，作用是使温度控制器能在一定温度范围内工作。触点开闭机构主要由触点、弹簧、杠杆等组成。1－感温毛细管；2－波纹管；3－凸轮轴；4－凸轮；5－调节弹簧；6－温度调节螺钉；7－触点；8－电源；9－电磁离合器线圈；10－支撑弹簧图4-15波纹管式温度控制器工作原理示意图波纹管式温度控制器的工作过程：当蒸发器温度升高时，毛细管里的感温制冷剂便因温度升高而膨胀，波纹管膨胀推动框架摆动，使触点闭合，接通电磁离合器线圈回路使其通电产生电磁吸力，压缩机旋转，制冷系统开始制冷；当车厢内温度降低到设定温度以下时，波纹管收缩，框架逆向转动，使触点断开，电磁离合器线圈断电，压缩机停止工作。如此循环，将车厢内的温度控制在选定范围内。4.3.1温度控制器双金属片式温度控制器双金属片式温度控制器没有波纹管，直接暴露在气流中。它的温度调整方法与波纹管式相同，其工作原理如图4-16所示。下面对其工作原理、工作过程及特点进行分析。

双金属片式温度控制器有由两片对温度变化胀缩程度不同的金属组成的双金属片，上面有一个动触点，壳体上有一个定触点。在设定温度范围内，双金属片平伸，触点闭合，电流接通，压缩机电磁离合器吸合。由于温度变化，这两片金属产生不同变形而弯曲，使触点分开，中断电磁离合器电流，使压缩机停止转动。l－导线；2－双金属片；3－动触点；4－定触点；5－壳体图4-16双金属片式温度控制器工作原理示意图工作原理工作过程当冷空气通过温度控制器时，引起温度控制器中金属片中的一片收缩成弓形。随着空气温度的不断降低，这片金属不断收缩，直到使触点分开。当温度增大时，另一片金属受热伸长，把触点拉回到一起。与波纹管式的比较双金属片式温度控制器的结构简单，价格便宜。但由于双金属片式温度控制器必需放在蒸发箱中，布置有一定困难。而波纹管式由一根长的毛细管感应温度，温度控制器本体可布置在稍远的合适部位，布置较为方便。因此，波纹管式温度控制器的应用比双金属片式广泛。4.3.1温度控制器热敏电阻式温度控制器热敏电阻式温度控制器的感温元件是一个热敏电阻，其特性是温度升高，电阻值下降，即具有负温度系数。它安装在蒸发器出口处，检测该处的温度。热敏电阻用导线与一个电路相连。当蒸发器出口处温度变化时，热敏电阻的阻值即发生变化，通过控制电路，控制电磁离合器的通电与断电，使压缩机运转或停转，从而调节系统的制冷量及车室内的温度，并能防止蒸发器表面结霜。热敏电阻式温度控制器电路原理如图4-17所示。接通空调开关2，电流便从电源（蓄电池1）→空调开关2→R1→R2→R3，加在T1的基极，于是T1导通，T2，T3，T4也相继导通。T4导通后，电源电流便经蓄电池1→空调开关2→电磁线圈4→T4→接地，电流通过电磁离合器继电器的电磁线圈4后，产生电磁吸力使继电器的触点开关5吸合。触点开关5闭合后，电流经蓄电池1→空调开关2→压力开关3→电磁离合器继电器触点开关5→电磁离合器6→接地。电磁离合器线圈通电后，压缩机即开始制冷工作。1－蓄电池；2－空调开关；3－压力开关；4－电磁线圈；5－触点开关；6－电磁离合器；7－空调指示灯；8－热敏电阻；9－可变温度控制电阻；10－调温电阻图4-17热敏电阻式温度控制器电路原理4.3.2电-气动式温度控制系统电-气动式温度控制系统中的“电”是指汽车电气系统中的直流电，而“气”则是指发动机真空。它主要包括以下几部分。传感器常见的4种温度传感器：车内温度传感器、风道温度传感器、大气温度传感器、太阳能辐射强度传感器。这类传感器主要采用负温度特性的热敏电阻。车内温度传感器安放在车内能感受到平均温度的地方，风道温度传感器安放在能感受到蒸发器或加热器出风的地方，大气温度传感器一般放在新风进口等能感受室外气温的地方，太阳能辐射强度传感器则放在仪表板前能感受到太阳辐射的地方。放大器与转换器放大器的作用是把传感器电路送来的输入电压信号按一定比例放大成输出电压，主要由二极管、三极管、电容器和电阻器组成。转换器（也称真空换能阀）的作用是把来自放大器的电信号转变成真空信号，再用这个信号控制动力伺服机构。它根据来自放大器的电压的高低变化，改变铁柱的上下位置，从而调节通向伺服机构的真空信号的大小。4.3.3热力-液压式温度控制系统用热力-液压系统方法进行温度自动控制，其工作原理与电-气动控制基本相同，不同之处是在控制设计和功能上存在差异。热力-液压系统主要由传感器和执行元件、调节器、限位器、推杆、托架以及温度门等组成。传感器和执行元件如图4-19所示，共有3个传感器：车室外空气传感器、车室内空气传感器和风道空气传感器。它们由空心的铜管制成，一端连接到执行元件活塞的汽缸体上，汽缸的另一端是密封的。执行元件内充满了感温剂，该感温剂因所感受的温度变化而膨胀或收缩，驱动活塞向外推或向内收缩，这样就把传感器的信号转换成执行元件的动作从而驱动传动杆机构。图4-19传感器和执行元件4.3.3热力-液压式温度控制系统传动杆机构传动杆机构的结构如图4-20所示。传动杆用铰链接到可移动的托架上。杆的端部放在热真空喷嘴和冷真空喷嘴之间，并能朝着任何一个喷嘴移动。用这种方法就可以改变温度驱动机构处的真空值，从而决定温度门的开启位置。同时，杆的另一端的传感器与执行元件的活塞相接，受控于活塞的伸缩，完成控制功能。图4-20传动杆机构结构示意图4.3.3热力-液压式温度控制系统温度门温度门用来调节冷、热空气的混合比例。温度门的开度不同，冷、热风的混合比例就不同，因而由风道送出的风的温度就不同。程序真空开关图4-21所示为热力-气动系统工作原理示意图。首先是通过车内温度传感器、风道传感器和车外传感器检测温度，并将其转换成执行元件的动作，以驱动传动机构。通过传动机构来改变温度门驱动机构处的真空值，决定温度门的开启位置。同时，温度门驱动器驱动程序真空开关、控制水阀、温度控制器、主开关膜片和进出空气膜等部件。该系统中车室内温度可保持在18～29.5℃。图4-21热力-气动系统工作原理示意图4.4汽车空调系统的压力控制4.4.1蒸发压力调节阀为了维持汽车空调系统的正常工作，就必须对其压力或温度进行控制。由于制冷剂的压力和温度有很好的对应关系，控制了蒸发压力就控制了蒸发温度，这实际上也是另一种控制蒸发温度的方法，这种系统可省去温度开关。若采用压力控制方法，其机构称为吸气压力调节阀，装在蒸发器和压缩机之间，整个系统的组成如4.1节中所述。吸气压力调节阀的形式主要有蒸发压力调节阀、吸气节流阀和绝对压力调节阀等几种。除了用温度控制器调控车厢温度和防止蒸发器结霜外，还有一些汽车空调系统采用蒸发压力调节阀（EPR）来控制流入压缩机的制冷剂流量，它也能起到调控车厢温度和防止蒸发器结霜的作用。蒸发压力调节阀装于蒸发器出口与压缩机入口之间，其形式有EPR-1，EPR-2和EPR-3三种类型。4.4.1蒸发压力调节阀EPR-1型蒸发压力调节阀图4-22所示为EPR-1型蒸发压力调节阀的结构。EPR-1型蒸发压力调节阀主要由调整螺钉、膜片、弹簧、滑阀、阀门等组成。当制冷负荷（或车厢温度）处于某一设定值时，制冷剂压力pe＝弹簧弹力ps，此时阀门开度保持某一位置不动，制冷量维持不变；当制冷负荷低于设定值时，蒸发器内制冷剂的蒸发压力下降，因此制冷剂压力pe＜弹簧弹力ps，ps推动滑阀下移，使阀门出口开度减小，进入压缩机的制冷剂流量下降，从而使制冷量减少；当制冷负荷增大时，蒸发器内制冷剂蒸发压力增大，制冷剂压力pe＞弹簧弹力ps，滑阀上移，阀门出口开度增大，制冷剂流量加大，制冷量增大，从而使制冷量与制冷负荷相匹配，防止蒸发器结霜，并将车厢内的温度维持在设定范围内。1－调整螺钉；2－弹簧；3－膜片；4－滑阀；5－接压缩机吸气口；6－阀门；7－接蒸发器出口图4-22EPR-1型蒸发压力调节阀结构示意图4.4.1蒸发压力调节阀EPR-2型蒸发压力调节阀EPR-2型蒸发压力调节阀的结构如图4-23所示，它的控制精度比EPR-1型阀高。其工作原理是当蒸发器压力正好等于设计压力（0.308MPa）时，活塞刚好关闭主气孔，并保持不动。当蒸发压力升高时，蒸气压力高于波纹管内气体的膨胀力，波纹管向左收缩，先导阀打开，活塞右边的背压消失，蒸气压力推动活塞向右移动，使主气孔开度增大，制冷剂流量加大。1－活塞支承弹簧；2－先导阀座；3－先导阀；4－先导阀弹簧；5－活塞；6－O形圈；7－波纹管固定板；8－波纹管；9－阀体；10－小孔图4-23EPR-2型蒸发压力调节阀当蒸气压力下降时，蒸气压力低于弹簧的弹力，活塞在弹簧力作用下向左移动，主气孔开度减小，制冷剂流量减小。当随着发动机转速升高，压缩机的转速不断升高时，则蒸发压力继续下降，当蒸发压力下降到0.308MPa时，弹簧力将活塞推动至主气孔关闭，只从小孔供给压缩机极少量制冷剂蒸气，使蒸发压力不再继续下降，从而防止蒸发器表面结霜。4.4.1蒸发压力调节阀EPR-3型蒸发压力调节阀EPR-3型蒸发压力调节阀是在前两种的基础上开发出来的，它的最大优点是结构简单（见图4-24），但控制精度较差。从图4-24中可以看出，它的主要部件是一个带锥形阀的波纹管，波纹管的一端固定在进气口处。当蒸发压力升高时，波纹管收缩，锥形阀开度增大，制冷剂流量加大；相反，当蒸发压力下降时，波纹管膨胀，锥形阀开度减小，制冷剂流量亦减小。1－进气口；2－固定片；3－阀体；4－波纹管；5－锥形阀；6－出气口图4-24EPR-3型蒸发压力调节阀4.4.2吸气节流阀吸气节流阀（STV）的作用是将蒸发器的蒸发压力控制在0.298～0.308MPa，防止蒸发器因温度过低造成表面结冰。它的结构如图4-25所示，主要由控制阀、真空膜盒和调节机构三大部分组成。控制阀上的5个接口分别为蒸发器接口、压缩机接口、膨胀阀平衡管接口、溢油管接口和压力表接口。阀体内的活塞上有一小孔，作用是当活塞全部堵住蒸发器到压缩机的制冷剂通路时，从此孔可向压缩机输送少量制冷剂。主膜片是控制活塞动作的元件，蒸发压力和膜盒的真空吸力使主膜片连同活塞向左移动，主弹簧的弹力和膜盒右侧的大气压力使主膜片连同活塞右移，向左和向右的这两种力相抗衡，决定着活塞的位置。吸气节流阀的工作原理：当蒸发压力为0.298MPa时，主膜片两边的力刚好相等，活塞正好将蒸发器通往压缩机的通道关闭，此时蒸发器表面的温度正好为0℃，不会结冰。当蒸发器的温度高于0℃时，蒸发压力就会上升，使活塞左移，通道开度加大，直至达到新的平衡位置。当蒸发器温度降低时，活塞则向相反方向移动。1－主膜片；2－固定套；3－主弹簧；4－紧固螺母；5－调节螺钉；6－肋簧；7－真空膜盒；8－大气孔；9－压力表接口；10－溢油管接口；11－外平衡管接口；12－活塞图4-25吸气节流阀结构示意图4.4.3绝对压力调节阀吸气节流阀在高海拔地区行驶时，由于大气压力降低，活塞会向左多移一点距离，使蒸发压力比原设计压力更低才能平衡，这样就会造成蒸发器表面易结霜。此外，吸气节流阀还存在控制精度差和主膜片易泄漏的缺点。为此，使用绝对压力调节阀可消除上述缺点。绝对压力调节阀（POA）的结构如图4-26所示，它有时也被称为绝对吸气节流阀（POASTV）。它是由先导阀操纵控制的，先导阀是一个针阀，用来封闭通向压缩机的通道，从而控制活塞式主阀。先导阀又是由波纹管控制的，波纹管内部抽成真空，装在含有制冷剂的POA阀内，因此大气压力不会对它施加影响。1－活塞；2－减振板；3－压力表接口；4－小孔；5－活塞环；6－针阀；7－针阀座；8－针阀簧；9－波纹管；10－弹簧；11－滤网；12－从蒸发器来；13－至压缩机；14－滑阀图4-26绝对压力调节阀结构示意图压缩机运转时，由于对制冷剂气体的抽吸作用，使绝对压力调节阀的出口压力降低。只要蒸发器出口压力高于控制值（如0.308MPa），波纹管就收缩，针阀簧便将先导阀开启，同时制冷剂压力推动活塞及滑阀右移，制冷剂气体便可从滑阀周围流入压缩机。若压缩机从蒸发器吸入制冷剂的速度加快，吸气压力就降到控制值以下，这时波纹管膨胀，先导阀闭合，制冷剂继续流过活塞上的小孔进入POA阀的内部，但不能流过已经闭合的先导阀，于是活塞和滑阀的背压增大，弹簧便推动活塞及滑阀向左移动，从而将蒸发器来的制冷剂通道堵住，制冷剂停止流动，这时蒸发器压力就会再次升高超过控制值，波纹管便再次收缩，弹簧再次推动先导阀开启，开始下一次循环。这样，POA阀可将蒸发压力控制在0.308MPa以上，防止蒸发器表面结霜。4.5汽车空调系统的真空控制与转速控制4.5.1汽车空调系统中的真空控制真空控制系统的主要部件真空罐真空驱动器真空单向阀真空选择器真空换能器4.5.1汽车空调系统中的真空控制真空罐当发动机的运行工况不同时，发动机进气歧管的真空度也随之发生变化，从而直接影响真空系统的工作，为了克服这种情况，在真空系统中设立了一个真空罐。真空罐的作用是储存真空，负责向真空系统提供稳定的真空力，同时在发动机停止工作时，仍然能保持一定的真空度，使真空系统能继续工作。真空罐的结构非常简单，它是一个金属罐，用一个单向阀来保持罐内的真空度。真空驱动器真空驱动器又称为真空电机、真空马达或真空伺服电机、真空伺服驱动器、真空伺服马达等。其作用是将真空力转变为机械运动，以驱动各种部件完成其动作。真空驱动器的主要部分是一个真空膜盒，上面装有一个弹性橡胶膜片，膜片上固定有一个拉杆，拉杆用来推动被控制的部件完成动作，还装有一个弹簧用来使膜片复位。复位弹簧可安装在真空室、大气室或真空驱动器的外部。4.5.1汽车空调系统中的真空控制图4-27所示为弹簧装在真空室内的真空驱动器，需要动作时，真空吸力克服弹簧弹力，吸动膜片上拱，带动拉杆上移完成动作。失去真空后，弹簧伸展，推动膜片并带动拉杆下移回到原位。为保证整套机构动作自如，空气室开有一个通大气的小孔。1－接通真空源；2－真空；3－气孔；4－连杆；5一弹簧受压图4-27弹簧装在真空室内的真空驱动器图4-28所示为弹簧装在大气室内的真空驱动器，有真空吸力时，膜片上的拱弹簧被拉长，拉杆上移完成动作。失去真空时，靠弹簧的收缩将膜片拉回到下方原始位置。1－接通真空源；2－弹簧伸展；3－气孔；4－连木图4-28弹簧装在大气室内的真空驱动器图4-29所示为弹簧装在外部的真空驱动器，有真空作用时，膜片上拱弹簧收缩，拉杆上移完成动作。失去真空时，弹簧伸长带动膜片下移，回到原始位置。1－接发动机真空源；2－气孔；3－弹簧受压；4－连杆图4-29弹簧装在外部的真空驱动器4.5.1汽车空调系统中的真空控制真空单向阀真空单向阀也称为真空保持器，它安装在真空罐上。当发动机进气歧管的真空度高于真空罐的真空度时，单向阀被吸开，真空罐贮存发动机进气歧管的真空度。其工作原理如图4-30所示。当发动机的进气真空度大于真空罐的真空度时，真空单向阀打开，来自换能器的真空信号到达真空驱动器，促使其完成控制动作，如图4-30（a）所示。当发动机的进气真空度降到真空罐真空度以下时，真空单向阀关闭，同时弹簧使膜片上拱，真空膜盒也关闭，使真空驱动器保持一定的真空度，如图4-30（b）所示。（a）

（b）A－到真空驱动器；B－来自换能器的真空；C－发动机真空；D－单向阀真空图4-30真空单向阀工作原理示意图4.5.1汽车空调系统中的真空控制真空选择器真空选择器也称为真空开关，实际上是一个旋转开关，它的上部是固定的，各真空软管插接在上面，下部是带槽且可转动的橡胶圆盘，通过转动橡胶圆盘，可在真空源软管和各种风门软管之间形成不同的真空通道，从而对各种风门的位置实施控制。真空换能器真空换能器的结构如图4-31所示（通用汽车用）。真空换能器内的关键部件是一个双通针阀，它的一头控制真空源通路，另一头控制铁芯上的大气阀门。铁芯的下端通大气，铁芯外绕有流通控制电流（12V）的线圈，控制电流的大小由恒温放大器决定。铁芯与壳体之间用橡胶圈密封，因此大气只有通过针阀才能与真空系统相通。1－换能器外壳；2－大气通道；3－双通针阀；4－铁芯；5－橡胶膜片；6－接直流放大器；7－电磁线圈；8－接直流放大器；9－弹簧；10－大气孔；11－接直空伺服电机；12－接真空罐图4-31真空换能器结构示意图4.5.1汽车空调系统中的真空控制手动空调的真空控制回路下面以通用汽车手动空调的真空控制系统为例来介绍汽车的手动空调真空控制回路。当空调功能选择键选择在各种不同的位置时，通过一条或几条真空管路，驱动一个或几个真空驱动器工作，从而调节一个或几个阀门（风门）的位置，使空调发挥相应的功能。真空源由发动机歧管引进来，在真空罐中储存，然后再通过真空管与真空接头或空调真空器相连，并由真空控制器分别控制各个真空驱动器工作。（b）真空回路的状态图4-32OFF位时空气流路与真空回路状态1－除霜门；2－发热器芯；3－蒸发器；4－外来空气口；5－混合调温门；6－联动风门；7－下风门；8－上风门B－黑色；PI－粉红色；T－棕黄色；DB－暗蓝色；O－橙色；W－白色；R－红色；GR－灰色；BL－蓝色；Y－黄色1－温度控制键；2－真空罐；3－发动机进气歧管真空；4－功能选择键；5－上风门真空驱动器；6－下风门真空驱动器；7－除霜门真空驱动器；8－外来空气口真空驱动器；9－热水开关真空驱动器（a）空气流路4.5.1汽车空调系统中的真空控制北京切诺基吉普车空调系统的真空管路如图4-33所示。图4-33北京切诺基吉普车空调系统的真空管路4.5.1汽车空调系统中的真空控制半自动空调的真空控制回路图4-34所示为通用汽车半自动空调的真空控制系统。发动机进气管真空首先被送到真空罐，其真空度由真空保持阀来保持。真空换能器决定着真空驱动器所需的真空度大小，真空换能器将电信号转换为真空控制信号，它的电信号由半自动空调的线路输入，若输入的电流信号越强，则真空度越小；若输入的电信号越弱，则真空度越大。无级变化的真空信号输入控制真空驱动器，根据输入的信号不同，其控制杆在最短到最长两个极端位置之间变化，从而自动地将真空选择器控制在选定的功能键位置上，相应控制风机的转速和调温门的位置，自动调配送风温度。图4-34通用汽车半自动空调的真空控制系统（a）空调在关阀时真空回路的状态（b）空调在“低－自动”时真空回路的状态4.5.1汽车空调系统中的真空控制全自动空调系统的组成全自动汽车空调系统的组成如图4-35所示，主要由电桥、比较计算器、真空驱动器控制三大部分组成。电桥由大气温度传感器（装在水箱前）、车内温度传感器（装在仪表板下侧）、阳光辐射传感器（装在仪表板上方）和调温键组成，它和比较计算器组成一个控制系统。全自动汽车空调系统中有一套计算比较电路，通过对传感器信号和预选信号的处理、计算、分析后，输出电信号控制执行机构的工作，改变调温门的开度，从而调配出所设定的空调温度，并使风扇的转速随着空调参数而改变。其他如空调风向的控制、各风门的开与关等，均用电磁阀控制。全自动空调系统中的比较计算器与真空电磁阀合起来，相当于半自动空调系统中的换能器，但其控制精度却高出换能器很多。图4-35全自动空调的组成当按下某一功能选择键后，便将预选温度电阻、环境温度电阻、车内温度电阻一起输入到放大器，放大器即产生一个电信号，输送给真空换能器，使其将电流信号转换成相应的真空度大小信号，然后又输送给真空驱动器，真空驱动器据此产生动作，使控制杆伸长或缩短一定的量，调节温度门、风扇转速及反馈电位计等的相应位置，最后输出一定温度和风量的空气。4.5.1汽车空调系统中的真空控制全自动空调系统的工作原理如图4-36所示，在空调系统刚开始制冷运行时，由于设定温度比实际温度低，使电桥中传感器桥臂的总电阻降低，例如减少了一个△R值，电桥处于不平衡，此时，电桥输出的电位VB＞VA，比较计算器开始工作。由于VB电位高，则OP2无电流输出，只有OP1有电流输出，降温真空电磁阀DVC开启，在真空驱动器的作用下，将温度门控制杆向上方推动，调温门通往加热器芯的气体通道减小，冷风通道变大，空气温度将下降，同时风扇转速亦上升。随着温度门控制杆的上移，反馈电位器的电阻将下降，直到控制杆将温度门至加热器芯的通道关闭为止，反馈电位器的电阻这时为0。此时，风扇在最高转速运转，蒸发器以最大制冷量输出冷气，由于冷气没有经过加热，将以最凉的风送进车内进行降温调节。在车内不断降温的过程中，调温键电阻和车内温度传感器电阻之差值将不断减小。当车内温度降到设定温度时，反馈电阻的阻值也将正好增大△R，使电桥重新处于平衡状态，即VB＝VA，这时比较器OP1将无信号输出，OP1截止，整个系统处于平衡位置。图4-36全自动空调系统工作原理相反，当设定温度高于实际温度，汽车空调系统处于制热运行时，电桥中传感器臂的总电阻增大，电桥的输出电位VB＞VA，OP2输出电流，升温真空电磁阀DVH开启，将温度门控制杆向下拉动，通往加热器芯的气体便增多，空气温度将上升。同理，当车内温度升高到设定值时，电桥又重新处于平衡状态，OP2截止，整个系统又处于平衡位置。4.5.2汽车空调系统中的转速控制对于非独立式汽车空调来讲，其压缩机的动力来自汽车发动机，为了保证发动机的正常运转，防止发动机出现熄火、过热等异常现象，要对发动机转速实施控制。还有一些高级轿车为保证在高速超车时汽车有足够的动力，设有加速切断器，在汽车加速时暂时切断压缩机的动力。发动机怠速提高装置图4-37怠速提高装置的组成汽车在慢行或停车时，当发动机处于怠速运转情况下开动空调，由于发动机负荷增大，有可能造成发动机过热甚至熄火。因而一般设有发动机怠速提高装置，该装置由空调开关控制，只要在怠速时启动压缩机，它就会自动提高怠速转速，以防止发动机熄火。怠速提高装置的组成如图4-37所示，它主要由真空驱动器、真空电磁阀、止逆阀及真空胶管等部件组成。在汽车空调开关接通的同时，真空电磁阀电路也被接通，其电磁线圈通电将该阀打开，使真空驱动器与进气歧管相通。当发动机处于怠速运转时，进气歧管的真空度足以吸动真空驱动器的膜片向上拱曲，从而通过拉杆带动油门打开一定开度，使发动机怠速转速升高，保证发动机稳定运转而不熄火。1－发动机机体；2－进气歧管；3－化油器；4－止逆阀；5－真空电磁阀；6－真空电机；7－速度调整螺钉；8－化油器空气门4.5.2汽车空调系统中的转速控制发动机低速控制装置汽车空调系统的低速控制器是通过控制压缩机的电磁离合器而使制冷系统开启或停止工作的，其控制方法是当汽车处于起步、爬坡或慢速行驶，发动机的转速低于预调值时，低速控制器切断电磁离合器的电源，使压缩机停止工作，减小发动机负荷。当发动机转速高于预调值时，低速控制器接通电源，电磁离合器通电，压缩机运转，制冷系统便开始工作。低速控制器的作用主要有以下三点。低速控制器的作用①防止发动机过热。由于发动机散热器位于空调冷凝器之后，因此当汽车较长时间慢速行驶之后，由于散热器迎面风减少而使发动机冷却水的温度可能超过100℃而造成发动机过热。若装有低速控制器，此时低速控制器就能自动及时地切断电磁离合器的电源，使制冷系统停止工作，防止发动机过热。②防止发动机熄火或电磁离合器损坏。当发动机转速在500～700r/min工作时，迎面风速约为1m/s，接近自然对流冷却，此时冷凝器仅靠散热器风扇冷却，同时由于来自发动机的热辐射增加，使冷凝温度高达70℃以上，导致制冷系统高压急剧上升，几分钟之内就可能高达2.5MPa，有可能导致发动机熄火、电磁离合器及三角皮带过早损坏。在此情况下，低速控制器可及时断开电磁离合器，以防事故发生。③减少频繁操作。只要按照汽车发动机负荷情况调定一个转速值，低速控制器就能根据这个预调值自动开停制冷系统。4.5.2汽车空调系统中的转速控制发动机低速控制装置汽车空调系统的低速控制装置一般使用低速继电器，它是一种电路控制器件，其原理如图4-38所示。图4-38低速继电器电路点火脉冲频率与发动机转速成正比，当发动机转速变化时，其点火脉冲频率也成比例变化。我们可以用点火脉冲频率作为控制的调整值。低速继电器感应来自点火线圈的电脉冲信号，当发动机转速低于调定值时，脉冲频率较低，继电器不能吸合，则压缩机停转；当发动机转速高于调定值时，脉冲频率上升到足以使电路导通，继电器吸合，压缩机即开始工作。图4-39所示为低速继电器接线原理示意图。4.5.2汽车空调系统中的转速控制发动机低速控制装置对于不同类型的发动机，低速继电器的控制转速略有不同。如四缸发动机，当发动机转速在900～1100r/min时，低速继电器自动切断压缩机电磁离合器电源；当发动机转速升至1200～1400r/min时又自动接通压缩机电磁离合器电源。对于六缸发动机，当发动机转速在700～1000r/min时，低速继电器自动切断压缩机电磁离合器电源；而当发动机转速升至1000～1300r/min时，又自动接通其电源，使空调系统恢复工作。图4-39低速继电器接线原理示意图1－蒸发器；2－压缩机；3－怠速继电器；4－点火线圈；5－蓄电池；6－点火开关；7－熔断丝盒4.5.2汽车空调系统中的转速控制汽车空调加速切断器汽车空调加速切断器的作用是在汽车加速时暂时切断空调压缩机电磁离合器的电源，以增大汽车的后备功率，使汽车有足够的动力超车；同时防止在汽车加速时，由于转速过高，超过压缩机的额定转速而使压缩机损坏。加速切断器由一个微动开关和一个控制簧片组成。控制簧片由油门踏板臂控制，在汽车加速时，当油门踏板达到其行程的90%时，油门踏板臂触碰到加速切断器的控制簧片，从而使切断器断开压缩机电磁离合器的电源，压缩机停止运行。当切断器断开时，压缩机转速大约为4500r/min左右，由于压缩机的最高极限转速一般为6000r/min，从而保证了压缩机不会超速运转，保护了压缩机零件免受损坏。加速切断器断开后，由于压缩机停止工作，发动机不再供给压缩机功率，因而汽车的加速性能提高。高级轿车为了提高超车能力，如国产奥迪及桑塔纳等轿车，都装有空调加速切断器。4.6全自动空调的控制与调节汽车全自动空调系统已越来越广泛地为人们所使用。这是因为只要驾驶员将温度设定到所需的温度，并把功能设定为自动。不管气候如何变化，它都能为车室提供并保持良好的舒适性，而驾驶员无需或很少去变换控制板上控制开关的位置。图4-40所示的是奥迪A6轿车电控全自动空调系统的组成。在高级轿车上，如别克、皇冠、凌志等，目前普遍装了电控全自动空调（电控空调）。电控空调系统的ECU可借助电控喷油的ECU，也可装专门的空调ECU。它不但能按照设定调配出最佳温度和湿度的空气，而且还可根据实际需要调节风量和风速，并使操作极大地简化。l－辅助信号；2－空调按钮；3－脚坑出风口温度传感器；4－左出风口温度传感器；5－右出风口温度传感器；6－新鲜空气进气温度传感器；7－环境温度传感器；8－仪表板温度传感器和温度传感器鼓风机；9－传感器光敏电阻；10－空调装置和显示单元；11－通风和新鲜空气／空气再循环挡板伺服电机和电位计；12－除霜挡板伺服电机和电位计；13－左温度挡板伺服电机和电位计；14－右温度挡板伺服电机和电位计；15－中央挡板和脚坑挡板伺服电机V70和电位计；16－新鲜空气鼓风机和鼓风机控制单元；17－电磁耦合器；18－辅助信号；19－自诊断接口图4-40奥迪A6轿车电控全自动空调系统的组成4.6.1全自动空调系统的功能全自动空调系统的功能主要有以下几点。（1）空调控制它包括温度自动控制、风量控制、运转方式的自动控制、换气量的控制等，以满足乘员对空调舒适性的要求。（2）节能控制它包括压缩机运转工况的控制，换气量的最佳控制以及随温度变化的换气切换、转入经济运行、根据车内外温度自动切断压缩机电源的控制。（3）故障、安全报警它包括制冷剂不足报警、制冷系统压力过高或过低报警、离合器打滑报警、各种控制器件的故障判断报警。电控空调系统在某部位发生故障报警的同时，还可将该系统自动转入常规运行，不至于影响空调系统的工作。（4）显示它可显示设定温度、控制温度、控制方式、运转状况及运转时间等参数。（5）故障存储此项功能只有电控空调具备。当空调系统发生故障时，其故障部位的代码便存储在电脑中，修理时可借助解码设备调出。4.6.2全自动空调的组成1．控制面板控制面板是驾驶员向空调系统的微处理器输入命令的设备。自动空调系统的控制面板上有温度刻度或温度值。奥迪A6轿车的空调控制面板如图4-41所示。控制面板安装在仪表板上，驾驶员通过它给空调系统输入命令，温度滑键带动滑线电阻，用它设置阻值（目标车内温度）。驾驶员操作控制板上相应的键，选择工作模式（冷气、暖气、除霜和通风）和鼓风电动机转速。图4-41奥迪A6轿车的空调控制面板1－温度控制按钮；2－压缩机开关按钮；3－自动模式按钮；4－除霜按钮；5－显示屏；6－风扇速度指示；7－气流分配按钮（将气流导向车窗）；8－气流分配按钮（将气流导向驾驶室前排气口和中央控制台后部）；9－气流分配按钮（将气流导向脚部）；10－空气再循环按钮；11－风扇速度按钮4.6.2全自动空调的组成2．空调控制器空调控制器俗称空调电脑。控制器总成上的键是控制器的输入装置，控制器支配流至各风道的风门（气流混合门除外，它一般由伺服电机操纵），还接收来自车内温度和外界温度传感器的输入，根据来自传感器和控制器总成上各键的输入，控制制冷压缩机的电磁离合器工作、暖风加热器热水阀工作、将模式门放到适当位置等输出信号。3．传感器有几种不同的传感器用于全自动空调系统，各车型所使用的传感器也不尽相同。其中最常用的是车内温度传感器和车外温度传感器。车内温度传感器是用来测量车内平均气温的装置，是一支具有负温度系数的热敏电阻，一般装在吸气装置内。车外温度传感器是用来测量车外环境温度的装置，也是一支具有负温度系数的热敏电阻，车外温度传感器通常装在保险杠后面。由于它所处位置有可能受发动机温度影响，因此电脑内部有若干防止假输入的记忆器件。有些系统采用阳光传感器，是一支光敏二极管。此传感器装在前窗台板上。由于它接受透过挡风玻璃的阳光照射，因而发出的信号与额外的热源有关。阳光传感器信号送至程序装置。4．执行器全自动空调系统的执行器主要有鼓风机、气流混合门、真空执行机构等。不是所有的全自动空调系统都有这些部件，但大多数系统是由若干部件组合而成的。4.6.3全自动空调的输入元件车内温度传感器是自动空调的重要传感器之一，它能影响出风口空气的温度、出风口风量、模式门位置及进气门位置。它一般安装在仪表板的里面，位置较封闭。为了及时测量当前的车内平均气温，系统会把车内的空气不断地强制流过车内温度传感器。按吸入内气的方式不同，车内温度传感器可分为吸气器型和电机型两种，如图4-42所示。汽车空调用车内温度传感器一般采用负温度系数的热敏电阻，可通过检查其不同温度下的电阻值进行检测。几种车型车内温度传感器的规格见表4-4。1．车内温度传感器（a）吸气器型

（b）电机型图4-42车内温度传感器表4-4几种车型车内温度传感器的规格车型20℃25℃30℃40℃电阻/Ω电压/V电阻/Ω电压/V电阻/Ω电压/V电阻/Ω电压/V奔驰3200～36992.6～2.92050～23002.0～2.41.2～1.6凌志1600～18001.8～2.2AUDI35132237风度26501810佳美18001300里程200014004.6.3全自动空调的输入元件车外温度传感器也称环境温度传感器、大气温度传感器，它影响出风口空气的温度、出风口风量、模式门位置及进气门位置，一般安装在前保险杠内或水箱之前，极易受到环境影响。为了能准确地检测到车外的平均气温，避免环境温度的突然变化对其产生影响，车外温度传感器常包在一个注塑树脂壳内，有的车厢还在空调电脑内部有防假输入电路来防止错误读数。汽车空调用车外温度传感器一般也采用负温度系数的热敏电阻，可通过检查其不同温度下的电阻值进行检测。有些车型会在仪表板上和空调面板上显示环境温度，便于观察和发现故障。几种车型车外温度传感器的规格见表4-5。2．车外温度传感器表4-5几种车型车外温度传感器的规格车型20℃30℃40℃电阻/kΩ电压/V电阻/kΩ电压/V电阻/kΩ电压/V日产6.342.6凌志1.5～1.91.1～1.50.85～1.25马自达2.751.751三菱3.52.0现代4030奔驰W1243.1～3.91.9～2.31.4～1.6W1293.1～3.91.9～2.31.4～1.6W1403.2～3.62.6～2.92～2.32.0～2.41.5～1.71.4～1.8W2102.6～2.92.0～2.41.4～1.