汽車空調(diào)教案00318.doc

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. 《汽車空調(diào)技術》 教案 學校名稱：海 班級： 教師： 日期： 第一章汽車空調(diào)概述 一、汽車空調(diào)的發(fā)展 汽車空調(diào)技術是隨著汽車的普及和高新技術的應用而發(fā)展起來的。汽車空調(diào)技術的發(fā)展經(jīng)歷了由低級到高級，由單一功能到多功能的五個階段。 第一階段，單一取暖。1925年首先在美國出現(xiàn)利用汽車冷卻水通過加熱器取暖的方法。到1927年發(fā)展到具有加熱器、風機和空氣濾清器的比較完整的供熱系統(tǒng)。這種供熱系統(tǒng)直到1948年才在歐洲出現(xiàn)。而日本到1954年才開始使用加熱器取暖。目前，在寒冷的北歐、亞洲北部地區(qū)，汽車空調(diào)仍然使用單一供熱系統(tǒng)。 第二階段，單一冷氣。1939年，由美國通用汽車帕克公司(Packard)首先在轎車上安裝由機械制冷的空調(diào)器。這項技術由于二次世界大戰(zhàn)而停止了發(fā)展。戰(zhàn)后的美國經(jīng)濟迅速發(fā)展，特別是因1950年美國石油產(chǎn)地的炎熱天氣，急需大量的冷氣車，而使單一降溫的空調(diào)汽車得以迅速發(fā)展起來。歐洲、日本到1957年才加裝這種單一冷氣的轎車。單一降溫的方法目前仍然在熱帶、亞熱帶地區(qū)使用。 第三階段，冷暖一體化。1954年，通用汽車公司首先在納什(NASH)牌轎車上安裝了冷暖一體化的空調(diào)器，汽車空調(diào)才基本上具有調(diào)節(jié)控制車內(nèi)溫度、濕度的功能。隨著汽車空調(diào)技術的改進，目前的冷熱一體空調(diào)基本上具有降溫、除濕、通風、過濾、除霜等功能。這種方式目前仍然在大量的經(jīng)濟型汽車上使用，是目前使用量最大的一種方式。 第四階段，自動控制。冷暖一體汽車空調(diào)需要人工操縱，這顯然增加了駕駛?cè)藛T的工作量，同時控制質(zhì)量也不大理想。自從冷暖一體化出現(xiàn)后，通用公司就著手研究自動控制的汽車空調(diào)，并于1964年首先安裝在卡迪拉克(CADILLAC)牌轎車上，緊接著通用、福特、克萊斯勒三大汽車公司競相在各自的高級轎車上安裝自動空調(diào)。日本、歐洲直到1972年才在高級的轎車上安裝自動空調(diào)。 自動空調(diào)裝置只要預先調(diào)好溫度，就能自動地在調(diào)定的溫度范圍內(nèi)工作。機器根據(jù)傳感器檢測車內(nèi)、車外環(huán)境的溫度信息，自動地指揮空調(diào)器各部件工作，達到控制車內(nèi)溫度和其他功能的目的。 第五階段，微機控制。1973年美國通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司(后合并到三菱集團)一起聯(lián)合研究由微型計算機控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)，1977年同時安裝在各自的汽車上，將汽車空調(diào)技術推到一個新的高度。微機控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)由微機按照車內(nèi)外的環(huán)境，實現(xiàn)微調(diào)化。該系統(tǒng)具備數(shù)字化顯示、冷暖通風三位一體化、自我診斷系統(tǒng)、執(zhí)行器自檢、數(shù)據(jù)流傳輸?shù)裙δ?。通過微機控制，實現(xiàn)了空調(diào)運行與汽車運行的相關統(tǒng)一，極大地提高了制冷效果、節(jié)約了燃料，從而提高了汽車的整體性和舒適性。 二、汽車空調(diào)的功能 汽車空調(diào)即汽車室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的簡稱，它用以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等，從而為乘員創(chuàng)造清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。 (一)調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度 汽車空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車室內(nèi)的溫度。轎車和中小型汽車一般以發(fā)動機冷卻循環(huán)水作為暖氣的熱源，而大型客車則采用獨立式加熱器作為暖氣的熱源。在夏季，車內(nèi)降溫則由制冷裝置完成 (二)調(diào)節(jié)車內(nèi)的濕度 普通汽車空調(diào)一般不具備這種功能，只有高級豪華汽車采用的冷暖一體化空調(diào)器，才能對車內(nèi)的濕度進行適量調(diào)節(jié)。它通過制冷裝置冷卻、去除空氣中的水分，再由采暖裝置升溫以降低空氣的相對濕度。但在汽車上目前還沒有安裝加濕裝置，只能通過打開車窗或通風設施，靠車外新風來調(diào)節(jié)。 (三)調(diào)節(jié)車內(nèi)的空氣流速 空氣的流速和方向?qū)θ梭w舒適性影響很大。夏季，氣流速度稍大，有利于人體散熱降溫；但過大的風速直接吹到人體上，也會使人感到不舒服。舒適的氣流速度一般為0．25m/s左右。冬季，風速大了會影響人體保溫，因而冬季采暖時氣流速度應盡量小一些，一般為0．15-0。20m/s。根據(jù)人體生理特點，頭部對冷比較敏感，腳部對熱比較敏感，因此，在布置空調(diào)出風口時，應采取上冷下暖的格式，即讓冷風吹到乘員頭部，暖風吹到乘員腳部。 (四)過濾、凈化車內(nèi)的空氣 由于車內(nèi)空間小，乘員密度大，車內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧和二氧化碳濃度過高的情況；汽車發(fā)動機廢氣中的一氧化碳和道路上的粉塵、野外有毒的花粉都容易進入車內(nèi)，造成車內(nèi)空氣污濁，影響乘員的身體健康，因此必須要求汽車空調(diào)具有補充車夕晰鮮空氣、過濾和凈化車內(nèi)空氣的功能。一般汽車空調(diào)裝置上都設有進風門、排風門、空氣過濾裝置和空氣凈化裝置。 三、汽車空調(diào)的特點 (一)抗沖擊能力強 汽車空調(diào)安裝在運動中的車輛上，承受劇烈、頻繁的振動和沖擊，因此汽車空調(diào)的各個零部件應有足夠的強度和抗震能力，接頭牢固并防漏。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)極容易發(fā)生制冷劑的泄漏，破壞整個空調(diào)系統(tǒng)的工作條件，甚至破壞制冷系統(tǒng)的部件，如壓縮機。所以，各部件的連接要牢固，要經(jīng)常檢查系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的量。統(tǒng)計表明，汽車空調(diào)因制冷劑泄漏而引起空調(diào)故障的約占全部故障的80％，而且泄漏頻率很高。 (二)動力源多樣 空調(diào)系統(tǒng)所需的動力來自發(fā)動機。轎車、輕型汽車、中小型客車及工程機械，其空調(diào)所需的動力和驅(qū)動汽車的動力都來自同一發(fā)動機，這種空調(diào)系統(tǒng)叫非獨立空調(diào)系統(tǒng)；對于大型客車和豪華型大中客車，由于所需制冷量和暖氣量大，—般采用專用發(fā)動機驅(qū)動制冷壓縮機和設立獨立的采暖設備，故稱之為獨立式空調(diào)系統(tǒng)。非獨立空調(diào)系統(tǒng)，會影響汽車的動力性能，但比獨立式在設備成本和運行成本上都經(jīng)濟。汽車安裝了非獨立式空調(diào)后，耗油量平均增加10％ —20％。(和汽車的速度有關)，發(fā)動機的輸出功率減少10％～12％。非獨立式汽車空調(diào)的采暖系統(tǒng)一般利用發(fā)動機的冷卻水。獨立式空調(diào)系統(tǒng)則采用獨立采暖燃燒器。 (三)制冷制熱能力強 (四)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小 由于汽車本身的特點，要求汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限的空間進行安裝，而且安裝了空調(diào)后，不至于使汽車增重太多，影響其他性能。 四、汽車空調(diào)的性能指標 1、汽車空調(diào)的熱、濕負荷 汽車空調(diào)熱、濕負荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風量和空調(diào)設備容量的基本依據(jù)。 為了消除車內(nèi)多余熱量以維持溫度恒定所需要向車內(nèi)供應的冷量，稱為冷負荷。反之，為補充車內(nèi)耗熱量所需向車室內(nèi)送入的熱量，稱為熱負荷。 為維持車內(nèi)相對濕度恒定所需消除的多余濕量，稱為濕負荷。 2、汽車空調(diào)的舒適性參數(shù) (一)車內(nèi)平均溫度和車內(nèi)外溫差 (二)車內(nèi)空氣相對濕度 車內(nèi)空氣相對濕度一般保持在30％一70％為宜，超出此范圍，人就會感到干燥或悶熱。 (三)車內(nèi)氣流速度 車室內(nèi)氣流速度以夏季不超過0．5m／s,冬季不超過0．3—0．35m／s為宜。 (四)車內(nèi)新鮮空氣換氣量 (五)車內(nèi)噪聲 (六)車內(nèi)降溫、升溫速率 (七)車內(nèi)溫度場分布 (八)風口布置位置及出風口風速差值 五、空氣調(diào)節(jié)的主要參數(shù) (一)空氣溫度 空氣的溫度表示空氣的冷熱程度，常用攝氏溫標(℃)和絕對溫標(K)來度量。 (二)空氣壓力 空氣的壓力就是大氣壓力 六、汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成 完善的汽車空調(diào)系統(tǒng)一般由制冷系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)四大部分組成。嚴格說來，還應包括空氣凈化系統(tǒng)。高級轎車裝備有碳罐、空氣濾清器和靜電除塵式凈化器等一套較完整的空氣凈化系統(tǒng)，但在普通型轎車中，空氣凈化的任務則由蒸發(fā)器直接完成。 (一)制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、集儲器／干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器散熱風扇、制冷管道、制冷劑等組成 (二)采暖系統(tǒng) 采暖系統(tǒng)是由加熱、水閥、水管、發(fā)動機冷卻液等組成 (三)送風系統(tǒng) 送風系統(tǒng)是由進氣模式風門、鼓風機、混合氣模式風門、氣流模式風門、導風管等組成車室內(nèi)或室外未經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣，經(jīng)鼓風機作用送至蒸發(fā)器或暖風心處，此時已被調(diào)節(jié)成冷空氣或暖空氣的空氣流，根據(jù)風門模式伺服馬達開啟角度而流向相應的出風口 (四)控制電路 控制電路包括點火開關、A／C開關、電磁離合器、鼓風機開關及調(diào)速電阻器、各種溫度傳感器、制冷劑高低壓力開關、溫度控制器、送風模式控制裝置、各種繼電器。近幾年來不少高級轎車上普遍采用了電腦自動控制，大幅度降低了人工調(diào)節(jié)的麻煩，提高了空調(diào)經(jīng)濟性和空調(diào)效果。目前轎車的空調(diào)壓縮機都以汽車發(fā)動機作為動力源，壓縮機的開停以電磁離合器動作決定，而電磁離合器的工作時機是以各種溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等信號為主要參考數(shù)據(jù)來決定的。為避免蒸發(fā)器表面溫度過低，造成表面結(jié)霜，影響制冷效果，所以設有溫度控制器(恒溫器)，用蒸發(fā)器表面溫度作為控制信號，控制電磁離合器的動作。若壓縮機溫度過高，會造成高壓部分因壓力異常升高而損壞，所以設有過熱開關或高壓壓力開關。如果系統(tǒng)制冷劑缺乏，則可能冷凍油也缺乏，壓縮機若在這種干摩擦情況下運轉(zhuǎn)，容易損壞，因此系統(tǒng)必須設有低壓壓力開關，當系統(tǒng)壓力過低時會自動切斷壓縮機的工作電源。對于設有電腦控制的空調(diào)系統(tǒng)，其壓縮機的開停(或水閥的開啟度)可滿足空調(diào)系統(tǒng)處于最經(jīng)濟狀態(tài)和所要求的各種冷暖狀態(tài)。 為了解決汽車怠速、加速等運行工況時的動力匹配及水箱冷卻問題，以往常常采用中止壓縮機運行的辦法，近來比較多地采用提高怠速轉(zhuǎn)速的辦法。 制冷劑冷凍油與制冷系統(tǒng) 一、制冷劑 在制冷系統(tǒng)中用于轉(zhuǎn)換熱量并循環(huán)流動的物質(zhì)稱為制冷劑。目前汽車空調(diào)系統(tǒng)中使用的制冷劑有R12和R134a兩種。 1）對制冷劑的要求 ①在適當蒸發(fā)溫度時，蒸發(fā)壓力不低于大氣； ②在適當冷凝壓力時，溫度不能過高； ③無色、無味、無毒、無刺激性，對人體健康無損害； ④不易燃燒，不易爆炸； ⑤無腐蝕性； ⑥價格合理，容易得； ⑦性能系數(shù)較高； ⑧與冷凍油接觸時，化學、物理安定性良好； ⑨有較低的凝固點，能在低溫下工作； ⑩泄漏時容易偵測。 2）制冷劑R12的特性 ①無色、無味、無毒、不易燃燒、不易爆炸，化學性質(zhì)穩(wěn)定； ②不溶于水，對金屬無腐蝕作用； ③能溶解多種有機物，一般橡膠密封圈不能使用； ④具有較好的熱力性能，冷凝壓力比較低； ⑤互溶性較好，它能與礦物油以任意比例互相溶解； ⑥對大氣臭氧層有破壞作用，使全球變暖產(chǎn)生溫室效應。 3）制冷劑R134a的特點 ①無色、無味、無毒、不易燃燒、不易爆炸，化學性質(zhì)穩(wěn)定； ②不破壞臭氧層，在大氣層停留壽命短，溫室效應影響也很??； ③粘度較低，流動阻力較小； ④分子直徑比R12略小，易外泄，能被分子篩吸收； ⑤與礦物油不相溶，與氟橡膠不相溶； ⑥吸水性和水溶性比R12高； ⑦汽化替熱高，定壓比熱大，具有較好的制冷能力。 實驗表明，改動后的R134a系統(tǒng)，在以下方面更加優(yōu)于R12系統(tǒng)： ①R134a的傳熱 性能及循環(huán)特性； ②R134a與潤滑油相溶性； ③R134a與金屬及橡膠相溶性； ④R134a與干燥劑相溶性； ⑤R134a對現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)影響。 4）制冷劑使用時的注意事項： ①操作制冷劑時，不要與皮膚接觸，應戴護目鏡，以免凍傷皮膚和眼球； ②避免振動和放置高溫處，以免發(fā)生爆炸； ③原離火苗，避免R12分解產(chǎn)生有毒光氣； ④R134a與R12不能混用，因為不相溶，回導致壓縮機損壞； ⑤使用R134a制冷劑的系統(tǒng)，應避免使用銅材料，這樣會產(chǎn)生鍍銅現(xiàn)象； ⑥制冷劑應放置在低于40℃以下的地方保存。 2、冷凍油 在制冷系統(tǒng)中，用于保證壓縮機正常工作，不易磨損，隨系統(tǒng)循環(huán)流動并和制冷劑相溶的油稱為冷凍油（Refviation oil）。目前汽車空調(diào)系統(tǒng)中使用的冷凍油有R12用礦物油、R134a用合成油（RAG、POE）兩種。 1）對冷凍機油性能的要求 ①要有適當?shù)恼扯?，受溫度的影響要小，而且這種粘度形成的油膜強度要高，能承受較大的軸向負荷，在不同溫度下具有良好的潤滑性能； ②要有良好的低溫流動性和互溶性，在制冷系統(tǒng)中，潤滑油隨制冷劑一起在系統(tǒng)中流動，在任何溫度下都不能沉積，而且互溶，避免通過節(jié)流孔管時造成濺爆產(chǎn)生燥聲； ③化學性質(zhì)要穩(wěn)定，與制冷劑和其他材料不起化學反映； ④毒性腐蝕要小，閃點要高，這是對安全性一種要求，最好是無毒，不燃燒，對金屬橡膠無腐蝕。 ⑤吸水性要小，如油中水份含量過高，通過節(jié)流閥時會因低溫而結(jié)冰，造成系統(tǒng)因結(jié)冰而堵塞的現(xiàn)象。 2）冷凍油的作用 ①潤滑作用：減少壓縮機運動部件的摩擦和磨損，延長機組的使用壽命。 ②冷卻作用：它能及時帶走運動表面摩擦產(chǎn)生的熱量，防止壓縮機溫度升過高或壓縮機被燒壞。 ③密封作用：密封件表面涂上冷凍油后能提高接點的密封性，防止制冷劑泄漏。 ④降低壓縮機的噪聲：能在壓縮機摩擦表面形成一種油膜，保護運動部件，防止因金屬摩擦而發(fā)出聲響。 3）冷凍機油使用注意事項 ①冷凍機油應保存在干燥、密封的容器里，放在陰暗處以免空氣中的水分和其他雜質(zhì)進入油中。 ②不同牌號的冷凍油不能混裝、混用。 ③變質(zhì)的冷凍油不能使用。 ④制冷系統(tǒng)中不能加注過量的冷凍油，以免影響制冷效果。 二、 制冷的基本原理 制冷的基本原理在日常生活中人們都會有過體會。當護士給你注射針劑時，為了消毒，通常先用酒精棉花擦皮膚，由于酒精很快揮發(fā)，皮膚就產(chǎn)生涼快的感覺，這是酒精在蒸發(fā)時吸收了人體熱量的緣故。夏天，當你感到很熱時，如果用水洗一下臉馬上感到?jīng)鏊?，這是水在蒸發(fā)時，吸收了人體熱量的緣故。這都說明液體在轉(zhuǎn)變成氣體時，要從周圍環(huán)境中吸收大量的熱。汽車空調(diào)就是應用這一原理，使用在低溫時非常容易蒸發(fā)的液體——制冷劑的蒸發(fā)來實現(xiàn)冷卻車廂溫度。在一個四周包以隔熱材料的保溫箱中，放置一帶有控制閥門的容器，容器內(nèi)裝有制冷劑，起初在控制閥關閉的狀態(tài)下，溫度計可以測出一個溫度值。當把控制閥門打開，容器中的制冷劑便吸收保溫箱內(nèi)熱量，變成氣體排出箱外，此時溫度計可測出另一溫度值，這一溫度值比打開控制閥之前的溫度要低的多，達到了制冷的目的。此裝置雖然能使箱內(nèi)制冷，但因需要不斷消耗制冷劑，既不經(jīng)濟又不實用。如果能夠設法用一種機器把蒸發(fā)掉的制冷劑回收，進行循環(huán)壓縮，并用冷卻介質(zhì)將其冷卻，放出熱量重新凝結(jié)為液體，再次氣化重新產(chǎn)生冷卻作用，如此周而復始，便可形成連續(xù)制冷循環(huán)過程，汽車空調(diào)就是按照上述基本原理采用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理來達到制冷的目的。 三、制冷系統(tǒng)的組成及制冷循環(huán)工作過程 1、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、積累器或貯液干燥器孔管或膨脹閥、蒸發(fā)器和電氣控制系統(tǒng)等組成。它們由下列三種管路連成制冷系統(tǒng)。 (1)高壓軟管：用于連接壓縮機和冷凝器。 (2)液體管路：用于連接冷凝器和蒸發(fā)器。 (3)回氣管路：用于連接蒸發(fā)器和壓縮機。 孔管或膨脹閥總是裝在液體管路上的蒸發(fā)器進口處，而使用貯液干燥器的系統(tǒng)必須把貯液干燥器放在冷凝器和膨脹閥之間，使用積累器的系統(tǒng)必須把積累器裝在蒸發(fā)器和壓縮機之間。 2、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作過程是：制冷劑密封在制冷系統(tǒng)中。制冷系統(tǒng)工作時，壓縮機轉(zhuǎn)動，熱的制冷劑蒸汽從蒸發(fā)器內(nèi)被吸進壓縮機，壓縮機把制冷劑的蒸汽壓縮，使之壓力升高后，泵進冷凝器中。冷凝器一般裝在迎風面的發(fā)動機冷卻器(水箱)的前面，依靠發(fā)動機的風扇及汽車行駛的迎面風進行冷卻。這樣的冷卻方法勢必會影響發(fā)動機冷卻器的散熱效果，使冷卻水溫急劇升高，尤其在停車使用空調(diào)時更為嚴重。所以在現(xiàn)在的小型汽車上，空調(diào)都另裝電動風扇。它一般也裝在發(fā)動機的前面，但也有裝在其他部位的，如德國的大眾脾大客車，空調(diào)風扇裝在汽車頂棚上，日本日野大客車則裝在汽車兩側(cè)。冷凝器把制冷劑蒸汽的熱量散發(fā)出去，使制冷劑蒸汽變?yōu)橐后w。制冷劑放出熱量后，經(jīng)干燥過濾器過濾去水份。液態(tài)制冷劑在高溫高壓下，被壓向膨脹閥，因膨脹閥有限流作用，它可根據(jù)汽車車廂內(nèi)的熱負荷情況，自動地調(diào)節(jié)制冷劑的流量，使液態(tài)制冷劑經(jīng)過限量后進人蒸發(fā)器。制冷劑突然進入大溶劑的蒸發(fā)器螺旋管中，由于體積變大而壓力下降，又由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，同時吸收大量的熱量，使流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣變冷，冷空氣吹向車廂。帶有熱量的氣態(tài)制冷劑又被吸進壓縮機，開始下一個循環(huán)的工作。由此可知，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)實際上是一個傳熱系統(tǒng)，通過制冷劑把車廂內(nèi)的熱量帶走，并散發(fā)到車外，使車內(nèi)降溫。 歸納工作過程如下： 1、壓縮過程：將流經(jīng)蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮為高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑，輸送到冷凝器。 2、冷凝過程：將高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑冷卻，使其變?yōu)橹袦亍⒏邏旱囊簯B(tài)制冷劑，送入干燥瓶。 3、干燥過程：將中溫、高壓的液態(tài)制冷劑過濾，除去制冷劑中的雜質(zhì)和水份，送入節(jié)流閥，并儲存小部分的制冷劑。 4、膨脹過程：將過濾后的中溫、高壓液態(tài)制冷劑利用節(jié)流原理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪红F狀的液/氣態(tài)混合物，送入蒸發(fā)器。 5、蒸發(fā)過程：低壓霧狀的液/氣態(tài)混合物流至蒸發(fā)器，吸收周圍的熱量而汽化，達到制冷的目的。 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)原理 一、壓縮機 壓縮機被稱為制冷循環(huán)系統(tǒng)的心臟，它將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫、高壓狀態(tài)而輸出冷凝器，同時吸入蒸發(fā)器中低溫、低壓的氣體制冷劑。即它能把熱從吸熱部分的蒸發(fā)器傳送到放熱部分的冷凝器里去。 汽車空調(diào)制冷壓縮機，主要采用容積式壓縮機，其動力除大型客車采用獨立發(fā)動機驅(qū)動外，大部分是采用汽車發(fā)動機驅(qū)動。汽車空調(diào)制冷壓縮機種類很多，目前正式使用在汽車空調(diào)的壓縮機就有30多種。按運動形式和主要零件形狀，壓縮機可按如下分類。 汽車空調(diào)壓縮機分類 容積式制冷壓縮機分為：往復活塞式，旋轉(zhuǎn)式，變?nèi)萘渴饺箢悺? 往復活塞式有：曲柄連桿機構(gòu)（直列式、V型、W型、S型） 徑向活塞式 軸向活塞式（搖板式、斜板式） 旋轉(zhuǎn)式有：旋葉式（氣缸圓形、氣缸橢圓形） 轉(zhuǎn)子式（滾動活塞式、三角轉(zhuǎn)子式） 螺桿式 渦旋式 變?nèi)萘渴接校鹤內(nèi)萸S活塞式 變?nèi)葺S向活塞式（搖板式、斜板式） 變?nèi)菪D(zhuǎn)式（螺桿式、旋葉式） 變?nèi)轀u旋式 (1)曲軸連桿活塞式壓縮機。 活塞式壓縮機是一種應用較為廣泛的制冷壓縮機。壓縮機的活塞在氣缸內(nèi)不斷運動，改變氣缸的容積，從而在制冷系統(tǒng)中起到了壓縮和輸送制冷劑的作用。結(jié)構(gòu)如圖所示。 壓縮機機體由氣缸體和曲軸箱組成，在氣缸體的氣缸中裝有活塞，曲軸通過連桿與活塞相連，在氣缸頂部裝有吸氣閥和排氣閥，通過吸氣腔與排氣腔分別與吸氣管和排氣管相連。 當曲軸被發(fā)動機帶動而旋轉(zhuǎn)時，通過連桿的傳動，活塞便在氣缸內(nèi)作上、下往復運動，在吸、排氣閥的配合下，完成對制冷劑蒸汽的吸人、壓縮和輸送任務?，F(xiàn)代汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)一般不采用單缸壓縮機，而多數(shù)采用兩缸以上的壓縮機(二缸機、三缸機、四缸機)。壓縮機的工作可分為壓縮、排氣、膨脹、吸氣過程，如圖所示。 ①壓縮過程：活塞在曲軸的帶動下在氣缸內(nèi)運動，當活塞運行到缸內(nèi)最低點(下止點I—1)時，氣缸內(nèi)充滿了由蒸發(fā)器吸人的低壓制冷劑氣體。活塞上行時，吸氣閥被關死，而排氣閥因缸內(nèi)壓力較低而不能頂開，活塞繼續(xù)上行，氣缸工作容積不斷變小，缸內(nèi)的制冷劑氣體的壓力和溫度不斷升高，當活塞上移到一定為位置(11—11)，缸內(nèi)氣體壓力略高于排氣閥上部的壓力時，排氣閥便被推開，開始排氣。制冷劑氣體在氣缸內(nèi)從進氣時的低壓升高到排氣壓力的過程被稱為壓縮過程。 ②排氣過程：活塞繼續(xù)上行，氣缸內(nèi)的制冷劑氣體壓力不再升高，而是不斷地經(jīng)排氣閥向排氣管輸出，直到活塞運動到最高位置(上止點III—lid時，排氣結(jié)束。制冷劑氣體從氣缸向排氣管輸出的過程稱為排氣過程。 ③膨脹過程：當活塞運行到上止點位置時，由于壓縮機的結(jié)構(gòu)及工藝等原因，活塞頂部與氣閥座之間存在一定的間隙，該間隙內(nèi)有一定數(shù)量的高壓氣體。當活塞 下行時，排氣閥關閉，但進氣閥并不能馬上打開，吸氣管內(nèi)的氣體不能很快進入氣缸，這是因為殘留的高壓氣體還需要在氣缸內(nèi)膨脹，使其壓力下降到氣缸內(nèi)的壓力稍低于吸氣管內(nèi)壓力時，吸氣閥才能打開?；钊麖纳现裹c向下移到吸氣閥打開的位置(1V—IV)稱為壓縮機膨脹過程。 ④吸氣過程：活塞繼續(xù)下行，吸氣閥打開，低壓制冷劑氣體便不斷地由蒸發(fā)器經(jīng)吸氣管和吸氣閥進入氣缸，直到活塞下行至下止點為止，這個過程稱吸氣過程。完成吸氣過程，活塞又繼續(xù)上行，又開始壓縮過程。如此周而復始，循環(huán)不已。 (2)軸向活塞式壓縮機。 常用的軸向活塞式壓縮機有兩種形式，一種叫搖板式，其各氣缸以壓縮機軸線為中心布置，活塞運動方向平行于壓縮機的主軸，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 搖板式壓縮機的工作原理可以參照圖6—43，各氣缸以壓縮機的軸線為中心，五角均勻分布，連桿連接活塞和搖板，兩頭用球形萬向節(jié)，使搖板的擺動和活塞移動協(xié)調(diào)而不發(fā)生干涉。搖板中心用鋼球作支承中心，并用一對固定圓錐齒輪限制搖板只能搖動而不能轉(zhuǎn)動，主軸和傳動板連接固定在壓縮機工作時，主軸帶動傳動板一起旋轉(zhuǎn)。由于傳動板是楔形的，楔形傳動板的轉(zhuǎn)動，迫使S板做以鋼球為中心的左右搖擺移動。搖板和傳動板之間的摩擦力，使搖板具有轉(zhuǎn)動趨勢，但S固定的一對圓錐直齒輪限制，所以搖板只能像蹺蹺板一樣來回左右移動，帶動活塞在氣缸內(nèi)往復運動，完成吸氣、排氣過程。如果一個搖板上有五個活塞，那么主軸轉(zhuǎn)動一周就有五次吸、排氣過程。 另一種叫斜盤活塞式壓縮機，斜盤壓縮機結(jié)構(gòu)緊湊，排氣量大，由美國通用電氣公司1964年研制成功，是目前汽車空調(diào)中使用量最大的一種壓縮機。我國的紅旗牌高級轎車、上海轎車、奧迪100轎車、捷達轎車、神龍牌轎車都是采用斜盤式壓縮機。圖6—44所示為斜盤壓縮機示意圖，圖是斜盤式壓縮機的軸測圖。斜盤壓縮機主要零件是一根主軸，還有用花鍵和主軸固定在起的斜盤。主軸轉(zhuǎn)動，斜盤也轉(zhuǎn)動，斜盤轉(zhuǎn)動可驅(qū)動活塞作軸向往復運動。 二、冷凝器 冷凝器的作用是將制冷劑從蒸發(fā)器吸收來的熱和壓縮機作功轉(zhuǎn)換的熱排放出去，把送進這里的高溫、高壓氣體制冷劑，用發(fā)動機的冷卻風扇和汽車行駛時產(chǎn)生的自然風進行強制冷卻，使之成為高壓液體制冷劑。所以冷凝器應布置在散熱條件好的地方，一般安裝在車頭或汽車的側(cè)面、車底。 圖是汽車冷凝器的主要結(jié)構(gòu)型式，其中有管帶式a)、管翅式b)和冷凝—水箱一體式c)。圓管翅式是最常使用的冷凝器，制造工藝簡單。0．2mm厚度鋁翅片用·脹孔法將翅片和管貼合傳熱，管的兩頭用彎管焊接起來。近年來管帶式采用較多管帶式可以作用；另外還可以貯存由冷凝器送來的高壓液體制冷劑。以順應制冷負荷的大小，隨時供給膨脹閥。圖是貯液干燥器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它由外殼、觀察窗、易熔塞和管接頭組成。 殼內(nèi)裝有銅絲布網(wǎng)制作的過濾器以及干燥用的硅膠。在貯液干燥過濾器殼體的頂部，還裝有安全熔塞。它是將低熔點的合金灌鑄在熔塞的小孔中，若由于某種原因，使得高壓側(cè)壓力驟然升高，溫度也隨之升高，制冷機有被爆的可能，當溫度上升至100～105C，或者壓力超過2．94MPa時，可熔塞就會融化或被沖破，及時將制冷劑噴射到大氣中去或貯液器里，從而防止損壞制冷系統(tǒng)。 玻璃觀察窗用于觀察系統(tǒng)制冷劑循環(huán)流動的具體情況冷劑不足；無氣泡，則表示適量 三、膨脹閥 如圖所示，膨脹閥也稱節(jié)流閥，是組成汽車空調(diào)制冷裝置的主要部件，安裝在蒸發(fā)器入口前，為制冷循環(huán)高壓與低壓之間的分界點。在膨脹閥前，制冷劑是高壓液體，在膨脹閥后，制冷劑是低壓、低溫飽和液體和蒸汽的霧狀混合物。膨脹閥 的功能，一是將高壓制冷劑液體節(jié)流減壓，由冷凝壓力降至蒸發(fā)壓力；二是自動調(diào)節(jié)制冷劑進入蒸發(fā)oS的流量，以適應制冷負荷變化的需要。 汽車空調(diào)制冷循環(huán)采用的膨脹閥屬于感溫式膨脹閥，即利用蒸發(fā)器出口蒸汽過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑的流量(過熱度是指蒸發(fā)器出口處蒸汽實際溫度高于蒸發(fā)溫度的數(shù)值)。 膨脹閥的開度必須適宜，當蒸發(fā)器出口的蒸汽剛好是飽和溫度時，蒸發(fā)器的制冷效率最高。這是因為飽和狀態(tài)下沸騰汽化吸熱量最大。同樣，進入蒸發(fā)器的制冷劑數(shù)量也要與制冷負荷變化相適應，不過多，也不過少。若膨脹閥的開度與 制冷負荷相比過大，則蒸發(fā)器中液體制冷劑的流量就會過多，容易使液體制冷劑流人壓縮機的氣缸中產(chǎn)生“液擊”。相反，若是膨脹閥的開度與制冷負荷相比太小，則液體制冷劑在蒸發(fā)管內(nèi)的流動途中就已經(jīng)蒸發(fā)完了，在這之后的一段蒸發(fā)管中沒有液體制冷劑可供蒸發(fā)，只有蒸汽而過熱。感溫式膨脹閥可通過感溫包隨著蒸發(fā)器出口處制冷 四、積累器 積累器和貯液干燥器類似，但它可裝在系統(tǒng)的低壓側(cè)，與裝膨脹管的系統(tǒng)配套，因而它是循環(huán)離合器空調(diào)系統(tǒng)的特征之一。 積累器的主要功能是防止液態(tài)制冷劑液擊壓縮機(壓縮機是容積式泵，設計上不允許壓縮液體)，也用于貯存過多的液態(tài)制冷劑，內(nèi)含干燥劑，起貯液干燥器作用。制冷劑從積累器上部進入，液態(tài)制冷劑落入容器底部，氣態(tài)制冷劑積存在上部，并經(jīng)上部出氣管進入壓縮機。在容器底部，出氣管管彎處裝有帶小孔的過濾器，允許少量的積存在管彎處的機油返回壓縮機，但液體制冷劑不能通過，因而要用特殊過濾材料 五、蒸發(fā)器 蒸發(fā)器和冷凝器一樣，也是一種熱交換器，它的作用恰好與冷凝器作用相反。蒸發(fā)器是把低溫低壓的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，吸收車廂熱量而制冷；同時空氣中水分，由于溫度降低而凝結(jié)在蒸發(fā)器上，經(jīng)收集排出，也起到降溫作用。 因此蒸發(fā)器是制冷裝置中產(chǎn)生和輸出冷量的設備 汽車空調(diào)控制系統(tǒng) 一、控制部件 1、電磁離合器 壓縮機電磁離合器主要由前板、皮帶盤（轉(zhuǎn)子）及電磁線圈組成，電磁離合器有定圈式和動圈式兩種。汽車空調(diào)用的電磁離合器，其作用是將汽車發(fā)動機的動力傳遞給壓縮機主軸，使壓縮機運轉(zhuǎn)，完成制冷循環(huán)。壓縮機的工作或停轉(zhuǎn)由電磁離合器線圈電源的通斷進行控制。 電磁離合器的工作原理是當電流通過離合器繞組時產(chǎn)生較強的磁場，銜鐵被線圈磁力牢牢吸住，壓縮機主軸通過鍵與轂連接，而銜鐵與轂緊箍，這時皮帶輪旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)板上吸力帶動銜鐵旋轉(zhuǎn)，主軸即被驅(qū)動。當離合器線圈斷電時，銜鐵被彈簧彈回，皮帶輪只在軸承上空轉(zhuǎn)。 2、溫度控制器 溫度控制器又稱恒溫開關，是汽車空調(diào)系統(tǒng)中的一種開關元件，是感受蒸發(fā)器表面的溫度，通過自身機構(gòu)的動作從而控制壓縮機離合器線圈中電流的通、斷致使壓縮機產(chǎn)生開與停的動作，起到調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度及防止蒸發(fā)器結(jié)霜的一種電氣控制裝置。 汽車空調(diào)溫度控制器可分為機械壓力式和電子式兩種： 1）機械壓力式溫度控制器 機械壓力式溫度控制器主要由毛細管和波紋管構(gòu)成，其內(nèi)部充滿感溫介質(zhì)，感溫管的一端插入蒸發(fā)器翅片之中，感受蒸發(fā)器表面的溫度，它的主要功能是通過感溫元件內(nèi)工質(zhì)的溫度變化，導致波紋管內(nèi)壓力發(fā)生變化，致使其伸長或縮短，將此信號傳遞出去。 該溫度控制器的調(diào)節(jié)機械主要由凸輪、凸輪軸、溫度調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成，其作用是使溫控器能在最低至最高溫度范圍內(nèi)任何一點動作，以控制溫度。波紋管式溫度控制器的觸頭開閉機構(gòu)主要由觸頭、彈簧、杠桿等組成。 如圖9-15所示為其工作原理。波紋管2和充滿制冷劑的感溫毛細管1相連，毛細管感溫元件置于蒸發(fā)器翅片冷氣通過的位置之中。當蒸發(fā)器溫度變化時毛細管中的制冷劑溫度也隨著變化，對應的壓力也發(fā)生變化，溫度升高，壓力就增大，推動波紋管中膜片運動，推動機械杠桿機構(gòu)使觸點7閉合，電磁離合器線圈9通電，壓縮機旋轉(zhuǎn)，制冷系統(tǒng)循環(huán)制冷，如果車內(nèi)溫度降到設定的溫度以下，膜片向相反的方向運動，彈簧幫助復位，使觸點7脫開，電磁離合器線圈9斷電，壓縮機停止工作。 調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘6可以改變溫控器的溫度設定值，旋轉(zhuǎn)凸輪4的旋鈕，可以調(diào)整溫度的高低。 2）電子溫度控制器 該溫度控制器的傳感器元件是熱敏電阻，裝在蒸發(fā)器的外側(cè)正面，用以檢測蒸發(fā)器的出口溫度。 熱敏電阻有兩種：一種電阻具有負感溫電阻特性，即溫度升高，電阻值下降；一種具有正感溫電阻特性，即溫度上升，電阻值上升。 由于熱敏電阻結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)精度高、工作可靠、故障少等優(yōu)點，因而被越來越多的車用空調(diào)器所采用。如圖 9-16是空調(diào)器熱敏電阻特性曲線，圖中兩曲線之間的部分是溫度調(diào)節(jié)范圍。 熱敏電阻式溫度控制器的控制電路是熱敏電阻式溫度控制器的關鍵技術。它的組成如圖9-17 所示，工作過程如下：當空調(diào)系統(tǒng)開始工作時，空調(diào)開關接通，來自蓄電池14的電流經(jīng)空調(diào)開關3→R13→R15和R1一VTl的基極，此時如車內(nèi)的溫度高，具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻R13的阻值小，基極電位高，使VTl導通， VT2、VT3、VT4也相繼導通，電流由蓄電池14→空調(diào)開關3→電磁線圈5→VT4→搭鐵，因為電磁線圈5有電流通過，繼電器的觸點6閉合，電磁離合器7導通，壓縮機開始工作。當車內(nèi)溫度下降到低于調(diào)整值時，即蒸發(fā)器出口溫度低于規(guī)定值，熱敏電阻R13的阻值增大，使VTl的基極電位下降，這時VTl、VT2、VT3、VT4均截止，使繼電器線圈5中無電流通過，觸點6打開，電磁離合器7因斷電與壓縮機分離，壓縮機停止工作。之后蒸發(fā)器表面的溫度又要上升，熱敏電阻的阻值又要減小，使得VT1、VT2、VT3、VT4導通，繼電器的觸點6又閉合，電磁離合器7重新吸合使壓縮機工作。不斷地重復上述過程，就使得車內(nèi)的溫度穩(wěn)定在所要求的范圍之內(nèi)了。 3、壓力開關 汽車空調(diào)設有壓力開關電路，壓力開關也稱壓力繼電器或壓力控制器，分為高壓開關和低壓開關兩種，安裝在制冷系統(tǒng)的高壓側(cè)管路上。當制冷系統(tǒng)中制冷劑壓力出現(xiàn)異常時迅速切斷電磁離合器電路，而使壓縮機停止工作，待壓力恢復后，壓縮機又正常工作，保護了制冷系統(tǒng)不損壞。 1）高壓壓力開關 高壓壓力開關是為了防止制冷劑填充過多，冷凝器散熱又不好，造成壓力過高，產(chǎn)生管路爆裂。 高壓開關的切斷壓力和觸點恢復閉合壓力一般因車型而異，切斷壓力一般在2.1～3.0MPa范圍內(nèi)，觸點閉合恢復壓力為1.6～1.9MPa，如圖9-18所示。 2）低壓壓力開關 低壓開關也稱制冷劑泄漏檢測開關，作用是當氣體泄漏，壓力降低，切斷電磁離合器電源，以免燒壞壓縮機。 低壓開關的切斷壓力一般在80～110KPa范圍內(nèi)，而觸點閉合恢復壓力為230～290KPa，如圖9-19所示。 4、易熔塞 易熔塞又稱熔化螺栓，是制冷系統(tǒng)中的過壓保護裝置，它安裝在儲液干燥瓶上，它有一個孔貫穿螺栓中心，孔中填滿一種特殊的焊劑。當高壓端的壓力和溫度升至約3MPa和95～100℃時易熔塞中焊劑熔化，使制冷劑排出至大氣中，從而防止制冷裝置損壞。 5、減壓安全閥 在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，由減壓安全閥代替易熔塞起到了防止環(huán)境污染的作用。它安裝在壓縮機缸體上，如果高壓端的壓力升至3.43～4.14Mpa，減壓安全閥就會開啟，以降低壓力，通常它和高壓開關起雙層保護，一旦減壓安全閥開啟就必須予已更換。 6、怠速提升裝置 汽車冷氣在使用時會消耗發(fā)動機功率，因此在排氣量較小的發(fā)動機，如不開冷氣時，調(diào)整至正常怠速，一旦將冷氣開啟則會因功率消耗而使怠速降低，出現(xiàn)發(fā)動機怠速不穩(wěn)定的現(xiàn)象，甚至使發(fā)動機熄火，因此設計一種裝置在開冷氣時使發(fā)動機怠速自動升高亦能維持正常的怠速。 二、控制電路 1、蒸發(fā)器溫度控制電路 日前蒸發(fā)器的溫度控制電路有兩種形式：一種是用溫度開關(恒溫器)直接控制壓縮機電磁離合器。蒸發(fā)器溫度開關安裝在蒸發(fā)器的中央，當蒸發(fā)器表面溫度低于某一設定值時，溫度開關切斷壓縮機電磁離合器電路，使壓縮機停止工作防止蒸發(fā)器結(jié)冰，另一種是將熱敏電阻安裝在蒸發(fā)器的表面，當蒸發(fā)器表面的溫度低于某一設定值時，熱敏電阻的阻值變化給空調(diào)ECU低溫信號，空調(diào)ECU控制繼電器切斷壓縮機電磁離合器電路，使壓縮機停轉(zhuǎn)，控制蒸發(fā)器溫度不低于0V；， 2、冷凝器風扇控制 現(xiàn)在有很多車輛的冷卻系統(tǒng)采用電風扇冷卻，同時空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凝器也采用同一風扇進行冷卻。當冷卻液溫度較低時，風扇不工作；當冷卻液溫度升高到某一規(guī)定值時，風扇以低速運轉(zhuǎn)；當溫度進一步升高到另一個設定值時，風扇則以高速運轉(zhuǎn)；當空調(diào)制冷系統(tǒng)開始工作時，不管冷卻液溫度高低，風扇都運轉(zhuǎn)；當制冷系統(tǒng)壓力高過一定值時，風扇則以高速運轉(zhuǎn)。 風扇轉(zhuǎn)速的控制有兩種，一種是用一個電風扇串聯(lián)電阻的方式調(diào)節(jié)風扇的轉(zhuǎn)速利用兩個電風扇以串聯(lián)和并聯(lián)的方式調(diào)節(jié)風扇的轉(zhuǎn)速。圖6—75為一冷凝器和散熱器風扇控制電路，用壓力開關、冷卻液溫度開關和3個繼電器控制冷凝器風扇和散熱器風扇的轉(zhuǎn)速。此電路可以實現(xiàn)風扇不轉(zhuǎn)、低速運轉(zhuǎn)、高速運轉(zhuǎn)三級控制。3號繼電器只在空調(diào)制冷系統(tǒng)工作時起作用，使冷凝器風扇以低速或高速運轉(zhuǎn)。2號繼電器為雙觸點繼電器，用來控制冷凝器風扇的轉(zhuǎn)速。1號繼電器用于控制散熱器風扇。壓力開關在空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力高時斷開，壓力低時接通。冷卻液溫度開關在冷卻液溫度低時接通，溫度高時斷開。不開空調(diào)時，3號繼電器不工作，冷凝器風扇也不工作。如果冷卻液溫度過高，冷卻液溫度開關斷開，l號繼電器線圈斷電，觸點閉合，散熱器風扇運轉(zhuǎn)，加強散熱。打開空調(diào)，3號繼電器線圈通電，觸點閉合。如果冷卻液溫度較低，空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)壓力也較低，2號繼電器線圈也通電，使其下觸點閉合，形成了冷凝器風扇和散熱器風扇的串聯(lián)電路，兩個風扇都以低速運轉(zhuǎn)。如果冷卻水溫升高或制冷系統(tǒng)內(nèi)壓力增大，壓力開關或冷卻液溫度開關切斷2號和1號繼電器線圈電路，使2號繼電器的上觸點閉合，1號繼電器的觸點接通，將冷凝器風扇和散熱器風扇連接成并聯(lián)電路，兩個風扇都以高速運轉(zhuǎn)。 - 3、制冷循環(huán)的壓力控制 4、發(fā)動機的怠速提升控制 在車流量較大的道路上行駛，汽車發(fā)動機經(jīng)常處于怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)動機的輸出功率低，如果此時開啟空調(diào)的制冷系統(tǒng)，可能會造成發(fā)動機的過熱或停機。為防止這種情況的發(fā)生，在空調(diào)的控制系統(tǒng)中采用了怠速提升裝置，如圖所示。 當接通空調(diào)制冷開關(A／C)后，發(fā)動機的控制單元(ECU)便可接收到空調(diào)開啟的信號，控制單元便控制怠速控制閥將怠速旁通氣道的通路增大，使進氣量增加，提高怠速。如果是節(jié)氣門直動式怠速控制機構(gòu)，控制單元便控制電機將節(jié)氣門開大，提高怠速。 5、 發(fā)動機失速控制 發(fā)動機帶空調(diào)怠速運轉(zhuǎn)時，一旦有其他影響因素使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，將造成發(fā)動機失速而熄火。為防止這種情況發(fā)生，空調(diào)控制電路中設有防止發(fā)動機失速的控制電路，空調(diào)的控制單元通過檢測點火線圈的脈沖來計算發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速低于一定值時，將壓縮機電磁離合器切斷，見圖6-79。 采暖系統(tǒng)與送風系統(tǒng) 一、采暖系統(tǒng) 采暖是汽車空調(diào)中的功能之一，是將車外新鮮空氣引入到熱交換器，吸收其中某種熱源的熱量，從而提高空氣的溫度，并將熱空氣送入車內(nèi)，達到人體保暖和車窗玻璃除霜的目的。 按熱源形式的不同，汽車采暖系統(tǒng)大致分為熱水式暖氣裝置，燃燒式暖氣裝置，綜合預熱式暖氣裝置和發(fā)動機排氣加熱式暖氣裝置。 1、熱水式暖氣裝置 熱水式暖氣裝置有三種類型，其差別在于所使用的調(diào)溫裝置各不相同，一種是水流調(diào)節(jié)型，另一種是空氣混合型，還有二合一改良組合型。如圖 9-20 所示。其工作原理是，在熱水取暖裝置中，發(fā)動機冷卻水通過熱水閥進入加熱器循環(huán)流動，使加熱器變熱，然后，鼓風機將冷空氣吹過熱的加熱器，使空氣變暖。而空氣混合型的采暖裝置，使用了一個空氣混合調(diào)節(jié)風量，該風門調(diào)節(jié)通過加熱器的冷空氣比例以改變空氣溫度，許多現(xiàn)代車型采用。 2、發(fā)動機排氣加熱式 此種加熱形式含熱量較高，能夠提供足夠暖氣來調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度，適合北方嚴寒地區(qū)，但氣體中含有腐蝕性氣體和有毒氣體CO，這種取暖器必須耐腐蝕、密封性好，一旦穿孔后果不堪設想，所以安裝時一般加裝報警器。 二、通風系統(tǒng) 通風系統(tǒng)的作用是向車內(nèi)提供溫度適宜的干凈空氣。通風系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，第一部分為空氣進口段：主要由用來控制新鮮空氣和室內(nèi)循環(huán)空氣的風門葉片和伺服器組成。第二部分為空氣混合段：主要由加熱器和蒸發(fā)器組成，用來提供所需溫度的空氣。第三部分為空氣分配段：使空氣吹向面部、腳部和擋風玻璃上。 圖所示為小型汽車空調(diào)空氣分配控制原理圖。整個車廂內(nèi)的空氣流通由駕駛員通過設置在儀表板上的開關進行控制。車外新鮮空氣的進口和車內(nèi)空氣的排出口常設在汽車的前部和后部兩側(cè)，空氣通道內(nèi)設有A、B、C、D、E5個控制氣門，氣門由開關手柄控制。 A用來選擇外部來的新鮮空氣(外氣)或車內(nèi)的再循環(huán)空氣(內(nèi)氣)。將手柄設在新鮮控制位置(FRESH)時，外界空氣進入車廂進行循環(huán)，手柄設在再循環(huán)位置(RE—CIRC)時，空氣只能在車內(nèi)進行循環(huán)。B用來選擇冷氣或暖氣，發(fā)動機冷卻水流開關和B相連接。B關閉時，發(fā)動機冷卻水流開關關閉，暖風裝置不工作。 C、D、E用一個手柄控制，根據(jù)手柄位置決定空氣通道： ①手柄設在通風位置(VENTILATION)時，B、E、C關閉，D打開，再循環(huán)或新鮮空氣從通風口流出。 ②將手柄設在水平位置(LEVEL)時，B、E關閉，C、D部分打開，空氣由通風口和地板氣口同時流出。 ③將手柄設在加熱位置(HEAT)時，B、C打開，D關閉，E部分開，和B相連的發(fā)動機冷卻水流開關打開，暖氣由地板氣口流出。如需要去濕，可打開制冷開關。 ④將手柄設在除霜／0n熱位置(DEFROST／HEAT)時，B、E打開，C部分開，暖氣由除霜器出口和地板流出。 制冷系統(tǒng)的冷氣調(diào)節(jié)，通過改變附設在控制板的空調(diào)開關與其同軸的電阻器，改變風扇轉(zhuǎn)速來進行。各種空調(diào)系統(tǒng)的一個基本區(qū)別在于：驅(qū)動或操縱元件不同，有的系統(tǒng)使用機械元件驅(qū)動，有的系統(tǒng)利用發(fā)動機產(chǎn)生的真空驅(qū)動；有的系統(tǒng)兼而有之。 三、操縱系統(tǒng) 空調(diào)操縱系統(tǒng)的功用是對制冷系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)進行控制，調(diào)節(jié)車內(nèi)的空氣溫度、風量、流向，確保空調(diào)系統(tǒng)正常工作，如圖所示。 1、換氣控制 主要由內(nèi)外循環(huán)鍵完成來控制換氣門，當換氣控制置于新鮮空氣（Fresh）位置是，換氣控制門開啟，使車廂外新鮮空氣進入車廂內(nèi)產(chǎn)生換氣作用；換氣鍵置于再循環(huán)位置時，換氣控制門關閉，車廂內(nèi)空氣經(jīng)由鼓風機在車廂內(nèi)循環(huán)，此時開冷氣可使車廂內(nèi)空氣溫度快速降低。 2、溫度控制 主要由冷暖混合控制門和水流閥來完成控制的，使吹入車廂內(nèi)的空氣控制在適當?shù)臏囟取? 3、風向控制 主要由風向鍵控制操作通風控制門、底版控制門及除霧控制門等的開啟及關閉來完成風的走向。 4、風量控制 主要由風量旋鈕控制風量的大小，它可通過檔位的選擇，檔位越高，風力越強。 A、手動調(diào)溫板 手動調(diào)溫板如圖6—73所示：其功能桿有OFF(停)、MAX(最涼)、NORM(正常)、BILEVEL(雙風口出風)、VENT(通風)、HEATER(暖氣)和DEF(化霜)。 手動調(diào)溫板另一控制桿(溫度桿)，向右側(cè)拔動，溫度漸高(HOT)；向左側(cè)拔動，溫度漸低(COLD)，屬無級控溫。溫度桿和溫度門用拉線連接。在經(jīng)濟(ECONO MY)檔的VENT、HEATER(通風、暖氣)兩個位置上，壓縮機不工作。 左側(cè)為風機速度選擇桿。風機有四速，即低速、中速1、中速2、和高速。 B、真空系統(tǒng) 功能桿選定在各種不同的位置時，通過哪一條或幾條真空管路，驅(qū)動哪一個或幾個真空電機，從而改變哪一個或幾個風門位置，請參看圖6—74。從圖上可以查明功能桿、溫度桿和真空管路、真空電機、風門位置的各種相互關系。這對空調(diào)維修十分有利。 圖6—74中，如功能桿放在MAX(最冷)位置，空調(diào)—化霜真空電機推動空調(diào)—化霜門關閉化霜風口，從而打開至車廂的冷氣出口。 從圖左向右數(shù)，第二個風門就是暖氣—化霜門。在功能桿移到暖氣檔(真空開關位置6)之前，此門一直在靜止不動，如撥至6，此門旋轉(zhuǎn)，并堵塞住冷氣出口，這樣，全部氣流都流經(jīng)暖氣出口進入車廂，即暖氣流向車廂地板風口。 1—OFF(停)位置．無論何時，只要接通點火開關，就有一定量的空氣流出地板風口出風，還有微量的空氣流出化霜口。 2—MAX(矗涼)位置。在此位置上時，空調(diào)氣沮最低，受謂空氣流出儀表上各風口，還有微量冷氣流出地板風口，風機速度選在任何一檔，都是如此。 3—N()RM(正常空調(diào))位置，功能桿選在此位置時，受調(diào)空氣經(jīng)儀表板風口淹出，地板風口也有少量冷氣排出． 4—UII。EVEL(雙層風口出風)。功能桿在此位置上時，受調(diào)空氣直指儀表風口和地板風口，化霜風口也有少量受謂空氣流出。 5—VENT(通風)位置。功能桿在此位置時，壓縮機不開動，車外空氣經(jīng)儀表板風口進入車廂，也有少量空氣經(jīng)地板風門進入車廂。 6—HEATER(暖氣)。功能桿在此位置上時，壓縮機不開動，進入車內(nèi)新鮮的空氣80％經(jīng)地板風口、20％經(jīng)化霜風口流出．具體比例取決于設計。 7—DEF(化霜)。功能桿在此位置上時，受調(diào)空氣的80％經(jīng)化霜風口，20％經(jīng)地板風口流出，具體比09取決于設計。 8—溫度桿。溫度桿的不同位置，決定進入車廂的空氣量度。加熱器溫度門用拉線操縱。 9—功能桿，經(jīng)過有關真空管路，調(diào)控各種功能． 10—四速風機速度控制桿：AIRCOND-空調(diào)，ECONOMY—節(jié)約檔，F(xiàn)AN—風量，HL高，LO—低從左側(cè)數(shù)，第二個就是驅(qū)動暖氣—化霜門的真空電機，它是雙膜片真空電機。此真空電機在位置2、3、5和7時工作，這些位置對應的功能是MAX(最涼)、NORM(正?？照{(diào))、VENT(通風)和DEF(化霜)。當功能桿選在HEATER(位置6，暖氣)時，此雙膜片真空電機移動風門關閉冷氣出口。當功能桿選在MAX(最涼)、NORM(正常空調(diào))、VENT(通風)或DEF(化霜)時，此真空電機的雙膜片就起了作用，即使暖氣—化霜門半開，氣流從冷氣和暖氣風口排出。 從左側(cè)數(shù)，第三就是氣源門真空電機。只有在MAX(最涼)位置時，此真空電機才起作用，即關閉氣源門，車外新風不得進入車內(nèi)。選在最涼位置時，只循環(huán)車內(nèi)空氣。當功能桿離開MAX(最涼)位置時，氣源門又重新定位，允許車外新風進入。 右側(cè)第一個就是驅(qū)動熱水閥的真空電機。熱水閥一關閉，發(fā)動機的冷卻液就不能流進加熱器，當功能桿移至MAX(最涼)位置時，真空電機關閉熱水閥，已無真空流至此電機，由于其中的彈簧張力，推動熱水閥閉合。 圖中右上側(cè)的真空閥，控制熱水閥真空電機。當溫度桿推向左俱，J極限位置(COLD)時，就 截斷至真空閥的真空通路，熱水閥關閉。溫度桿移至其他任何位置時，接通至真空閥的真空通路。也就是在位置1、2、3、4、5、6和7時，通過真空閥，接通至熱水閥真空電機的真空管路，此真空電機工作，熱水閥開啟，熱冷卻液流經(jīng)加熱器。部分已經(jīng)冷卻的空氣，經(jīng)過加熱器后，又被加熱升溫。 汽車空調(diào)的自動控制 自動控制空調(diào)器是在傳統(tǒng)的手動控制空調(diào)器的基礎上加裝了一系列檢測車內(nèi)、車外和導風管空氣溫度變化以及太陽輻射的傳感器，改良執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和控制，設計了智慧型的空調(diào)控制器，控制能根據(jù)各傳感器所檢測的各溫度系數(shù)經(jīng)內(nèi)部電路處理后，單獨或集中對執(zhí)行器的動作進行控制，同時自動空調(diào)還具有完善的自我檢測診斷功能，以便對電控元件及線路故障的檢測。如圖9-23所示，自動控制電路由傳感器、空調(diào)ECU和執(zhí)行器元件三部分組成。 一、傳感器 1、車內(nèi)溫度傳感器 車內(nèi)溫度傳感器安裝在儀表板的下端，多采用馬達吸入空氣型，內(nèi)有一個具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻。當車內(nèi)溫度發(fā)生變化時，熱敏電阻的阻值改變，從而向空調(diào)ECU輸送車內(nèi)溫度信號。 2、車外環(huán)境溫度傳感器 車外環(huán)境溫度傳感器安裝在前保險杠右下端，包在一個注塑料樹脂殼內(nèi)，以免對溫度的突然變化作出反應，它也是一個熱敏電阻，向空調(diào)ECU輸送車外溫度信號。 3、蒸發(fā)器溫度傳感器 該傳感器安裝在蒸發(fā)器表面，用以檢測表面的溫度變化，防止結(jié)霜。當蒸發(fā)器周圍溫度發(fā)生變化時，傳感器電阻的阻值也隨之改變，并向空調(diào)ECU輸出電信號。 4、光照傳感器 也稱陽光強度傳感器，安裝在汽車前擋風玻璃下面。該傳感器將陽光輻射程度轉(zhuǎn)變成電信號，并輸送給空調(diào)ECU。 5、水溫傳感器 它安裝在發(fā)動機冷卻循環(huán)的水路上，檢測冷卻液溫度。產(chǎn)生的水溫信號輸送給空調(diào)ECU，用于低溫時的冷卻風扇轉(zhuǎn)速控制。有些自動空調(diào)器沒有水溫傳感器。 6、壓縮機鎖止傳感器 它是一種磁電式傳感器，安裝在空調(diào)裝置的壓縮機內(nèi)，檢測壓縮機轉(zhuǎn)速。壓縮機每轉(zhuǎn)一圈，該傳感器線圈產(chǎn)生4個脈沖信號輸送給空調(diào)ECU。 二、執(zhí)行元件 執(zhí)行元件包括風門伺服電動機、暖風電機及壓縮機電磁離合器等。 1、進風伺服電動機 該電動機控制空調(diào)的進風方式，電動機的轉(zhuǎn)子經(jīng)連桿與進風風門相連，該伺服電動機內(nèi)裝有一個電位計，向空調(diào)ECU反饋進風伺服電動機的位置情況。 當駕駛員使用進風方式控制鍵選擇“車外新鮮空氣導人”或“車內(nèi)空氣循環(huán)”模式時，空調(diào)ECU即控制進風伺服電動機帶動連桿順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動進風風門閉合或開啟，達到改變進風方式的目的。 當按下“AUTO”鍵時，空調(diào)ECU首先計算出所需要的送風溫度，并根據(jù)計算結(jié)果自動改變進風伺服電動機的轉(zhuǎn)動方向，從而實現(xiàn)進風方式的自動調(diào)節(jié)，風力最大。 2、空氣混合伺服電動機 當進行溫度調(diào)節(jié)時，空調(diào)ECU控制空氣混合伺服電動機連桿順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，改變空氣混合風門的開啟角度，從而改變冷、暖空氣的混合比例，調(diào)節(jié)送風溫度。電動機內(nèi)電位計的作用是向空調(diào)ECU輸送空氣混合風門的位置信號。 3、送風方式控制伺服電機 當按下操縱面板上某個送風方式鍵時，空調(diào)ECU便將電動機上的相應端子接地，而電動機內(nèi)的驅(qū)動電路據(jù)此使電動機連桿轉(zhuǎn)動，將送風控制風門轉(zhuǎn)到相應的位置上，打開某個送風通道。 4、最冷控制伺服電機 該電機操縱的最冷控制風門有全開、半開和全閉三個位置。當空調(diào)ECU使某個位置的端子接地時，電動機驅(qū)動電路使電動機旋轉(zhuǎn)，帶動最冷控制風門處于相應位置。 5、暖風電機 暖風電機的轉(zhuǎn)速可以通過操作空調(diào)控制面板上的“高速”、“中速”和“低速”按鍵設定。 當按下“AUTO”’鍵時，空調(diào)ECU根據(jù)送風溫度自動調(diào)整暖風電機轉(zhuǎn)速，若水溫傳感器檢測到水溫低于40oC時，ECU控制暖風電機停止轉(zhuǎn)動。 6、電磁離合器 電磁離合器接受空調(diào)ECU的指令，控制壓縮機的停止或工作。 三、空調(diào)ECU 空調(diào)ECU與操作面板成一體，它對輸入的各種傳感器信號和功能選擇鍵的輸入指令進行計算、分析比較后，發(fā)出指令控制各個執(zhí)行元件動作，使車內(nèi)溫度、空氣流動狀況等始終保持在駕駛員設定的水平上，極大地簡化了操作，該系統(tǒng)主要用在高級汽車空調(diào)上。 空調(diào)ECU控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)具有以下幾種功能： 1、空調(diào)控制 包括溫度自動控制，風量控制，運轉(zhuǎn)方式給定的自動控制，換氣量控制等，滿足車內(nèi)空調(diào)對舒適性的要求。 2、節(jié)能控制 包括壓縮機運轉(zhuǎn)控制，換氣量的最適量控制以及隨溫度變化的換氣切換，自動轉(zhuǎn)入經(jīng)濟模式運行，根據(jù)車內(nèi)溫度自動切斷壓縮機電源等。 3、故障、安全報警 包括制冷劑不足報警，制冷壓力過高或過低報警，離合器打滑報警，各種控制器元件的故障判斷報警等。 4、故障診斷存儲 汽車空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，空調(diào)ECU將故障部位用代碼的形式存儲起來，在需要修理時指示故障的部位。 5、顯示 包括顯示給定的溫度，控制溫度，控制方式，運轉(zhuǎn)方式的狀態(tài)等。 空調(diào)裝置工作時，空調(diào)ECU同時從發(fā)動機點火器及壓縮機鎖止傳感器采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速與壓縮機轉(zhuǎn)速信號，并進行比較，若兩種轉(zhuǎn)速信號的偏差連續(xù)3秒超過80%，ECU則判定壓縮機鎖死，同時電磁離合器脫開，防止空調(diào)裝置進一步損壞，并使操縱面板上的A/C指示燈閃爍，以提示司機。 四、工作原理 輸入信號有三種：其一，車室內(nèi)溫度傳感器、車外環(huán)境溫度傳感器、陽光輻射溫度傳感器等各種傳感器傳來的信號。其二，駕駛員設定的溫度信號、選擇功能信號。其三，由電位計檢測出空氣混合風門的位置信號。 輸出信號也有三種：其一，為驅(qū)動各種風門，必須向真空開關閥(VSV)和復式真空閥或伺服電機輸送的信號。其二，為了調(diào)節(jié)風量，必須向風機電機輸送的調(diào)節(jié)電壓信號。其三，向壓縮機輸送的