1、汽车空调结构与维修汽车空调结构与维修汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统的压力控制电气系统故障检查与排除项目三项目三 汽车空调控制装置汽车空调控制装置 项目三项目三 汽车空调控制装置汽车空调控制装置 教学目标与要求教学目标与要求 熟悉汽车空调各元件在电路中的作用及原理；掌握检查空调各元件的方法；掌握单风口控制电路的连接方法；了解导阀控制蒸发压力调节器的构造及工作过程；了解吸气节流阀的构造及工作过程；了解组合阀的构造及工作过程；了解真空控制器的构造及工作过程；掌握温度控制电路的检查；掌握真空通路电磁阀（VSV）的检查方法；掌握压力开关的检查方法；掌握继电器的检查和修理方法；掌握控制电路
2、的检查方法。教学目标与要求教学目标与要求 通过对实际直流电机进行拆装和参数测试，学生应进一步理解直流电机的工作原理，了解直流电机的内部结构，进而学会对直流电机的各个部件进行日常保养以及对直流电机的常见故障进行分析和排查。项目三项目三 汽车空调控制装置汽车空调控制装置 项目三项目三 汽车空调控制装置汽车空调控制装置 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，它们通过电气系统或真空系统实现自动控制和调节。如果调节控制元件及安全保护装置发生故障，将会对空调系统工作造成怎样的影响？如何根据它们的工作原理进行故障判断与
3、排除？任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 电磁离合器 一、一、电磁离合器在项目二任务三中已进行详述，可参阅相关内容。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 温度控制器 二二、温度控制器又称恒温器或温度开关，其作用是用来检测车室内的温度并将它稳定在一定的范围内，且可防止蒸发器表面结霜。其形式有机械式和电子式两种。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路机械式温度控制器机械式温度控制器1.机械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
4、开触点，从而使压缩机工作或停止，其工作原理如图3-1所示。感温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，其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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路图图3-13-1机械式温度控制器的工作原理机械式温度控制器的工作原理任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路机械式温度控制器的工作过程为：当蒸发器温度升高时，毛细管里的感温制冷剂便
5、因温度升高而膨胀，波纹管亦膨胀推动框架摆动，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；当车室内温度降低到调定温度以下时，波纹管收缩，框架则逆向转动，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，将车室内的温度控制在选定范围内。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路电子式温度控制器电子式温度控制器2.电子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，用于检测该处的温度。热敏电阻用导线与一个电子线路相连，当蒸发器出口处温度变化时，热敏电阻
6、的阻值即发生变化，通过控制电路来控制电磁离合器的通电与断电，使压缩机工作或停机，从而调节车室内的温度，并能防止蒸发器表面结霜。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路电子式温度控制器的电路原理如图3-2所示。接通空调开关2，电流便从电源（蓄电池1）空调开关2R1R2R3，加在VT1的基极上，于是VT1导通，VT2、VT3、VT4也相继导通。VT4导通后，电源电流便经蓄电池1空调开关2电磁线圈4VT4搭铁，电流通过电磁离合器继电器的线圈4后，产生电磁吸力使继电器的触点5吸合。触点5吸合后，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5电磁离合器
7、线圈6搭铁。电磁离合器线圈通电后，压缩机即开始工作制冷。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路图图3-23-2电子式温度控制器的电路原理电子式温度控制器的电路原理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调温电阻任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路当车室内的温度下降到低于设定值时，热敏电阻的阻值增大，使VT1的基极电位降低到一定值，于是VT1、VT2、VT3、VT4均截止，线圈4无电流通过，触点5断开，电磁离合器线圈6断电，压
8、缩机便停止工作。车室内温度高低的调整是靠调温电阻10来进行的。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 压力开关 三三、在汽车空调制冷系统中，一般都设有压力开关（见图3-3），分高压压力开关和低压压力开关两种，其作用是当系统制冷剂压力高于或低于规定的极限值时，自动切断电磁离合器的电流，使压缩机停止工作，从而保护制冷系统不受损坏。此外，从控制蒸发温度的角度来说，它也可以用来替代温度开关。图图3-33-3压力开关压力开关任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路高压压力开关高压压力开关1.高压压力开关一般安装在干燥过
9、滤器与膨胀阀之间的高压管路上，其作用是防止制冷系统在异常高压下工作，若系统高压过高，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；有的还同时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。在有些汽车（如捷达、桑塔纳）的空调系统中，高压压力开关并不控制压缩机回路，只对冷凝器风扇高速挡实施控制。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路高压压力开关的结构如图3-4所示。从图中可以看出，它主要由接头、膜片、固 定触点、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(一般为2.65
10、 MPa)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，电磁离合器电路便被切断，压缩机停转；当制冷剂压力降到2.06 MPa以下时，弹簧的弹力使膜片回位，触点重新闭合，电磁离合器电路又被接通，压缩机重新工作。图图3-43-4高压压力开关的结构高压压力开关的结构任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路低压压力开关低压压力开关2.空调系统有时受某些原因影响造成制冷剂泄漏时，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，使压缩机遭受损坏。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
11、电路，使压缩机停止工作。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路低压压力开关的结构如图3-5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(一般为196 kPa)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。图图3-53-5低压压力开关的结构低压压力开关的结构任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路还有一种低压压力开关设在低压回路上，感受吸气压力
12、的变化。其原理是当低压压力低于某一规定值时，接通高压旁通电磁阀，使部分高压蒸汽直接进入蒸发器，以达到除霜的目的。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路双重压力开关双重压力开关3.双重压力开关是将高压压力开关和低压压力开关装在一个壳体内，它同时具有低压压力开关和高压压力开关的功能，安装在高压回路中，其结构如图3-6所示。图图3-63-6双重压力开关的结构双重压力开关的结构任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路双重压力开关有两套触点，但只有一套接线柱，可分别感受高压和低压两种压力，对压缩机实施控制。当系统制冷剂
13、泄漏致使压力过低或已没有制冷剂循环时，双重压力开关中的低压开关动作，切断压缩机电磁离合器电源，以保护压缩机免受破坏。若散热不良等原因致使系统压力超过设定极限值时，双重压力开关中的高压开关动作，切断压缩机离合器电源。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路双重压力开关的结构和工作压力值的范围如图3-7所示。图图3-73-7双重压力开关的结构和工作压力值的范围双重压力开关的结构和工作压力值的范围任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路三重压力开关三重压力开关4.三重压力是指制冷系统高压侧压力过高、中压和过低三种压力
14、状况，三重压力开关安装在系统高压侧的储液干燥器上，感受高压侧制冷剂压力信号。三重压力开关的作用如下：(1)防止因系统制冷剂泄漏，高压压力过低而损坏压缩机。(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；在系统压力高后（中压时），冷凝器风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现风扇二级变速。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路三重压力开关的结构及工作过程如图3-8所示。图图3-83-8三重压力开关的结构及工作过程三重压力开关的结构及工作过程任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路
15、汽车空调系统基本控制元件及控制电路三重压力开关工作过程如下（以R134a制冷剂为例）：(1)制冷剂压力0.196 MPa，如图3-8（a）所示。由于隔膜、碟形弹簧和弹簧的弹力大于制冷剂压力，因而高低压触点断开（OFF），压缩机停转，实现低压保护。(2)制冷剂压力为0.23 MPa时，如图3-8（b）所示。当制冷剂压力在0.2 MPa以上时，此压力高于开关的弹簧压力，使弹簧压缩，高低压触点接通（ON），压缩机正常运转。(3)制冷剂压力3.14 MPa，如图3-8（c）所示。当制冷剂压力在3.14 MPa以上时，此压力就大于隔膜和蝶形弹簧的弹力，使碟形弹簧反转，以断开高低压触点，压缩机停转，实现高
16、压保护。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(4)中压压力开关，如图3-8（d）所示。当制冷剂压力1.77 MPa时，压力大于隔膜弹力，隔膜反转，将轴推上，以接通冷凝器风扇（或散热器风扇）的转速转换触点，风扇以高速运转，实现中压保护。当压力降至1.37 MPa时，隔膜恢复原状，轴下落，触点断开，冷凝器风扇又低速转动。上海桑塔纳2000轿车和南京依维柯客车的空调都采用了这种压力开关。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 旁通电磁阀 四四、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
17、压力异常下降，使车室内温度控制在规定范围内，并防止蒸发器结霜。其结构原理如图3-9所示。图图3-93-9旁通电磁阀的结构原理旁通电磁阀的结构原理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主阀阀座任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路旁通电磁阀装在储液干燥器与压缩机吸气口之间，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；但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，当压力上升到一定值时，控制电路又使旁通电磁阀
18、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。旁通电磁阀的工作原理为：给电磁线圈通电，产生的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，阀杆在重力作用下落回，旁通电磁阀即被关闭。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 过热开关和热力熔断器 五五、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3-10所示。图图3-103-10过热开关的结构过热开关的结构任务一任务
19、一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路热力熔断器与过热开关配合使用，其工作原理如图3-11所示。图图3-113-11热力熔断器的工作原理热力熔断器的工作原理 任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调
20、系统基本控制元件及控制电路 水温开关 六六、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，防止在空调工作情况下发动机冷却水的温度过高。在空调投入工作时，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，水温开关又自动接通，压缩机重新投入工作。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 汽车空调中的车速控制 七七、对于非独立式汽车空调来说，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
21、速实施控制。还有一些高级轿车为保证在高速超车时有足够的动力，设有加速切断器，在汽车加速时暂时切断压缩机的动力。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路发动机怠速提高装置发动机怠速提高装置 1.汽车在慢行或停车时，在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，因此可能造成发动机熄火。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，只要在怠速时起动压缩机，它就会自动提高怠速转速，以防止发动机熄火。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路怠速提高装置的组成如图3-12所示，它主要由真空驱动器、真空电磁
22、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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路图图3-123-12怠速提高装置的组成怠速提高装置的组成任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路发动机低速控制装置发动机低速控制装置2.任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽
23、车空调系统基本控制元件及控制电路(1)低速控制器的作用。低速控制器的作用主要有以下三点：任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路防止发动机过热。由于发动机散热器位于空调冷凝器后面，因此在汽车较长时间慢速行驶后，散热器迎面风减少，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，从而防止发动机过热。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路防止发动机熄火或电磁离合器损坏。当发动机转速为500700 r/min时，迎面风速约为
24、1 m/s，接近自然对流冷却，此时冷凝器仅靠散热器风扇冷却，同时来自发动机的热辐射增加，使冷凝器温度高达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2.5 MPa，有可能导致发动机熄火或电磁离合器和三角皮带过早损坏。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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路减少频繁操作。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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(2)低速继电器的结构及原理。汽车空调系统的低
25、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3-13所示。图图3-133-13低速继电器的原理低速继电器的原理任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制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。因此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，低速继电器不能吸合，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，低速继电器吸合，压缩机开始工作。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制
26、元件及控制电路图图3-143-14低速继电器接线原理图低速继电器接线原理图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熔断丝盒任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路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，当发动机转速为9001 100 r/min时，低速继电器自动切断压缩机电磁离合器的电源；而当发动机转速升至1 2001 400 r/min时，低速继电器又自动接通压缩机电磁离合器的电源。对于六缸发动机，当发动机转速为7001 000 r/min时，低速继电器自动切断压缩机电磁离合器的电源；而当发动机
27、转速升至1 0001 300 r/min时，低速继电器又自动接通压缩机电磁离合器的电源，使空调系统恢复工作。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调加速切断器汽车空调加速切断器3.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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路加速切断器由一个微动开关和一个控制簧片组成。控制簧片由加速踏板臂控制，在汽车加速时，当加速踏板达
28、到其行程的90%时，加速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。当加速切断器断开时，压缩机转速大约为4 500 r/min，由于压缩机的最高极限转速一般为6 000 r/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。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 空调放大器 八八、随着电子技术的发展，电子元件高度集成化，汽车空调控制
29、器也由简单到复杂，从单一功能到多功能发展，如单一的温度控制和怠速控制。现代汽车将这几种控制器融为一体，称为空调放大器，即空调控制器，如图3-15所示。这种控制器功能多，控制精度高，在一些普通轿车和小客车上得到了广泛应用。图图3-153-15空调放大器空调放大器任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路最基本的空调放大器由温度控制器和速度控制器组成，其内部电路由发动机转速检测电路、温度控制电路和放大驱动电路组成，如图3-16所示。图图3-163-16空调放大器的电路组成空调放大器的电路组成任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制
30、元件及控制电路发动机转速检测电路的转速信号是从点火线圈负极输入，用来检测发动机是否达到规定转速，如果发动机转速过低，则输出信号使晶体管VT1导通、VT3截止，压缩机电磁离合器停止工作。温度控制电路的温度信号是由蒸发器温度传感器（热敏电阻器）输入，如果温度过低，电路输出信号使晶体管VT2导通、VT3截止，压缩机电磁离合器停止工作。只有在发动机转速和温度信号都满足条件的情况下，压缩机离合器才能接合，压缩机工作。天津夏利轿车采用的就是这种空调放大器。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路手动空调主要应用多功能放大器，这种放大器在温度控制和速度控制的基础上增
31、加了其他功能，使放大器功能更加完善，其工作原理如图3-17所示。图图3-173-17手动空调多功能放大器的工作原理手动空调多功能放大器的工作原理 任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路手动空调电气控制系统由工作电源、信号电路、执行器电路和空调放大电路等组成。空调放大器根据空调开关等各种信号控制压缩机电磁离合器、发动机怠速提高装置等。采用空调放大器控制空调系统的车型有本田、丰田海狮、神龙富康等。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 单风口空调电气控制系统 九九、单风口空调结构简单，功能比较单一，只有自然风和
32、制冷风两种，且出风口模式不能调整，但价格比较便宜。单风口空调在现代汽车里一般加装在货车上，其外形如图3-18所示。图图3-183-18单风口空调外形单风口空调外形任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路单风口空调系统由两部分组成：一部分是由压缩机、冷凝器、干燥瓶、膨胀阀、蒸发器等元件组成的制冷系统，另一部分是由鼓风机、冷凝器等元件组成的电气控制系统。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路单风口空调控制电路比较简单，是最基本和最典型的电路，如图3-19所示。现代汽车空调上的控制电路很多都是在此基础上发展起来的，
33、因此掌握单风口空调控制电路可为今后学习更复杂的空调电路打下基础。如图3-19所示，单风口空调控制电路主要是控制鼓风机、压缩机继电器和冷凝风扇继电器的工作。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路图图3-193-19单风口空调控制电路单风口空调控制电路任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路鼓风机控制电路的分析及检修鼓风机控制电路的分析及检修1.鼓风机是空调系统重要的组成部分，要使车室内有舒适的环境，除了控制送风温度外，还应控制鼓风机的转速，以适应环境变化和满足驾驶员的不同需要。鼓风机的调速是通过改变鼓风机电动机
34、的电流大小来实现转速的变化。它有两种方式：一种是在鼓风机电动机电路中连接调速电阻器，通过不同的挡位串联不同的电阻来改变鼓风机转速；另一种是用功率管来改变电动机的电流实现转速的调节。单风口空调的鼓风机采用的是第一种控制方式。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(1)控制电路。鼓风机控制电路由电源、鼓风机、鼓风机开关、鼓风机电阻器等元件组成，如表3-1所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(2)鼓风机控制电路的原理分析。鼓风机控制电路如图3-20所示，鼓风机控制电路的工作原理如表3-2所示。图图3-20
35、3-20鼓风机控制电路鼓风机控制电路任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(3)鼓风机控制电路的检修。鼓风机的检查。鼓风机的检测方法如表3-3所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路鼓风机电阻器的检查。由于鼓风机电阻器是发热元件，因此容易损坏。鼓风机电阻器的检测方法及参数如表3-4所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路鼓风机开关的检查。鼓风机开关的检测方法如表3-5所示。任
36、务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路压缩机离合器控制电路压缩机离合器控制电路2.压缩机离合器的控制方式分为控制电源和控制搭铁两种。单风口空调采用控制电源方式。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(1)压缩机离合器控制电路的组成元件。压缩机离合器控制电路由电源、电磁离合器、A/C开关、温控器、压力开关等元件组成，如表3-6所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(2)电路分析。压缩机电磁离合器的控制电路如图3-21所示。图图3-213-21压缩机电磁离合器的控
37、制电路压缩机电磁离合器的控制电路任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路压缩机电磁离合器控制电路的电流情况如表3-7所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路冷凝器风扇控制电路冷凝器风扇控制电路3.冷凝器风扇是对流过冷凝器的高温高压的气态制冷剂进行散热，使气态制冷剂变成液态制冷剂。如果冷凝器风扇不工作，空调制冷效果就不良。其控制电路如图3-22所示。图图3-223-22冷凝器风扇控制电路冷凝器风扇控制电路任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路冷凝器风扇控制电路的电
38、流情况如表3-8所示。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路 实训实训 汽车空调制冷系统基本控制电路连接操作 器材设备准备：风机开关、调速电阻、压力开关、温度控制开关、继电器、保险丝管、鼓风机、压缩机、导线、常用工具和绝缘胶布。任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路操作步骤：(1)检查各元件是否良好（万用表检测）。用万用表检测汽车空调制冷系统各元件的操作如图3-23图3-25所示。图图3-233-23继电器各接线柱的连接继电器各接线柱的连接 任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控
39、制元件及控制电路图图3-243-24鼓风机开关各挡位的连接鼓风机开关各挡位的连接图图3-253-25鼓风机变速电阻的测量鼓风机变速电阻的测量任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路(2)根据原理图进行接线，如图3-26所示。(3)分析其工作过程。图图3-263-26制冷系统单风口控制冷系统单风口控制电路原理图制电路原理图任务一任务一 汽车空调系统基本控制元件及控制电路汽车空调系统基本控制元件及控制电路需要注意需要注意任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制双重压力开关是一种自动保护装置，也属于压力控制部件。但它本身并不能调节压力大小，
40、如果空调系统中没有压力或温度的控制调节元件，在正常空调状态下，车室内温度会越来越低，蒸发器的温度会降到0，在蒸发器周围积聚的水汽会结霜，逐渐把空气通道堵死，这样冷空气将无法进入车内。虽然制冷系统仍能正常工作，但车室内温度反而会升高。此时可使压缩机停止工作，让蒸发器外面的霜逐渐融化，待霜化完再开启压缩机。但是这样在行驶过程中需要频繁地停、开压缩机，非常麻烦，因此在制冷系统中必须有辅助控制机构蒸发器压力控制装置来防止蒸发器冻结。如果汽车空调工作出现异常，蒸发器表面出现了结霜现象，就需要对蒸发器压力控制装置进行检修。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制 汽车空调系统的压力控制装
41、置 一一、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。由于制冷剂的压力与温度有很好的对应关系，因此控制了蒸发压力，实际上就控制了蒸发温度，这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，装在蒸发器与压缩机之间，主要有蒸发压力调节阀、吸气节流阀和绝对压力调节阀等形式。制冷剂在饱和状态时，温度与压力有着一一对应的关系，因此，为了防止蒸发器压力低于规定值(一般蒸发压力下限为152207 kPa)，避免蒸发器结霜，既可采用温度控制的办法，也可用压力控制的办法。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制蒸发压力调节阀
42、蒸发压力调节阀1.除了用温度控制器调控车室内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（evaporator pressure regulator，EPR）来控制流入压缩机的制冷剂流量，也能起到调控车室内温度和防止蒸发器结霜的作用。蒸发压力调节阀装在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。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制(1)EPR-1型蒸发压力调节阀。图图3-273-27EPR-1EPR-1型蒸发压力调节阀的结构型蒸发压力调节阀的结构1调整螺钉；2弹簧；3膜片；4滑阀；5接压缩机吸入口；6阀门；7接蒸发器出
43、口；Ps弹簧压力；Pe制冷剂压力任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制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（或车室内温度）处于某一设定值时，制冷剂压力 Pe=弹簧弹力 Ps，此时阀门开度保持在某一位置不动，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，因而制冷剂压力 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，并将车室内的温度维持在调定范围内。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制(2)EPR-2型蒸发压力
44、调节阀。EPR-2型蒸发压力调节阀的结构如图3-28所示，它的控制精度比EPR-1型蒸发压力调节阀高。其工作原理为：当蒸发压力正好等于设计压力(0.308 MPa)时，活塞刚好关闭主气孔并保持不动。当蒸发压力升高时，蒸汽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，蒸汽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。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制图图3-283-28EPR-2EPR-2型蒸发压力调节阀的结构型蒸发压力调节阀的结构1活塞支撑弹簧；2先导阀座；3先导阀；4先导阀弹簧；5活塞；6O形圈；7波纹管固定板；8波纹管；9阀体
45、；10小孔任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制(3)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3-29），但控制精度较差。图图3-293-29EPR-3EPR-3型蒸发压力调节阀的结构型蒸发压力调节阀的结构任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制从图3-29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；当蒸发压力下降时，波纹管膨胀，锥形阀
46、开度减小，制冷剂流量也减小。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制吸气节流阀吸气节流阀2.吸气节流阀的作用是将蒸发器的蒸发压力控制为0.2980.308 MPa，防止蒸发器温度过低造成表面结霜。它的结构如图3-30所示，主要由控制阀、真空膜盒和调节机构三大部分组成。图图3-303-30吸气节流阀的结构吸气节流阀的结构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活塞任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制控制阀上的五个接口分别为蒸发器接口、压缩机接口、膨胀阀平衡管接口
47、、溢油管接口和压力表接口。阀体内的活塞上有一个小孔，其作用是当活塞全部堵住蒸发器到压缩机的制冷剂通路时，通过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互相抗衡，决定着活塞的位置。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制吸气节流阀的工作原理为：当蒸发压力为0.298 MPa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，不会结霜。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
48、加大，直至达到新的平衡位置。当蒸发器的温度降低时，活塞则向相反方向移动。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制吸气节流阀的安装位置如图3-31所示。图图3-313-31吸气节流阀的安装位置吸气节流阀的安装位置1蒸发器；2F形膨胀阀；3储液干燥器；4冷凝器；5压缩机；6吸气节流阀任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制绝对压力调节阀绝对压力调节阀3.在高海拔地区，由于大气压力降低，吸气节流阀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
49、除上述缺点。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制绝对压力调节阀的结构如图3-32所示，有时它也被称为绝对吸气节流阀(POASTV)。它是由先导阀控制的，先导阀是一个针阀，用来封闭至压缩机的通道，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后，装在含有制冷剂的POA阀内，因而大气压力不会对它产生影响。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制图图3-323-32绝对压力调节阀的结构绝对压力调节阀的结构1活塞；2减震板；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；1
50、4滑阀任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制压缩机运转时，由于对制冷剂气体有抽吸作用，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0.308 MPa)，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，制冷剂气体便可流入压缩机。任务二任务二 汽车空调系统的压力控制汽车空调系统的压力控制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，这时波纹管便膨胀，先导阀便闭合，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，将从蒸发器来的制冷剂通道堵住，
