1、汽车空调原则图解教程谭本忠2016第四章 汽车空调供暖和配气系统第一节 汽车空调供暖系统汽车空调供暖系统的作用将空气调节到驾驶人所需要的舒适温度冬季供暖车上玻璃除霜汽车空调供暖系统有多种形式：按暖气设备所使用的热源可分为发动机余热式和独立热源式，按空气循环方式可分为内循环、外循环和内外混合循环式，按照载热体可分为水暖式和气暖式。一、余热式供暖系统1.1.水暖式供暖系统水暖式供暖系统（1）水暖式供暖系统的工作原理不使用暖气时，冷却液通过水泵将发动机内的高温冷却液泵入散热器，散热后的冷却液由散热器出水管回到发动机；使用暖气时，经发动机分流出的高温冷却液部分送入供暖装置的加热器芯，冷空气在鼓风机的作
2、用下，通过加热器被加热后，由不同的出风口吹向乘客。水暖式供暖系统水暖式供暖系统（2）水暖式加热装置单独暖风机总成由加热器、风扇、外壳组成，壳体上有吹向乘客足部、前部的出风口和吹向风窗起除霜作用的出风口，这样来达到足暖头凉，让人觉得舒适。单独暖风分解图单独暖风分解图整体空调器整体空调器是把加热器和蒸发器装在一个箱体内，共用一台风扇，但是两者之间用阀门隔开。整体空调器分解图整体空调器分解图（3）冷却液控制阀冷却液控制阀有两种：一种是拉绳钢索式冷却液控制阀，另一种是真空冷却液控制阀。拉绳钢索式冷却液控制该阀使用在手动空调中，它需依靠人工移动调节键来移动开关的钢索，关闭或打开控制阀。拉绳钢索式冷却液控
3、制阀结构拉绳钢索式冷却液控制阀结构工作原理工作原理供暖气时，真空膜片盒的右空腔与真空源导通，在两端压力差作用下，膜片克服弹簧力，带动活塞一起右移，活塞将冷却液通路开启，这时发动机冷却液便流向加热器，系统处于供暖状态，若真空膜片盒的真空源断开，则弹簧压力通过膜片带动活塞左移，此时冷却液的通路被关闭，加热器不会发热。注意事项注意事项进、出水管应按箭头方向连接，冷却液压力和弹簧弹力共同作用，使水阀处于加强关闭状态，如需要让冷却液进入加热器，真空抽力拉动膜片，克服弹簧力而右移，活塞移动准确，如果反箭头方向连接，在发动机高速运转时，由于水泵抽力大，使活塞两端压差减小，冷却液压力会克服弹簧压力，使真空阀在
4、关闭工况下也会右移，阀门开启，使空调器不能正确控制供暖温度。（4）水暖式供暖系统常见故障排除故障现象故障现象可能的故障原因可能的故障原因排除方法排除方法没有风鼓风机电路断或接触不良修理或更换有关线束或插接器熔丝熔断更换熔丝鼓风机烧坏修复或更换鼓风机暖风机开关坏或接触不良修复或更换开关，去除开关接触面污物或锈斑暖风机开关没有打开打开暖风机开关风不热空调操纵拨杆没有移到暖风机开启位置将空调拨杆移到最大暖风位置暖风机水管中有气阻将暖风机进水连接管从中间连接处断开，将水管位置提高，使空气排出，然后再重新连接水阀坏，打不开：水阀若是钢丝绳操纵，可能是钢丝绳断若水阀是真空操纵，可能真空管脱落或真空阀坏，或
5、真空膜泵坏若水阀是电磁阀操纵，则可能是电路断或电磁阀坏换水阀：更换钢丝绳查找真空回路问题，对症处理，更换零件查找电磁阀电路，对症处理发动机上的出水位置不对，使冷却水无法进入暖风机芯子重新打开出水口（要慎重）故障现象故障现象可能的故障原因可能的故障原因排除方法排除方法风微热暖风机操纵拨杆没有移到供暖最大开度位置将拨杆移到供暖最大位置水阀被局部堵塞清理水阀水阀操纵机构只能部分打开阀门修理水阀操纵机构热水管路被局部堵塞清理管子或更换软管发动机出水位置不对，使冷却液向暖风机流动不畅，或回水不畅重新安排进出水位置发动机刚启动不久，冷却液尚未热让发动机工作一段时间外界温度过低，散热器面罩无防冻措施，致使冷
6、却液不热散热器前加棉罩或采取其他保暖措施风量不足风量开关处在低挡位风量开关转到高档位风量开关接触不良去除接触片污垢，拧紧压紧簧片暖风机进风口被杂物堵塞清除杂物暖风机芯子表面被杂物堵塞清除暖风机内杂物滑移式操纵杆阻力大操纵板滑槽无润滑加润滑脂操纵板滑槽部分发生变形或压紧簧片太紧修整或更换滑槽，调节簧片压紧力各风门转动不灵，被卡检查风门操纵机构，调整转轴并加油，拨正阀门，修整风门周边密封片暖风机操纵绳索上有脏物清除绳索上的脏物暖风机漏水暖风机芯漏水修补或更换暖风机芯连接管未拧紧或密封圈坏拧紧接头或更换密封圈（续表）（5）水暖式供暖系统的试验方法余热水暖式试验共有热流量、噪声、耐振性、密封性及往复加
7、压五项。热流量测定该项测定是暖风装置的主要试验内容，为了测定暖风装置热水产生的热流量。各种测试仪表精度有一定要求。测量暖风装置热流量的试验装置测量暖风装置热流量的试验装置噪声试验暖风装置本体按正常工作位置设置，散热器注满水，风扇运转，在这种条件下测量噪声。噪声应比暖风装置本体噪声至少低10分贝，测试时不允许其他声源干扰。试验时，距暖风装置1m处和2m处的噪声差为5分贝以上时，应避免回音影响。声级计传声头的位置应离风机中心1m，45方向（水平方向上方）。耐振性试验在振动试验台上进行，暖风装置应注满水，风机运转，但水管道和风管道卸去，振动频率为33Hz，振幅0.83mm，或其他振动加速度相当于3g
8、的频率和振幅，振动按三个方向分别进行，振动时间为上下4小时，左右及前后各为2小时。密封性试验将散热器浸入常温水中，其内通入180kPa压缩空气，1分钟内无漏气现象。往复加压试验试验对象为散热器，试验压力、加压循环及往复次数根据实际情况而定，但加压循环的加压时间应不少于2秒。热水槽保证提供（853）的热水，用泵压送热水，用压力调节阀及流量调节阀调节热水的压力和流量。进行往复加压试验后，按密封性试验检查散热器有无泄漏。往复加压试验装置往复加压试验装置2.2.气气暖式供暖系统暖式供暖系统在发动机排气管上装一段肋片管，管外套上外壳，管内通发动机排气，外壳与管子之间的夹层中通空气，这段管子即是热交换器。
9、这管段的管材必须是耐腐蚀的，连接处应该密封严实，且应经常检查，如因受腐蚀而管段穿孔，废气将和空气一起进入车厢内危及人体健康和安全。（1）气暖肋片式气暖肋片式装置气暖肋片式装置（2）气暖热管式气暖热管式装置气暖热管式装置优点：优点：结构简单，启动快，传热系数高，换热效果好，不需外加动力也无运动部件，维护方便。特点：特点：发动机排出的废气和进入车厢内供暖用空气互不泄漏，工作安全可靠。二、独立燃烧式供暖系统1.1.直接式直接式组成由燃烧室、热交换器、供给系统和控制系统四部分组成。直接独立燃烧供暖装置直接独立燃烧供暖装置工作原理当供暖装置中的电动机接通电源后就开始工作，电动机带动燃料油泵、燃料雾化杯、
10、助燃空气风机和被加热空气风机同时工作。优点供暖快，不受汽车行驶条件的影响。直接独立燃烧供暖装置直接独立燃烧供暖装置缺点加热出来的空气为高温干热状态，舒适性差。2.2.间接式间接式间接式独立燃烧系统用水作为载热介质向车厢内提供暖风，出风柔和舒适感好，且采用内循环空气，灰尘少、效果较为理想。优点不仅可作为车厢供暖用，还可提供预热发动机、润滑油和蓄电池等。间接独立燃烧供暖装置间接独立燃烧供暖装置间接式与直接式的区别有三处：燃烧室是由喷油嘴和高压电弧点火器组成的，高压电弧点火器具有点火迅速、使用可靠的优点。热交换器的一侧仍为高温的燃烧气体，而另一侧则是水，不再是空气，供水系统是以水泵代替风机作为动力。
11、控制系统里有水温控制器和水温过热保护器，前者根据水温的高低控制燃油的喷油量，后者则在水温超过预定温度时将油路切断，停止燃油燃烧，其点火燃烧过程与直接式相仿。3.3.独立燃烧式加热器日常维护及故障的排除独立燃烧式加热器日常维护及故障的排除（1）使用前注意事项对于空气加热器检查燃油箱里燃油是否足够。室内管道的热风吹出口阻风器是否打开，有无被异物堵塞。暖风的空气吸入口有无被异物堵住。对于水加热器，除上述三点以外，还要做如下检查：储水箱里有没有冷却液。冷却液三通管有没有打开。（2）操作步骤步骤步骤：启动：启动预热将开关拨到预热位置，此时电热塞电路接通，开始预热；对于有自动控制功能的加热器则直接拨到运转
12、位置。M-135HM-135H型加热器电路型加热器电路M-135HM-135H型加热器电路型加热器电路运行经过约1分钟预热后将开关转到运转位置，再经过12分钟燃烧控制器起作用，假如室内温度过高，可将转换开关拨至“弱”挡。步骤步骤2 2：停止：停止将开关定到“停止”位置，如果有电源指示灯，则电源指示灯熄灭，电磁阀电路中断，停止供油，燃烧停止。约5分钟后，燃烧室温度降低，风机自动停转，燃烧灯熄灭，加热器完全停止工作。（3）过热熔丝熔断后的处理将转换开关拨至停止位置。查清熔丝熔断原因：进、出风口有无异物堵塞，阻风器是否关闭，管道是否太细或弯曲太多，熔丝是否熔断。排除熔断原因。更换过热熔丝。M-135
13、HM-135H型加热器电路型加热器电路（4）平时的维护保养工作检查燃料管道有无泄漏现象，管接头部分是否完全夹紧，管子和燃油箱是否出现裂缝。检查燃油滤清器有无积水或积灰。检查电线是否损伤，火花塞是否有脏污、积炭。检查助燃空气进口及废气排泄孔是否被堵塞。M-135HM-135H型加热器电路型加热器电路独立燃烧式加热器的常见故障及其原因独立燃烧式加热器的常见故障及其原因故障情况原 因将开关置于点火位置，但点火指示灯不亮指示灯断线火花塞线圈熔断，可能由于火花塞粘有炭精所致过热熔丝熔断供暖装置因下列原因使空气量减少：供暖装置鼓风机发生故障管路被堵塞电动机转动，但没有燃油燃油泵漏气燃油管有异物，连接处漏气
14、电磁阀发生故障燃油滤清器阀门关闭燃油箱内没有燃油有燃油，但点不着蓄电池电压不足火花塞故障助燃空气进气管或废气排气管被堵塞电动机不转熔丝熔断电路接错电动机发生故障燃烧正常进行，但指示灯不亮或在燃烧前就亮灯泡断路点火控制器发生故障故障情况原 因异常噪声转动部件有干涉有异物燃油泵轴承有故障燃烧不正常，燃烧中断油气比例不正常燃油管内积有水和灰尘燃油管漏气燃烧器内有积炭电动机转动不正常吸、排气管堵塞排气管冒火星排气管堵塞燃烧增大（续表）第二节 汽车空调配气系统一、汽车空调通风原理1.1.冷风、暖风独立式冷风、暖风独立式当夏季时，车内空气在风机吹动下通过蒸发器冷却后，吹向车厢内降低车内温度；冬季，车内空气
15、与车外空气混合，在风机的吹送下，通过加热器升温从中下风门输送到车内或经上风口吹向风窗玻璃进行除霜。冷风、暖风独立式冷风、暖风独立式2.2.冷风、暖风转换式冷风、暖风转换式（1）当选择制冷功能时，混合气经蒸发器冷却后吹出。（2）当选择制热功能时，混合空气经加热器升温后由地板风口吹出。（3）当选择除霜功能时，热风由除霜风口吹向风窗玻璃。（4）当加热器和蒸发器全关闭时，送入车内的为自然风。冷风、暖风转换式冷风、暖风转换式3.3.半空调式半空调式车内循环空气和新鲜空气经风门调节混合后，先经过蒸发器冷却，后经风机送进入加热器，冷气出口不再进行调节，已经被除湿。如果蒸发器不开，送出的是暖风；若加热器不开，
16、则送出来的是冷风；若两者不开，则送出来的是自然风。半空调式半空调式4.4.全空调式全空调式也称空气混合式，即新鲜空气和车内循环空气经风门调节后，由风机吹向蒸发器进行降温除湿，再经风门进入加热器加热，出来的冷气和热气混合后，按功能要求送入车内。全空调式全空调式二、汽车空调污染空气净化原理汽车空调净化处理主要是除去空气中的悬浮尘埃；此外，在某些高级豪华汽车空调中还设有除臭和空气负离子发生装置。根据粉尘特性的不同，除尘净化可采取过滤除尘和静电除尘两种形式。1.1.过滤过滤除尘除尘主要采用由无纺布、过滤纤维等组成的干式纤维过滤器对空气进行过滤除尘，对于较大的尘埃，可利用其惯性作用，来不及随气流转弯而碰
17、在纤维孔壁上，对于微小颗粒，在围绕纵横交错的纤维表面做布朗运动时和纤维接触而沉积下来并且与纤维摩擦产生静电作用，被纤维吸附在其表面。2.2.静电静电除尘除尘静电除尘是利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正、负电极上而实现对空气的过滤除尘。当集尘部上积灰达到一定量时可进行清洗、除尘或更换，除去粉尘后的空气再用活性炭吸附，除去臭味及有害气体，净化后的空气被送至车厢内，有的净化器还设有负离子发生器。静电式净化器工作原理静电式净化器工作原理三、配气系统汽车空调配气系统一般由三部分构成。第一部分为空气进入段，第二部分为空气混合段，第三部分为空气分配段
18、。汽车空调配气系统的工作过程汽车空调配气系统的工作过程工作过程工作过程空气进入段的气源门用于控制新鲜空气和车内空气的循环比例，空气混合段的调温门主要用于调节通过加热器的空气量，发生降温除湿的变化。当调温门处于全开位置状态时冷空气经过加热器；当调温门处于全闭位置状态时冷空气不经过加热器。另外也可调节调温门处于全开或全闭之间的不同位置，得到不同温度和湿度的空气，空气分配段的除霜门、中风门、下风门，可调节空调风吹向风窗玻璃、乘员身体的中上部或脚部，控制空调器内风机转速可以调节空调风的流量。四、配气系统控制原理汽车空调配气系统各风门的位置变化主要有手动操作系统和真空操作系统。1.1.手动手动操作系统操
19、作系统（1）机械操作装置由操纵杆、拉索和风门组成，控制板上的操纵杆与拉索相连，拉索根据操纵杆的运动操纵风门。空调控制面板空调控制面板功能选择键 位置A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热）内/外循环转换键位于内循环位置（或外循环位置），调风键位于1挡。位置配气分配图位置配气分配图功能选择键 位置A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热），内/外循环转换键位于内循环位置（或外循环位置），调风键位于1挡。位置位置配气分配图配气分配图功能选择键功能选择键 位置位置A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热）内/外循环转换键位于内循环位置（或外循环位置），调风键位于1挡。位置位置配气分配图配气分配图功能选择
20、键 位置A/C开关接通，温度键位于最冷（或最热）内/外循环转换键位于内循环位置（或外循环位置），调风键位于1挡。位置配气分配图位置配气分配图功能选择键 位置A/C开关接通，温度键位于最冷位置，内/外循环转换键位于内循环位置（或外循环位置），调风键位于1挡。位置配气分配图位置配气分配图（2）电动机伺服装置由伺服电动机、风门、控制面板及控制器组成，按下操纵板上的按钮便可使伺服电动机运转，带动风门运动。电动机伺服装置电动机伺服装置2.2.真空真空操作系统操作系统（1）手动真空式控制系统组成真空操作系统包括真空罐、真空控制执行器、高枕空管路，其中真空选择面板的功能选择键控制，共有OFF、MAX、A/C
21、、Bi-Level、Vent、Heater、Defrost七个功能位置。空调功能键功能说明空调功能键功能说明1OFF停5Vent通风2MAX最凉6Heater 暖气3A/C正常空调7Defrost除霜4Bi-Level双层出风空调功能键空调功能键真空源由发动机进气歧管引进来，在真空罐中储存，然后再通过真空管和真空接头或空调真空控制器相连，并由真空控制器分别控制各个真空驱动器的工作。手动空调系统的真空控制系统组成手动空调系统的真空控制系统组成（2）手动真空式控制原理功能选择键在OFF位置真空选择器置于真空通路，此时真空驱动器处于真空作用，但除霜门打开，由于外来空气口关闭，上风口没有空气进来。功能
22、选择键在MAX位置真空驱动器为真空作用，外来空气口在设定位置上，让20%的车外空气和80%的车内循环空气进入空调器。功能选择键在A/C位置真空驱动器为真空作用，将中风口打开，关闭上风口，所以，车外的空气经蒸发器降温减湿后，从中风口吹人体上部。功能选择键在Bi-Level下风口此时处于半开状态，真空驱动器为真空作用，关闭上风口，将中风口打开，压缩机继续运行，这时空调风从中风口和下风口分两层吹入车内。功能选择键在Vent上风口关闭，打开中风口，压缩机和真空选择器不运行，即外来空气不被加热，亦不被冷却，从中风口送进车内。功能选择键在Heater中风口关闭，上风口打开，被加热过的车外空气从上风口吹向风
23、窗玻璃，被加热的空气从下风口吹向脚部。功能选择键在Defrost真空驱动器为无真空作用，中风门关闭，上风门打开，即被加热过的车外空气吹向风窗玻璃去除霜。（3）真空驱动器真空驱动器有四种基本类型：单膜片双位置真空驱动器、单膜片可变位置真空驱动器、双膜片三位置真空驱动器和双孔双动作式真空驱动器。为了预防真空系统出现故障，大多数现代空调真空装置都是常开型，并且在安全模式运行，例如散热器冷却控制阀就是由常开真空驱动器控制，如右图所示。真空驱动器工作图真空驱动器工作图单膜片双位置真空驱动器由外壳、内部膜片、与膜片相连的拉杆以及弹簧组成，膜片通过一个小孔与外部空气压力连通。单膜片可变位置真空驱动器由分开的
24、真空阀控制。拉杆可以在任何位置，取决于作用在膜片上的真空度。单膜片可变位置真空驱动器单膜片可变位置真空驱动器单膜片双位置真空驱动器单膜片双位置真空驱动器双膜片三位置真空驱动器具有两个膜片和两个真空室，当没有真空时，拉杆完全伸出；当向一个真空室提供真空时，拉杆就处在一半的位置；如果两个真空室都提供真空就会将拉杆完全拉出。双膜片三位置真空驱动器双膜片三位置真空驱动器双孔双动作式真空驱动器通过真空向两个方向工作，当没有真空时拉杆停在中间位置，在一端施加真空时就将拉杆拉出这一端，在另一端施加真空时就将拉杆拉出另一端。双孔双动作式真空驱动器双孔双动作式真空驱动器（4）真空阀为了使真空阀控制工作正常，必须
25、对某些执行器施加真空而对另外一些执行器不施加真空。汽车制造商使用不同类型的真空阀选择器，但是所有的操作原理都相同。当真空出口打开时，真空室中的真空就作用在与该出口相连接的执行器上，使执行器改变位置。真空阀工作图真空阀工作图真空阀的检查部位真空阀的检查部位空调系统的真空阀有时不依赖驾驶人的信号输入，而受特定的发动机工况控制，使用在福特车型上的热风机锁止开关就是这个结构。福特真空阀福特真空阀()真空室真空室真空室进气歧管的真空度取决于发动机的转速和真空位置，在正常操作中真空度可在084.7kPa之间连续变化，如果这个变化的真空直接作用于真空执行器，它们的动作就会从非常微小的移动变化到猛烈的运动，造成空调元件工作不稳定，真空室可以解决这种问题。当进气歧管真空度降低时，它能够让空调系统使用所储有的真空；当发动机真空度较高时，空气就从真空室通过单向检查阀抽出。大多数系统都有一个或两个真空室，有的系统会附带一个小的真空室或真空罐，如右图所示。真空室结构真空室结构真空罐真空罐真空室的体积足以通过几次循环来控制工作，当几次循环之后，发动机真空将上升到足以在真空室中储存真空，某些执行器的真空管中安装有限流器。限流器结构限流器结构THANK YOU
