汽车空调结构原理与维修(第6章)

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1、汽车空调结构原理与维修汽车空调结构原理与维修6.1汽车通风与空气净化装置 1、通风装置 将新鲜空气送进车内，取代污浊空气的过程，称为 通风。汽车空调的通风方式一般有动压通风、强制通 风和综合通风三种。 （1）动压通风 动压通风也称自然通风，它利用汽车行驶时对车 身外部所产生的风压为动力，在适当的地方开设进风 口和排风口，以实现车内的通风换气目的。轿车的进风口设在车窗的下部正风压区，而且此处 都设有进气阀门和内循环空气阀门，用来控制新鲜空 气的流量。 第6章 汽车空调通风、取暖与配气系统排风口设置在轿车尾部负压区,动压通风时，车 内空气的流动如下图。 由于动压通风不消耗动力，且结构简单，通风 效

2、果也较好，因此，轿车大都设有动压通风口。图6-1 轿车车身表面风压分布 图6-2 轿车空调风的循环（2）强制通风强制通风是利用鼓风机强制将车外空气送入车 厢内进行通风换气的通风方式。在冷暖一体化的汽车空调上，大多采用通风、 供暖和制冷的联合装置，将外部空气与空调冷暖空 气混合后送入车内，此种通风装置常见于高级轿车 和豪华旅行车上。（3）综合通风 综合通风是指一辆汽车上同时采用动压通风( 自然通风)和强制通风两种通风方式。最简单的综 合通风系统是在自然通风的车身基础上，安装强制 通风扇，根据需要可分别使用和同时使用。 2、空气净化装置汽车空调系统采用的空气净化装置通常有空气 过滤式和静电集尘式两

3、种。空气过滤式空气净化装置在空调系统的送风和 回风口处设置空气滤清装置，它仅能滤除空气中的 灰尘和杂物。其结构简单，只需定期清理过滤网上 的灰尘和杂物即可，故广泛用于各种汽车空调系统 中。 静电集尘式空气净化装置则是在空气进口的过 滤器后再设置一套静电集尘装置或单独安装一套用 于净化车内空气的静电除尘装置。它除具有过滤和 吸附烟尘等微小颗粒的杂质作用外，还具有除臭、 杀菌、产生负氧离子以使车内空气更为新鲜洁净的 作用。 图63 静电集尘式空气净化装置原理图图6-4 静电集尘原理 (a)微粒子带电；(b)微粒子集尘6.2 汽车空调取暖系统汽车空调取暖系统主要作用是能与蒸发器一起将空 气调节到乘员

4、感觉舒适的温度；在冬季向车内提供暖气 ，提高车内环境温度；当车上玻璃结霜和结雾时，可以 输送热风来除霜和除雾。汽车空调取暖系统按暖气设备所使用的热源不同,可 分为发动机余热式和独立燃烧式；按空气循环方式不同 ,可分为内循环、外循环和内外混合循环式；按照载热 体不同,可分为水暖式和气暖式。 1、余热式取暖系统 （1）水暖式暖气装置轿车、载货汽车和小型客车经常利用发动机冷却循 环水的余热供热，将其引入热交换器，由鼓风机将车厢 内或车外部空气吹过热交换器而使之升温。 1）工作原理 水暖式暖气装置工作原理是通过发动机上的冷 却水控制阀4将分流出来的一路冷却水送入暖风机 的加热器芯子1，放热后的冷却水经

5、加热器出水管2 流回发动机；冷空气被加热器鼓风机13强迫通过加 热器芯子，被加热后，由不同的风口吹入车厢内， 进行风窗除霜和取暖；另一路冷却水通过水箱进水 管5进入水箱8，降温后经水箱出水管1l回到发动机 。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小，可 调节暖风机的供热量。1-加热器芯子 2-加热器出水管 3-膨胀水管 4-冷却水控制阀 5-水箱进水管 6-恒温器 7-风扇 8-水箱 9-水源 10-水箱溢流管 11-水箱出水管 12-加热器水管 13-加热器鼓风机 图66汽车余热水暖装置2）基本结构输入暖风机的空气有三种方式：一是输入车内的 空气，称为内循环；二是输入车外的新鲜空气，称为 外循

6、环；三是同时输入内、外两种空气，称为混合循 环。 图6-7 内、外混合循环式暖气装置 （2）气暖式暖气装置利用发动机排气管中的废气余热或冷却发动机后 的灼热空气作为热源，通过热交换器加热空气，把加 热后的空气输送到车厢内取暖的装置，称为气暖式暖 气装置。1）基本原理在发动机排气管装一段肋片管，管外套上外壳， 废气通过肋片传热，加热夹层中的空气，在鼓风机作 用下，将空气加热后送入车室。 图6-8 汽车余热气暖装置2）基本结构图6-9 气暖暖风机2、独立燃烧式取暖系统 目前大客车普遍采用独立燃烧式取暖装置，其热 容量大，热效率可达80。一般可使用煤油、轻柴油 作燃料。 （1）基本结构这种装置通常由

7、燃烧室、热交换器、供给系统和 控制系统四部分组成。供给系统包括燃料供给系统，助燃空气供给系统 和被加热空气供给系统三个部分。其中燃料供给系统 由燃料泵、电动机、燃油电磁阀、油箱和输油管组成 。控制系统有手动和自动两种方式，用来控制电动机 、电磁阀、点火装置及自动控制元件的工作。图6-10 空气加热独立燃烧式暖气装置（2）工作原理该暖气装置工作时，燃油由电路电磁阀和液压 泵来控制。当打开暖气开关时电磁阀打开，电动机 工作，与其同轴的燃料泵2工作，燃油从油箱经滤清 器进入燃料分布器3，在离心力作用下飞散雾化，并 与供给燃烧的空气混合进入燃烧室5。火花塞4通电 点火，使混合气点燃燃烧，燃烧后的高温气

8、体在与 新鲜空气换热后，由排气管16排向大气。另一方面 ，在电动机轴前端安装的暖房空气送风机17向内送 入空气，经换热器加热后由暖气排出口8进入车室的 管路和送风口。6.3 汽车空调配气系统1、汽车空调配气方式 汽车空调配气系统的基本结构，它通常由三部 分构成：第一部分为空气进入段，主要由用来控制新 鲜空气和室内循环空气的风门叶片和伺服器组成；第 二部分为空气混合段，主要由加热器、蒸发器和调温 风门组成，用来提供所需温度的空气；第三部分为空 气分配段，使空气吹向面部、脚部和风窗玻璃上。空调送风系统的工作过程如下：新鲜空气+车内 循环空气进入风机空气进入蒸发器冷却由风门 调节进入加热器的空气进入

9、各吹风口。 图6-11 汽车空调送风系统（1）空气混合式配气系统这种配气系统工作过程为：车外空气+车内空 气进入风机3混合空气进入蒸发器 l冷却由风 门调节进入加热器加热进入各吹风口4、5、7。 进入蒸发器1后再进入加热器2的空气量，可用风门 进行调节。若进入加热器的风量少，也就是冷风量 相对较多，这时冷风由冷气吹出口7吹出；反之， 则吹出的热风较多，热风由除霜吹出口5或热风(脚 部)吹出口4吹出。空气混合式配气系统的优点是能节省部分冷气 量，缺点是冷、暖风不能均匀混合，空气处理后的 参数不能完全满足要求，亦即被处理的空气参数精 度较差一些。1-蒸发器 2-加热器 3-风机 4-热风吹出口 5

10、-除霜吹出口 6-中心吹出口 7-冷气吹出口 8-侧吹出口 9-尾部吹出口 图6-12 汽车空调送风流程 (a)空气混合式； (b)全热式（2）全热式配气系统全热式配气系统工作过程为：车外空气+车内 空气进入风机混合空气进入蒸发器冷却出 来后的空气全部进入加热器加热后的空气由各 风门调节风量分别进入各吹风口。全热式与空气混合式的区别在于由蒸发器出 来的冷空气全部直接进入加热器，两者之间不设 风门进行冷、热空气的风量调节，而使冷空气全 部进入加热器再加热。全热式配气系统的优点是被处理后的空气参 数精度较高，缺点是浪费一部分冷气。 （3）加热与冷却并进混合式配气系统 其结构与原理如图：1-新鲜空气

11、 2-内循环空气 3-风机 4-蒸发器 5-加热器 6-混合风门 7- 上部通风口 8-除霜吹出口 9-脚部吹出口 10-制冷剂进出管 11-热水阀 调节进出水管 图6-13 加热与冷却并进混合式配气工作原理图 (a)混合风门在上、下方区域之间的位置 (b)混合风门在最下方位置该配气系统工作时，混合风门6可以在最上方 与最下方区域之间的任何位置开启或停留，如图6- 13(a)所示。当空气由风机D吹出后，将由调风门调节进入 并联的蒸发器E和加热器 H，蒸发器的冷风从上面 吹出，对着人体上部，而热空气对着脚下和除霜处 。由于风量和温度多种多样，因此由风门调节空气 流量的大小分别进入蒸发器和加热器，

12、以满足不同 温度、不同风量的要求。 （4）半空调配气系统 新鲜空气和车内循环空气经风门调节后，先经 过风机吹进蒸发器进行冷却，然后由合风门调节， 一部分空气进入加热器，冷气出口不再进行调节。 2、汽车空调面板控制 汽车空调配气系统各风门的位置变化主要由拉绳 操纵机构、真空操纵机构或电机伺服装置控制。而操 纵机构又受驾驶员面板功能键的控制，目前控制面板 又可分为人工控制面板和自动控制面板。对于不同类型的汽车空调，其控制面板的控制键 和形式有所不同，但它们的功能键控制内容基本相同 。 主要有：功能选择键、温度键 、调风键 、后窗除霜 键 等四个功能键。图6-17汽车空调控制面板 (a)人工控制面板

13、；(b)自动控制面板3、汽车空调手动和半自动真空控制系统 汽车空调配气系统的基本结构有手动、半自动 真空控制系统和全自动电控真空控制系统。对于手动、半自动真空控制系统而言，它们的 共同特点是对系统的控制都是依靠人工转换空调面 板的控制开关进行的，而配气的工作则通过真空执 行器来完成。 （1）手动拉索式汽车空调的使用与控制1-调风键总成 2-下风门拉绳 3-真空切断开关 4-真空软管 5-真空冷却水控制阀 接口 6-真空罐接口 7-除霜门拉绳 8-气源门拉绳 9-离合器控制电路 10-温度 门拉绳 11-中风门拉绳 12-恒温器 13-控制面板 14-功能选择键 15-调温键 图6-18 手动调

14、节的空调系统操纵机构分解图（2）半自动真空控制汽车空调的使用与控制图6-19 OFF位置(a)关闭时的控制面板 (b)关闭时的风口 (c)关闭时的各风门位置图6-20 MAX位 (a)MAX(最冷)位置时的控制面板 (b)MAX(最冷)位置时的风口状况(c)MAX(最冷)位置时的各风门位置 图6-21 AC位置 (a)AC(正常空调)位置时的控制面板 (b)A/C(正常空调)位 置时的风口状况 (c)A/C(正常空调)位置时的各风门位置图6-22 VENT位置 (a)VENT(通风)位置时的控制面板 (b)VENT(通风)位置时的风口状况图6-23 FLOOR位置图6-24 MIX位置 (a)MIX(取暖和化霜)位置时的控制面板 b)MIX(取暖和化霜)位置时的风口状况(c)MIX(取暖和化霜)位置时的各风门位置图6-25 DEFROSTER位置 (a)DEFROSTER(化霜)位置时的控制面板 (b)DEFROSTER(化霜)位置时的风口状况 (c)DEFROSTER(化霜)位置时的各风门位置（3）真空控制原理 目前国内外大部分中档轿车如：桑塔纳2000 、切诺基和部分中高挡轿车如：别克、奥迪等 车型均采用上述半自动真空控制的配气系统。