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1、第二章 汽车空调系统的控制与调节,第一节 汽车空调制冷系统的温度控制 第二节 汽车空调车内送风的控制与调节 第三节 汽车空调运行工况控制 第四节 汽车空调运行保护控制,第一节 汽车空调制冷系统的温度控制,汽车空调制冷系统工作时， 蒸发器周围空气的相对温度较大，蒸发器翅片上会凝结水此时若翅片表面温度降至0度以下， 则水将冻结成冰，且随着时间的增长，冻结的冰层将加厚， 直至堵塞蒸发器的空气通路这样由于冰层布满蒸发器表面， 使得它内部的制冷剂因不能吸收周围空气的热量得到蒸发， 这种液态的制冷剂送至压缩机，将使压缩机发生“液击”而受到损坏,防止蒸发器结冰， 是汽车空调制冷系统温度控制的主要任务之一实现
2、这一任务的途径就是控制蒸发器的温度。由于制冷剂温度与压力紧密相关， 所以控制蒸发器温度有两种方法：一是控制蒸发器表面温度，二是控制制冷剂的蒸发压力它们都是通过改变制冷剂循环量来实现的,一、恒温器控制的离合器制冷循环系统所谓恒温器控制的离合器制冷循环系统， 就是通过将恒温器设定在预定的温度范围，接通或切断电磁阀，使压缩机处于通、断状态的一种控制系统离合器制冷循环系统根据使用膨胀阀的不同， 常见的有以下几种： 恒温器 热力膨胀阀控制的制冷循环系统 恒温器H 形膨胀阀控制的制冷循环系统 恒温器孔管(CCOT)控制的制冷循环系统,1、恒温器 热力膨胀阀控制的制冷循环系统 当蒸发器温度较高时， 热力膨胀
3、阀的开度增大， 输送到的蒸发器的制冷剂较多，以增大制冷量，如图,当蒸发器温度较低时， 热力膨胀阀的开度减小， 输送到蒸发器的制冷剂减少，蒸发器的制冷量也随之减小。当蒸发器的温度下降到0度以下， 热力膨胀阀会关闭， 切断通向蒸发器的制冷剂通道。与此同时， 恒温器与会自动切断电磁离合器线圈电路， 使压缩机停止运行， 蒸发器便会温度回升防止其发生结冰。 当蒸发器温度升高到恒温开关设定的温度时， 恒温器便会自动接通电磁离合器线圈电路， 压缩机重又开始运行，热力膨胀阀开启， 向蒸发器供给制冷剂进行供冷。 如此反复， 通过恒温器和热力膨胀阀的开度变化来控制蒸发器的温度， 保证制冷系统的正常工作,2、恒温器
4、H 形膨胀阀控制的制冷循环系统由于恒温器热力膨胀阀制冷循环系统是通过毛细管间接感测蒸发器出口温度高低来调节供给蒸发器的制冷剂流量， 因而，热力膨胀阀控制精度受环境温度以及其他许多因素的影响，特别是当毛细管较长时， 影响更大。 而采用恒温器 H形膨胀阀制冷循环系统则可解决这一问题。恒温器H 形膨胀阀控制的制冷循环系统 图3-2-2,压缩机将制冷剂压缩后输送到冷凝器冷却液化，经过储液干燥器后再进入H形膨胀阀，先进行节流减压， 然后进入蒸发器蒸发吸热。制冷剂蒸发成气体后再次进入H形膨胀阀，从阀中出来后回到压缩机再循环。当蒸发器的温度过低时， 感温器感测到后，恒温器切断电磁离合器线圈电路， 压缩机停止
5、运行。温度升高后， 恒温器又自动接通电磁离合器线圈电路，压缩机重又开始运转。由此可见，H形膨胀阀同热力膨胀阀一样， 能够根据蒸发气体的温度来自动调节供给蒸发器的制冷剂量， 以达到控制蒸发器温度的目的。该系统的特点是：可以直接感测蒸发器出口的温度高低， 因而控制精度高；结构简单、 紧凑、不需要绝热处理的毛细管感温包系统； 可靠性高；H形膨胀阀可直接安装在蒸发器上、 接头少、制冷剂泄漏的机会少、且耐振动。,3、恒温器孔管(CCOT)控制的制冷循环系统1974年美国通用汽车公司发明了孔管(Cycling Clutch Orifile Tube,缩写CCOT)制冷系统，该系统的最大的特点是用节流孔管取
6、代了复杂的热力膨胀阀，用气液分离器取代了储液器，恒温器仍用来控制电磁离合器的电路，达到控制压缩机的运行， 控制蒸发器的温度， 防止其发生冰堵现象。系统结构和工作原理 图3-2-3,制冷剂被压缩成高压，在冷凝器里液化成高压液体后，经孔管的节流降压作用变为低压制冷剂， 在蒸发器内吸热蒸发成气体。由于孔管不具备调节液体流量的功能，所以当压缩机高速运转时， 蒸发器有可能蒸发不彻底，在其出口出现液态制冷剂。为避免压缩机发生“液击”损坏，在蒸发器出口处安装有液气分离干燥器，多余的液态制冷剂在此再蒸发成气体，送到压缩机进行压缩。在液气分离干燥器出口处设置了一个溢油孔，以便将分离器中分离出的冷冻润滑油送回压缩
7、机。,最新型的CCOT制冷系统已不再使用恒温器， 而是在液气分离干燥器上装一个压力开关， 以感测蒸发器出来的压力，当蒸发压力低于0.308MPa时，压力开关便切断离合器电磁线圈电路， 使压缩机停止运行。这样构成一个新型的用压力开关控制的CCOT制冷循环系统。该控制系统更简单、 可靠、 温度控制也更准确。,CCOT制冷系统的最大优点是节能、 可靠、所以被广泛使用在经济性能要求高的轿车上。如：通用、丰田、大众等大汽车公司均普遍采用。我国一汽生产的奥迪100轿车也采用了CCOT制冷循环系统，该系统为了消除压缩机高压噪声，在其出口处还配置了一只金属罐消声器，并设有高低开关，以用于保护制冷系统。,二 、
8、控制蒸发器压力的制冷循环由于恒温器控制的离合器循环制冷系统，是通过压缩机的间断工作来达到防止蒸发器结冰的，因此该系统空调的温度波动大， 舒适性差。另外，压缩机的频繁起动， 亦影响发动机工况的稳定，还易造成离合器的损坏。采用控制蒸发器压力的制冷系统，则能克服上述缺点。因制冷剂在饱和状态，温度和压力有一一对应关系，控制了蒸发压力也就控制了蒸发温度， 只要在0度时对应的制冷饱和蒸发压力不再降低，便可以防止蒸发器表面结冰。此时压缩机仍在运行，所以蒸发器内的制冷剂还在蒸发，但其制冷量仅维持其表面不结冰而已。这样，输送出的冷量仍能保持车内的温度和湿度处于一个相对平稳状态，提高了汽车空调的舒适性。,1、吸气
9、节流阀 热力膨胀阀控制的制冷循环系统吸气节流阀(STV阀) 热力膨胀阀控制的制冷循环系统 图3-2-4它采用STV阀和热力膨胀阀联合控制进入蒸发器的制冷剂流量，进而达到控制蒸发器的压力在0.2150.891MPa之间工作，以保证蒸发器出来的低压蒸发气经过吸气节流阀后，回到压缩机，制冷系统便按如此方式进行循环,蒸发器内制冷剂的流量由热力膨胀阀控制，而制冷剂的蒸发压力则由吸气节流阀来控制，因此防止蒸发器表面结冰是由热力膨胀阀和吸气节流阀联合控制来完成。蒸发器温度高，热力膨胀阀控制开度大，则制冷剂流量大；温度低，则流量小 当蒸发器的温度下降到0度时。吸气节流阀会自动关闭蒸发器的出口，这样只有极少量蒸
10、气被压缩机吸进，以用来保持蒸发器的压力在0度对应的饱和压力，防止蒸发器结冰。为防止蒸发器出口被关闭时，压缩机因缺油而烧坏，在蒸发器底部设置有一条溢流管通到压缩机,2、蒸发器压力调节器控制的制冷循环系统蒸发器压力调节器（Evaporator Pressure Regulator, 缩写为EPR）控制的制冷循环系统，主要用在克莱斯勒公司和丰田公司的中、高级轿车上。它装在压缩机的入口处， 而不是在蒸发器出口处，其作用是将蒸发压力控制在0.308MPa以上，以防止蒸发器结冰。图3-2-5 为克莱斯勒公司新推出的EPRIII型阀，它只有一个铜质波纹管5，内充气体，用它直接控制一个锥阀。波纹管膨胀时，把锥
11、阀推向阀座，截断制冷剂通路；波纹管收缩时， 带动锥阀远离阀座，打开制冷剂通路。其制冷系统的工作原理和其他系统类似。,三 、大客车制冷系统的温度控制1 、热旁通阀控制的独立空调制冷系统图2-3-6 独立空调制冷系统工作时， 制冷剂的循环与非独立式制冷剂系统相同，即压缩机3 冷凝器15 储液器14 过冷器1 干燥器2 膨胀阀6 蒸发器11 压缩机3。压缩机有副发动机4驱动将制冷剂压缩成高压蒸汽，并在冷凝器冷却液化。液体在储液器储存,由于大客车空调的制冷量大，所以制冷剂经过冷凝后，一般需要再经过冷凝器进行进一步降温，然后再干燥，并在膨胀阀降压后进入蒸发器，低压蒸气由压缩机吸入，完成一个制冷循环。如果
12、蒸发器的温度降到0度以下，恒温器8便接通电磁旁通阀13的电路，旁通阀打开，让一部分高压蒸汽进入蒸发器出口端，则蒸发器的压力立即升高，以防止蒸发压力过低，蒸发器温度下降到0度以下使表面结冰。这种用电磁旁通将压缩机的高压蒸汽送入蒸发器出口，来控制蒸发压力不低于0.308MPa以下的制冷系统，称为热旁通阀制冷系统(Hot Gas Bypass Value,缩写为HGBV),2、 恒温器控制的双机并联制冷系统在欧、美由于发动机功率大， 大客车空调制冷系统一般采用主发动机来驱动。这时由于发动机周围空间有限，压缩机体积不能太大，所以一般采用两个小型压缩机，并用双机并联来满足大客车对制冷量的要求 图3-2-
13、7 两台压缩机4分别装于发动机两侧，由主发动机直接驱动,两台压缩机均用热敏电阻恒温器8来控制电磁离合器工作。一台压缩机调到0度时即切断压缩机的电源而不制冷，另一台调到调到更低的温度。很明显当两台压缩机同时高速运转时，才有足够的制冷量使大客车迅速即降温。当蒸发器表面温度达到0度时，一台压缩机停止运行，而另一台压缩机还在继续工作，不但减少了制冷量，防止蒸发器结冰，而且降低了制冷系统能耗,双机并联能量调节制冷系统特别适于车内空调冷负荷比较稳定、车速较高的大客车应用。例如旅游大巴车、 中巴车等。而对于公共汽车， 由于客流量大，车速慢，一般采用独立空调制冷系统,第二节 汽车空调车内送风的控制与调节,汽车
14、空调由单一制冷和供暖方式发展到现在的冷暖一体化方式，实现了对车内空气的综合调节，使汽车可以不分南北东西及春夏秋冬气候变化，舒适的行驶。目前，绝大多数汽车都采用了冷暖一体化空调器，其配气系统和温度调配系统如图3-2-8,空气在风扇1的输送下流过蒸发器5，降温除湿后到调温门6调温门的作用是调节空气的温度当调温门在A位置时， 冷空气不经过加热器心14，空气温度最低，供夏天时车内降温；当调温门在C位置时，冷空气进入加热器心，得到较高温度的空调风。当调温门在B位置时，一部分冷气经过加热器心14，温度升高，一部分空气不经过加热器心，两部分不同温度的空气混合后，得到某一温度的空气，输送到车内。调温门在A至C
15、之间的任一位置，可以得到所需要调配温度的空气。这样，人们可以根据实际需要，调节调温门位置， 以得到不同温度的空气，来调配车内的温度。,显然，经过蒸发器降温除湿的空气相对湿度和温度较舒适。调节温度后的空调气，则经过除霜门7、中风口10、下风口12、和侧风口9、11输送到车内。当车前挡风玻璃有霜和雾时，可以打开除霜门，让外来空气经蒸发器除湿后，再将全部通过加热心后的热空气从上风口吹向挡风玻璃，进行除霜。冬天，乘员脚下较易感觉寒冷，这时打开下风门，让热空气从下风口吹向脚部。一般情况下，空调风从中风口吹向乘员的前上部。调节中、侧风口上的栅格，可以将空气导向头部和前胸各部分。空气的清新度由风门4来调节和
16、控制，风门4在A位置，则将外来的新鲜空气送入空调器；风门4在B位置时，则车内空气进行自循环。有些空调的风门4可以在A和B之间的任意位置， 这样可供外来空气和车内空气进行调配。,一 、手动汽车空调系统的控制手动汽车空调系统目前仍普遍用在大多数中档轿车、面包车和货车上，其温度调配、通风机构和风向、风速等均依靠驾驶员通过各种功能键来实现。以北京切诺基汽车手动空调系统为例，说明功能键， 调温键，调风键和空调器的控制门之间的关系，如图3-2-9,功能键10用于对汽车空调系统功能进行选择功能键移动时，能改变真空开关的通路，通过真空开关来控制真空驱动器，再由真空驱动器来控制各个愤懑的开度及关停，从而达到调配空调温度，流向的目的。功能键具体名称和功能如下：“OFF”-停止位置 “MAX”-最冷位置“A/C”-空调位置 “Vent”-自然通风位置 “FIoor”(或“Heater”)-暖气位置 “Min”-供暖或除霜位置 ”Def”-除霜位置 调温键12可通过拉绳18控制调温门6和热水控制阀的开度，调温键在”cool”（冷端）位置，调温门关闭通向加热器心的通路；调温键在暖端位置经蒸发器降温后的空气全部进入加热器。调温键可在的冷端与暖端之间自由无级移动，对应调温门也有一相应位置,
