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1、汽车空调检测与维修,课程设计： 课程教学：,江 军,一、项目要求,【知识要求】 1理解汽车空调的基本控制部件及其组成和工作原理 2理解汽车空调压力控制装置的类型、结构和工作原理 3理解汽车空调温度控制装置的类型、结构和工作原理,4理解汽车空调真空控制装置的类型、结构和工作原理 5理解汽车空调电器控制元件的类型、结构和工作原理 6理解汽车空调车速控制装置的类型、结构和工作原理,【能力要求】 1能就车进行汽车空调控温器及其电路的检测 2能就车进行汽车空调鼓风机及其电路的检测 3能就车进行汽车空调冷凝器及其电路的检测 4能就车进行汽车空调压缩机离合器及其电路的检测 重点掌握内容：汽车空调温度控制系统
2、电路分析，汽车空调温度控制系统电路检测。,二、相关知识,（一）汽车空调的基本控制部件 （二）汽车空调的压力控制 （三）汽车空调的温度自动控制 （四）汽车空调的真空控制装置 （五）汽车空调的电气控制元件 （六）车速控制,视频（汽车空调与暖风系统CAI7）,在汽车空调手动控制系统中（汽车空调自动控制系统在项目六中介绍），汽车空调间歇性不制冷故障往往是由温度控制装置、压力控制装置和真空控制装置及其线路故障引起的，因此本项目主要介绍汽车空调温度控制装置、压力控制装置和真空控制装置的检修相关知识。 汽车空调系统的几种主要控制部件的作用及安装部位如表4-1所示。,（一）汽车空调的基本控制部件,1恒温器（温
3、度开关）,恒温器是汽车空调系统的温度控制部件，感受的温度有蒸发器表面温度、车内温度、大气温度等。 控制离合器工作的恒温器有3种形式：波纹管式、双金属片式和热敏电阻式。,视频（汽车空调与暖风系统CAI2516),这种恒温器采取的是热力杠杆式（或称热力机械式）结构，它是将一根由毛细管连接的温度传感器（感温包）放在需要感温的部位，一般插在蒸发器中间。,（1）波纹管式恒温器,1电磁离合器 2触点 3摆动框架 4波纹管 5毛细管 6感温包 7绝缘块 8冷点控制 9电动机 10开关 11保险丝 12电池,它的工作原理如图4-1所示。当流过的空气温度升高时，毛细管里的气体膨胀，对波纹管产生一个压力，波纹管与
4、摆动框架相连，框架上有一个动触点，恒温器壳体上有一个定触点。波纹管的压力推动框架，使两个触点闭合，电流接通，电磁离合器产生吸力。人工温度调节是靠与框架相连的轴及外部调整旋钮来实现的。旋钮顺时针方向转动时，弹簧拉紧，车内温度比较高时，才能使触点闭合。,这种恒温器没有毛细管，直接靠空气通过表面而进行工作。它的人工温度调整方法与波纹管式相同。,（2）双金属片式恒温器,1导线 2双金属 3动触点 4定触点 5壳体,它的工作原理如图4-2所示。它由两片对温度变化胀缩程度不同的金属片组成，上面有一个动触点，壳体上有一个定触点。在设定温度范围内，双金属片平伸，触点闭合，电流接通，压缩机电磁离合器吸合。由于温
5、度变化，这两片金属产生不同的变形而弯曲，使触点分开，中断电磁离合器的电流，使压缩机停止转动。,当冷空气通过恒温器时，引起恒温器的双金属片中的一片收缩成弓形。随着空气温度的不断降低，这片金属不断收缩，直到把触点分开。当温度增加时，另片金属受热伸长，把触点拉回到一起。,这种恒温器是一种电气结构，有一个小圆片形的热敏电阻与毛细管一样插在蒸发器芯子中间（或其他需要感温的部位），热敏电阻用导线与晶体管电路系统相连（如图4-3所示）。由于温度变化使热敏电阻的电阻值发生变化，从而控制电路的接通与断开。,（3）热敏电阻式恒温器,图4-3 热敏电阻式恒温器的电路原理 1电磁阀 2可变电阻 3热敏电阻,热敏电阻有
6、两种：一种电阻具有负温度特性，即温度升高，电阻值下降；另一种具有正温度特性，即温度上升，电阻值上升。,压力开关属于保护元件，分高压保护、低压保护和中压保护3种。它可以根据压力的变化开闭触点，故又称压力继电器，由压力引入装置、动力器件和触点等组成。,2制冷剂压力开关,视频（汽车空调与暖风系统CAI29）,高压压力开关装在压缩机至冷凝器的管路上，其作用是防止系统在异常的高压压力下工作。当因冷凝器散热不良、散热堵塞和风扇损坏等导致冷凝器的压力出现异常上升时，开关会自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停转，或接通冷却风扇高速挡电路，自动提高风扇的转速，以降低冷凝器的温度和压力。,（1）高压压力开关,在汽
7、车空调系统中，高压开关的压力控制范围为：2.82 MPa3.l0 MPa范围内断开，1.03 MPa1.73 MPa范围内接通。,低压压力开关有两种，一种设在高压回路中，其主要目的是保护压缩机在缺少制冷剂的情况下不空转，以免压缩机因缺乏润滑油而磨损。同时，也起到低温环境保护作用，以免在过低温度的环境下使制冷系统工作而造成蒸发器表面结冰，增加功耗。,（2）低压压力开关,学习情境二：半自动动空调检测与维修,学习任务2：汽车空调间歇性不制冷故障检修,（2）低压开关工作原理 当系统吸气压力降低时，压力调整弹簧和压力差弹簧的弹力相抵消，动作板复原，微动开关动作，接点通电，高压旁通阀开启。在正常运转时，高
8、压旁通阀通路的接点一直是开着的。,1-接头 2-膜片 3-外壳 4-接线柱 5-弹簧 6-固定触点 7-活动触点,（2）低压压力开关,另一种低压开关设在低压回路中，通过感受吸气压力，用来控制高压旁通阀的除霜作用。即当低压压力低到某一规定值时，接通高压旁通阀（电磁阀），让部分高压蒸汽直接进入蒸发器，以达到除霜的目的。 在汽车空调制冷系统中，低压开关的压力控制范围为：80 kPa110 kPa范围内断开，230 kPa290 kPa范围内接通。,近来，不少汽车空调倾向于采用设在高压回路中的三位压力保护开关，如上海桑塔纳2000轿车、南京依维柯客车的汽车空调系统就采用了三位压力开关。 三位压力开关内
9、部由隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成。接点可分为低压及高压异常时会动作的接点和用于控制冷凝器风扇或发动机散热器风扇的接点。,（3）三位压力开关,三位压力开关的作用如下。 防止因制冷剂泄漏而损坏压缩机。 当系统内制冷剂高压异常时，保护系统不受损坏。, 在正常工作状况下，冷凝器风扇低速运转，实现低噪声，节省动力；当系统内高压升高时，风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现了风扇的二级变速。 三位压力开关一般安装在储液干燥器上，感受制冷剂高压回路的压力信号，其工作过程如图4-4所示（以R-134a制冷剂为例）。,当制冷剂压力大于1.77 MPa时，压力就大于隔膜弹力，隔膜会反转，将轴推上，以接通冷凝器
10、的风扇高速接点，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，接点断开，冷凝器风扇又以低速运转。 常见压力开关的开关形式及作用如表4-2所示，其有关技术参数如表4-3所示。,（4）中压压力开关,表4-2 压力开关的开关形式及作用,表4-2 压力开关的开关形式及作用 续表,注：“”为压力升高的动作方向，“”为压力降低的动作方向。,表4-3 压力开关的技术参数,学习情境二：半自动动空调检测与维修,学习任务2：汽车空调间歇性不制冷故障检修,学习情境二：半自动动空调检测与维修,学习任务2：汽车空调间歇性不制冷故障检修,三位压力开关,近年来，不少汽车倾向于采用设在高
11、压回路中的三位压力保护开关，如上海桑塔纳2000轿车、南京依维柯客车等。,学习情境二：半自动动空调检测与维修,学习任务2：汽车空调间歇性不制冷故障检修,三位压力开关,三位压力开关的作用：防止因系统制冷剂泄漏而损坏压缩机(低压时)； 当系统内制冷剂异常高压时保护系统不受损坏；正常状况下，在冷凝器风扇低速运转时，实现低噪声，节省动力；在系统压力升高后(即中压时)风扇高速运转，改善冷凝器的散热条件，实现风扇二级变速。,三位压力开关一般安装在贮液干燥器上，感受制冷剂高压回路的压力信号。,学习情境二：半自动动空调检测与维修,学习任务2：汽车空调间歇性不制冷故障检修,除大型独立式汽车空调机组以外，一般汽车
12、空调、压缩机都是通过电磁离合器与发动机主轴发生联系的。压缩机的停、开都是由电磁离合器的吸合与释放决定的，因此电磁离合器是汽车空调自动控制系统中的执行部件，受温度开关（恒温器）、压力开关（压力继电器）、车速继电器和电源开关等元件的控制，它一般装在压缩机前端。,3电磁离合器,电磁离合器由离合器压力板、皮带盘（转子）及电磁线圈组成，其分解图如图4-5所示。,（1）电磁离合器的种类及工作原理,图4-5 电磁离合器分解图 1压力根 2转子 3转子轴承 4定子 5压缩机,电磁离合器有定圈式及动圈式两种，前者电磁线圈固定在压缩机壳体上不转动，后者电磁线圈与皮带盘连在一起是转动的。, 定圈式离合器。 电磁线圈
13、安装在压缩机端盖上不转动，转子靠轴承和卡簧保持在电磁线圈上面，转子的外形即为皮带盘。吸铁（离合器板）装在压缩机曲轴的端头。没有电流通过电磁线圈时，离合器上没有电磁吸力，转子由皮带带动自由转动。当有电流通过时，在线圈与吸铁之间建立磁场，吸铁被拉向转子。当两者完全啮合时，整个装置一起旋转（如图4-7所示）。,图4-7 定圈式离合器,只要有电流持续通过，磁场就保持恒定。吸铁与压缩机曲轴连在一起，带动压缩机曲轴旋转，制冷系统便开始工作。 当恒温器或开关断路时，线圈电流被切断，吸铁从转子上脱开，此时虽然转子仍在转动，但压缩机已停止工作。, 动圈式离合器。 其工作原理与定圈式离合器相同，但电磁线圈位置不同
14、。在动圈式结构中，电磁线圈是转子的一部分，与转子一起转动，电流通过装在压缩机上的电刷流到电磁线圈中，建立磁场。磁场使吸铁与转子接触，由吸铁、转子和线圈组成的整个电磁离合器的装置的转动以带动压缩机的转动。 这两种离合器在吸铁及转子上都开有几条集流槽，以利于聚集磁场，增加两者的吸引力。, 由于电磁离合器的接合与脱开是高速进行的，在吸铁板和转子表面会有很多离合的痕迹。这些痕迹对工作不会造成危害，是允许的。,（2）电磁离合器的使用注意事项, 要引起重视的是对电磁线圈要施加合适的电压。对于12 V电压的电磁线圈，若加在6 V电压的系统中，则不能产生足够的磁场，会使吸铁打滑，缩短离合器的寿命，并降低制冷量
15、。反之，若把一个6 V的线圈加到12 V电压的系统中，线圈寿命将缩短。假如一定要把6 V的设备接到12 V电压的系统中，则必须增加一个电阻器。, 线圈和转子之间的间隙很重要，线圈与转子应靠得尽量近，以便获得更强的磁场作用，但是此间隙不能过小，以免转子拖曳线圈（对定圈式离合器而言）。, 转子和吸铁之间的间隙也很重要。假如此间隙太小，当离合器脱开时，转子要拖曳吸铁。但假如此间隙太大，则当离合器工作时，它们之间接触太少。这两种状态都可以造成离合器性能不良。它们两者之间的合理间隙应该是当离合器无电流时，两者不发生拖曳现象；当离合器有电流时，能保证不发生打滑现象。,如果汽车空调系统中没有压力或温度的控制
16、调节元件，那么在正常状态下，车内温度会越来越低，蒸发器的温度会降到结冰温度0，在蒸发器周围积聚的水汽会结冰，并逐渐把空气流道堵死，因此在制冷系统中必须有自动控制机构。,（二）汽车空调的压力控制,丰田黄冠间隙性制冷故障,用在汽车空调系统中的吸气压力调节器种类很多，如蒸发压力调节器（EPR）、导阀控制蒸发压力调节器（POEPR）、吸气节流阀（STV）、导阀控制阀（POASTV）和组合阀（VIR）等。这些机构有的自成一个独立总成，有的则与压缩机组成一体。,蒸发压力调节器是一种全自动吸气压力控制装置。美国克来斯勒公司的部分汽车上采用了EPR。EPR有两种，一种装在蒸发器与压缩机之间的管路上，另一种装在压缩机内紧挨着吸气服务阀。其目的是将压缩机吸气压力保持在设定范围内，防止蒸发器结霜。一般设定的蒸发压力在152 kPal80 kPa，压缩机的进口压力在104 kPa左右，这个压力会随着蒸发器
