汽车空调维修与检测——汽车空调控制系统1

通过本章的学习，使学生了解汽车空调控制元件的种类、作用和结构，理解并掌握它们的工作原理，学会分析汽车空调系统电路。,第五章 汽车空调控制系统,5.2汽车空调系统控制电路,主要内容：,5.1汽车空调基本控制元件,行动目标,通过本节的学习， 使学生了解汽车空调基本控制元件的种类、作用和结构，理解并掌握它们的工作原理。,5.1汽车空调基本控制元件,行动任务,1、介绍温度控制器。 （1）温度控制器的作用。 （2）机械式温度控制器的结构、原理。 （3）双金属片式温度控制器的结构、原理。 （4）电子式温度控制器的结构、原理。2、介绍压力控制组件。 （1）压力开关的作用、类型。 （2）高压开关的安装位置、类型、作用、原理。 （3）低压开关的安装位置、类型、作用、原理。,（4）双重压力开关的安装位置、作用、原理。 （5）三重压力开关的安装位置、作用、原理。3、介绍车速控制器。 （1）怠速继电器的作用、原理。 （2）怠速提高装置的作用、原理。4、介绍控制继电器的类型、原理。5、介绍其它保护装置的作用、原理。,导引实例,车型：帕萨特轿车故障现象：行驶过程中空调突然停止运行，但有时又恢复正常。检查方法：检查空调压力正常；对冷凝器和蒸发箱进行清洗，确认散热系统良好；再次试车，冷气突然消失，压缩机不工作。检查空调系统熔丝，正常；检查压力开关，拔下其插头，按通A/C开关时，测2号端棕/白线电压应12V，实测为0V。顺线路查找为一4针转换插头被水浸而氧化，造成空调线路不良。,故障原因：压缩机一般在发动机急加速工况，水温高于125，空调系统的高压系统压力大于320KPa时不工作。可是经过检查，这些情况都不存在，那就只剩下电路的问题。空调系统压力开关F129很重要。它的主要作用是当系统压力过低（大约小于200kpa）时，切断空调压缩机，当压力太高（大约大于3000KPa）时，切断系统工作，以保护压缩机；当制冷剂循环压力升高时，提高散热风扇风速，优化冷凝器性能。排除方法：清洁接头后故障排除。,知识内容,5.1.1 温度控制器,5.1.3 车速控制装置,5.1.4 控制继电器,5.1.2 压力控制组件,5.1.5 其它保护装置,5.1.1温度控制器,温度控制器又称恒温器、温度开关，是汽车空调系统中温度控制的一种开关元件。1、温控器的作用（1）感受蒸发器表面温度，从而控制压缩机电磁离合器的通断，起到调节车内温度与防止蒸发器结霜的作用。（2）在自动空调中还增加了感知车内温度、车外温度的温度控制器，一般称它们为温度传感器。它们能把温度信号转变为电信号送给ECU，使ECU全方位感知车内外温度，从而调节车厢内的温度。,2、温控器的结构形式（1）机械压力式温度控制器它又称为波纹管式温度控制器如图5.1所示，主要是利用波纹管的伸长和缩短来接通或断开触点，从而控制制冷装置压缩机的动力源。,图5.1机械压力式温度控制器外形,如图5.2和5.3所示。其感温控制元件主要由感温毛细管和波纹管构成，毛细管内充有感温物质（如R-12或CO2）。感温毛细管一般插在蒸发器翅片中（插入深度约为1in即25.4mm），感受其温度变化。,图5.2插入蒸发器芯的温控制器毛细管,图5.3机械压力式温度控制器结构图,（2）双金属片式温度控制器,图5.4双金属片式温度控制器,图5.5双金属片式温度控制器结构,（3）电子式温度控制器,图5.6 电子温度控制器电路原理图,现在自动空调采用多个热敏电阻做为传感器，全方位感测汽车内外温度，如图5.7所示 。,图5.7温度传感器安装位置,【小资料】： 电子式温控器工作原理,图5.8电子温控器工作原理图,请试一试吧：,图5.9 典型温控器的调节,5.1.2压力控制组件,压力控制组件一般可分为两大类：通断型，也称压力开关：即对于所设定的压力执行通或断的指令，如高、低压开关等；调节型，也称压力调节器：对于所设定的压力执行的是一个调节过程，通过调节蒸发器压力，以防止其表面结冰。常见的有蒸发压力调节器(EPR)、导阀控制吸气节流阀(POA)、组合阀(VIR)等。,1、压力开关的作用现代空调系统一般都装有各种形式的压力开关。设置压力开关的目的有两个：压力控制和系统保护。,图5.10 压力开关的在系统中的安装,2、压力开关的结构类型（1）高压开关安装：一般安装在空调制冷系统高压管路或储液干燥器上。如图5.11和5.12所示。作用：用来防止系统压力过高而使压缩机过载或系统管路损坏。类型：它有常闭触点和常开触点两种类型。,图5.11 安装在制冷系统中的压力开关,图5.12 安装在储液罐上的压力开关,图5.13 常闭型高压开关,图5.14 常开型低压开关,（2）低压开关低压开关有两种，分别安装在制冷系统高压或低压管路中。高压回路中的低压开关安装：它安装在冷凝器与膨胀阀之间的高压管路上或储液干燥器上。作用：控制压缩机不要在缺少制冷剂的情况下运转，以免压缩机因缺乏润滑油而遭受破坏。同时也起到低温环境下停止压缩机运行的保护作用，以免在过低的环境温度下，制冷系统仍然工作而造成蒸发器表面结冰，并增加不必要的功耗。,安装：它安装在蒸发器出口至压缩机吸入侧的低压管路上。作用：感受吸气压力，用来控制高压旁通阀的除霜作用。（3）双重压力开关（高低压组合开关）高、低压开关起保护作用时，一般都安装在高压侧，为使结构紧凑，减少接口，把高、低压开关做成一体，组成双重压力开关。安装：它安装在制冷系统的高压端。作用：高、低压力开关的双重作用。如图5.15所示。,接线端子：它有四个接线端子，高、低压端子各两个。,图5.15 双重压力开关结构,（4）三重压力开关（三元开关）三重压力是指制冷系统高压侧压力过高、中压、过低三种压力状况。三重压力开关实际是将冷凝器风扇的高速控制组合到高低压组合开关上，使其成为了三功能的组合开关。安装：它安装在高压侧的储液干燥器上，感受高压侧制冷剂压力信号。作用：1）防止因系统制冷剂泄漏，高压压力过低而损坏压缩机。2）当系统内制冷剂高压异常时，保护系统不受损坏。3）在正常工作状况下，冷凝器风扇低速运转，实现低噪音，节省动力；当系统内高压升高后（即中压时），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。,工作原理：下面我们以东风悦达起亚远舰牌轿车自动空调系统控制中的部分电路来说明三重压力开关的工作情况。如图5.16所示。,图5.16 三重压力开关工作原理,三重压力开关的工作条件如表5.1所示。,5.1.3车速控制装置,1、怠速控制装置（1）怠速继电器,图5.17 怠速继电器电路接线图,一般带有怠速继电器的控制电路都与测温电路继电器串接。,图5.18 温度转速控制电路,（2）怠速提高装置作用：主动式调节，即在发动机怠速运转时，加大油门，以增加发动机的输出功率，并使发动机转速稍有提高，达到带负荷的低速稳定运转的目的。,5.19 化油器车怠速提高装置,图5.20 电喷车怠速提升原理图,图5.21 空气流量调节阀总成结构,2、超速控制器作用：在汽车加速超车时，为了保证发动机有足够的动力，切断压缩机离合器电路，以尽量大的发动机功率来供汽车加速所需。由超速开关及延迟继电器组成。如图5.22和5.23所示。利用发动机真空度增大来实现加速断开功能。利用点火线圈低压侧脉冲信号输入放大器中以使压缩机通断，即发动机转速达4500r/min或更高设定值时切断压缩机工作，在10秒后自动接通。,图5.22 加速切断器安装位置,图5.23 桑塔纳轿车空调超速控制器,5.1.4控制继电器,1、常开型继电器,图5.24 常开型继电器接线图,常开触点型继电器一般用于电磁离合器控制、冷凝器风扇控制、怠速提升装置控制等。如图5.24所示，只要有电流通过，继电器线圈上产生的磁力克服弹簧力将活动芯棒吸入，使触点接通，反之则断开。2、常闭型继电器常闭触点型继电器用在只要有控制电流通过，触点就断开的电路上。一般串联在起动电路中，只要汽车开关处于起动位置，此继电器的触点就断开，保证在汽车起动时，空调系统不能工作。它的结构与常开型相似，仅铁心动作相反。怠速继电器就属于此类。,3、转换型继电器即5脚继电器，如图5.25所示。,图5.25 5脚继电器外形及接线图,5.1.5其它保护装置,1、环境温度开关它串联在压缩机控制电路中，当大气温度低于某值时（如4），压缩机不能起动；高于某值时（如2）才能起动。也有的采用车内温度传感器，设定车内温度低于18时冷气系统不起动。2、过热开关(过热保护装置)它能防止由于缺少制冷剂，造成压缩机因缺乏润滑油而过热损坏。它一般有两种类型： 一种是装在压缩机缸盖上，作用结果是使电磁离合器电源中断，压缩机停转。如图5.26所示：,图5.26 过热开关电路原理,另一种是装在蒸发器出口管路上，作用结果是泄漏报警灯亮。如图5.27所示：,图5.27 连接泄漏报警灯的过热开关,3、水温开关安装在发动机水箱及其管路中，用以监视水温，防止发动机水温过热。当水温超过设定值（如120）开关断路，压缩机停止工作；当水温降到某一值时（如106）开关闭合，压缩机重新工作。4、高压卸压阀安装在高压管路或压缩机上。如高压开关失灵，作为第二道保护装置，将过高压力（R12约为2.7MPa左右，R134a约3.4MPa左右）制冷剂溢出。压力下降后卸压阀又关闭。,图5.28 高压卸压阀结构,5、时间温度延时装置此装置在冷却水温低于82或高于127时断掉压缩机工作。如车刚起动时，冷却水温度低，此时发动机工作不稳定，不宜使用冷气系统，装置处于断开状态。水温升至82时，发动机工作已稳定，装置闭合，空调压缩机开始工作。即从起动车起需延时半分钟到一分钟的时间，空调才能接通使用。而当发动机慢速爬坡，需最大扭矩时，水温会很高，至127时，此装置会断开，使压缩机停止工作，以减少汽车发动机负荷，从而保护发动机。,1、温度控制器主要是感受蒸发器表面温度，从而控制压缩机离合器的通断，起到调节车内温度与防止蒸发器结霜的作用。2、温度控制器主要有机械压力式、双金属片式和电子式。3、机械压力式（波纹管式）温度控制器，主要是利用插入到蒸发器翅片中的毛细管感温使波纹管伸长和缩短来接通或断开触点，从而控制制冷装置压缩机的动力源。 4、电子式温度控制器一般采用负温度系数的热敏电阻作为感温元件，一般称它为温度传感器。5、设置压力开关的目的有两个：压力控制和系统保护。压力开关安装在空调管道上或储液干燥器上，用来检测系统的工作压力，,小 结,一旦压力异常，压力开关动作，自动切断压缩机电路或控制冷却风扇以加强散热效果。 6、压力开关有高压开关、低压开关、双重压力开关、三重压力开关、压力传感器等多种类型。 7、高压开关一般安装在空调制冷系统高压管路或储液干燥器上。常闭触点型高压开关在压力异常升高超过规定值时，会自动打开，切断压缩机电磁离合器电路。常开触点型高压开关则是在压力异常时自动闭合，接通散热风扇高速档电路。 8、低压开关有两种，安装在高压管路中的低压开关，在压力异常低至规定值时，触点打开，切断压缩机电磁离合器电路；安装在低压管路中的低压开关，在压力异常低至规定值时，接通高压旁通阀，使部分高温蒸气进入蒸发器达到除霜目的。,9、双重压力开关安装在高压侧，在压力异常高或低时切断压缩机电磁离合器电路。 10、三重压力开关安装在高压侧，在压力异常高或低时切断压缩机电磁离合器电路，在中压一定值时接通散热风扇高速档电路，提高散热效果。 11、车速控制器包括怠速控制装置和超速控制装置。 12、怠速控制装置有两种类型。怠速继电器在发动机怠速运转时，自动切断压缩机离合器电路，减轻发动机负荷，稳定怠速。怠速提高装置在怠速时增加节气门开度，提高怠速，达到带负荷低速稳定运转的目的。 13、超速控制器的作用是在汽车超车时，为保证发动机有足够的动力，切断压缩机离合器电路。它控制形式主要有三种：超速开关及延迟继电器控制型，真空断开器控制型，利用点火线圈脉冲信号输入放大器控制型。,14、环境温度开关串联在压缩机控制电路中，在大气温度低于设定值时断开，压缩机不能起动。 15、过