国产汽车电控系统的维修技术手册3

第三部分国产汽车空调器电控系统的维修第一章富康汽车空调器电控系统的维修一、空调系统的结构与工作原理空调是现代汽车的重要组成之一。

为改善车内部的环境条件,富康轿车装有通风、暖风和制冷装置组成的空调系统。

该系统采用了组合式结构，实现了通风，取暖、制冷一体化的特点。

它利用发动机的冷却液作为除霜、取暖的热源，利用制冷系统中的制冷剂作为冷源。

通风装置是由直流电动机驱动的风扇鼓动空气吹到驾驶室内，以实现车内外空气的交换；暖风装置的作用是提供热风；由风机鼓动空气吹过散热器吸收热量获得；冷风装置的作用是向车内提供凉风，由风机鼓动空气吹过蒸发器时吸收冷量(热量被蒸发器内制冷剂带走)。

由风机鼓动的空气流向受风门的控制。

(一)制冷系统的结构与工作原理富康轿车制冷系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、干燥罐、膨胀阀、鼓风机控制机构等组成，如图3-3-1-1所示。

图3-3-1-1 富康轿车制冷系统的组成1-冷凝器2-干燥罐3-安全阀4-鼓风机5-蒸发器6-膨胀阀7-鼓风机当空调电路接通后，压缩机开始运转工作。

压缩机排出的高温、高压制冷剂是过热气体，经高压软管进入冷凝器。

在冷凝器中制冷剂将大量的热散发给车外的空气。

先是放热降温至冷凝温度，再由气态变成液态继续放热，但温度不变。

最后液态制冷剂继续放热、温度下降，- 2513 -- 2514 -图3-3-1-2 制冷系统的工作原理 成为过冷的高压低温液体。

从冷凝器出来的制冷剂经高压管路进入具有吸湿及过滤作用的干燥罐，然后沿管路进入蒸发器内的膨胀阀。

制冷剂经过膨胀阀时，由于阀杆与阀座之间通道狭小产生节流作用，使制冷剂压力显著下降，制冷剂的沸点也随之降低。

制冷剂从膨胀阀进入蒸发器内成为低温低压液体。

制冷剂在蒸发器内吸热、气化、蒸发，温度上升(蒸发温度与蒸发器的制冷能力和吸热条件有关)。

在正常条件下由蒸发器出来的制冷剂略有过热，制冷剂所吸收的热量绝大部分是低温低压制冷剂由液态到气态相变时吸收的汽化热。

一般都希望蒸发压力及蒸发温度适中。

循环过程。

富康轿车制冷系统的制冷原理如图3-3-1-2所示。

1．压缩机(1)压缩机的功用空调压缩机是制冷系统的心脏部件。

它不断地使制冷剂循环制取冷空气。

它的性能如何将直接影响空调效果。

压缩机在制冷回路中主要有以下三个作用：1）抽吸作用。

有了压缩机的抽吸作用，才能使蒸发管内的压力下降，制冷剂在低温下才会沸腾气化，从而，使系统向车厢内排出冷空气。

2)循环泵作用。

制冷剂在系统中需要不断地循环，压缩机就是制冷剂循环的动力来源，因此也称空调泵。

3)压缩作用。

压缩机吸人的是低温低压的制冷剂蒸汽。

只有经过压缩，才能把低温低压图3-3-1-3 压缩机剖面图1-高（S ）低（D ）压管接口2-活塞3-齿盘4-加油塞5-轴承6-驱动斜盘7-摇板8-壳体9-进排气阀10-压力检查口（选装）图3-3-1-4 摇板压缩机连杆组件 1-活塞环2-活塞定位器3-活塞杆4-轴承5-槽板- 2515 -图3-3-1-5 簧片阀的4个主要零件 1-阀板2-进气阀3-排气阀4-排气阀限图3-3-1-6 摇板式压缩机工作过程的制冷剂蒸汽转变成高温高压的制冷剂蒸汽。

制冷剂蒸汽进入冷凝器后才能向外界排出热量。

(2)压缩机的结构富康轿车空调系统采用的压缩机为5D-708型摇板式活塞压缩机。

主要由摇板、活塞、双球头连杆、进排气阀、轴承、齿盘等组成，如图3-3-1-3所示。

空调压缩机的气缸均匀布置在同一侧，由摇板斜盘机构推动活塞往复运动。

摇板通过双球头连杆与每个活塞连接。

通过弹簧定位器，连接连杆头与活塞和摇板，这个弹簧定位器使活塞通过连杆至摇板槽之间保持预压，防止间隙配合处发出运行噪声，摇板压缩机连杆组件如图3-3-1-4所示。

压缩机上的进气阀和排气阀采用簧片阀。

簧片阀由4个主要零件组成：阀板、进气阀、排气阀、排气阀限位板，结构如图3-3-1-5所示。

进气阀在阀板活塞的一侧，当活塞下行产生真空时，簧片向下弯曲开启，即从蒸发器将制冷剂吸入缸内。

排气阀位于阀板另一侧，活塞下行产生真空将其吸下，保持关闭。

当活塞上行压缩制冷剂时，只有排气阀可被打开。

进气阀被压得更紧。

活塞上行时，作用在排气阀上的压力非常大，采用限位板来避免排气阀过度开启。

因为簧片阀过度开启易造成疲劳折损而引起压缩机过热。

为了防止播板作圆周方向上的移动，采用齿盘来限制摇板只作轴向往复摇摆，从而带动活塞作轴向往复运动。

(3)压缩机的工作过程当打开制冷系统电气开关时，压缩机上的电磁离合器通电而吸合，传动带盘带动主轴旋转，由于齿盘固定了摇板的运动轨迹，推动摇板作往复摆动。

摇板圆周上分布着7个球关节，通过球头连杆与活塞相连。

摇板的摆动推动某些气缸的活塞向上运行，而另一些向下运动，产生泵气作用，将高压高温气体压入冷凝器，如图3-3-1-6所示。

2-冷凝器（1）、冷凝器的作用富康轿车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温、高压制冷剂气体通过冷凝器将热量散发到车外空气中，从而使高温、高压的制冷剂气体冷凝成较高温度的高压液体。

(2)冷凝器的结构富康轿车空调的冷凝器是空气冷却的。

制冷剂在管内，流动，空气在管处掠过。

由于空- 2516 - 图3-3-1-9 蒸发器结构 1-蒸发器壳体总成2-进气壳总成3-进风道4-螺钉5、6-平垫圈7-密封垫圈8-簧片螺母9-螺母10-散热器3-3-1-暖风机壳图3-3-1-8 冷凝过程 图3-3-1-7 冷凝器 1-冷凝器2-橡胶缓冲垫 气侧的换热系数很低，极大地影响着整个冷凝器的传热。

为强化空气侧的换热，一方面采用风扇和利用车辆的迎面风进行冷却，另一方面是在管外空气侧的管壁上加散热片，以增加空气侧的传热面积。

富康轿车采甩管片式散热器，由管子及散热片组成。

经过胀管工序使散热片与圆管紧密接触，其结构比较简单，加工方便。

由于汽车在行驶中将产生比较强烈的颠簸和振动，管子和肋片之间易松动。

为了减小振动，在冷凝器底部安有橡胶缓冲垫，如图3-3-1-7所示。

(3)冷凝器的工作过程制冷剂总是以蒸汽形式进入冷凝器上部，然后沿冷凝器盘管而下，把热量传给外界空气，并变成液态。

此过程可分为三个阶段：1)温度降到该压力下的饱和温度。

2)散发出去的。

3)到进一步冷却。

由此可见，制冷剂在1度，如图3-3-1-8所示。

由于冷凝器是以空气作为冷却介质，因而容易有尘埃杂质附在其上，导致气流不能通过冷凝器，降低冷凝效率，故要定期清除。

3．蒸发器1)蒸发器的作用蒸发器的作用是使节流后的低压制冷剂及低温蒸汽在其中流过时吸收周围空气中的热量后转变成低压蒸汽，从而实现对空气的降温或降温除湿作用。

2)蒸发器的结构蒸发器的结构与冷凝器类似，也采用管片式。

不同的是隔筋通孔比冷- 2517 -图3-3-1-10鼓风机总成 1-鼓成机总成2-操纵机构 图3-3-1-11 膨胀阀剖面图 1-敏感元件2-膜片3-顶杆4-球阀座5-弹簧 凝器要多，管形为椭圆，具有散热面积大、散热性能好、热变形小等优点。

富康轿车的蒸发器安装在与暖风机壳体相连接的蒸发器壳体内，如图3-3-1-9所示。

鼓风机(如图3-3-1-10所示)提供足够的空气循环，以强制的方式迫使空气流动，将蒸发器外表面的冷空气吹向车内，这样可大大提高传热效果。

3)蒸发器工作过程1)节流后的低温蒸汽进入蒸发器内吸热而沸腾。

此时鼓风机使空气吹过蒸发器的外表面，空气的热量由外表面传给制冷剂，而制冷剂吸热后，逐渐使液体汽化变成饱和蒸汽。

在这个过程中蒸发压力始终保持一定,对应的蒸发温度也保持不变。

2)鼓风机不断使空气吹过蒸发器外表面而流人车内，使车内温度逐渐降低，达到降温目的。

3)由于蒸发温度总是比车厢内温度低，故饱和制冷蒸汽要过热才可防止湿蒸汽进入压缩机，避免产生液体。

由于制冷剂吸收的热量，有一部分用来冷凝空气中的水蒸汽起到除湿作用，因此在湿度高的天气，空调系统的降温作用不大，但因湿度降低，乘员出汗易蒸发，故仍会感到舒适。

4．膨胀阀(1)膨胀阀的作用膨胀阀的作用是把高压液态制冷剂的压力降低，并达到与蒸发器温度相对应的压力，使其能在蒸发器中很容易气起调节流量作用。

此流量是根据环境温度变化，通过感温元件自动控制膨胀阀的开启度来实现的。

(2)膨胀阀的结构富康轿车采用H 型膨胀阀，它具有感温灵敏、结构紧凑、牢固可靠、使用和安装方便等特点，其结构如图3-3-1-11所示。

膨胀阀由敏感元件、膜片、顶杆、球阀座、弹簧等组成。

在阀的两侧各有两个管子接口，中间为阀和顶杆。

阀体通道呈H 型。

由蒸发器来、到压缩机去的通道中，顶杆与其垂直。

顶杆加工成带有中空的腔室，使之与膜腔相通，顶杆与膜片密封铆死，空腔就成了内藏式的感温包，直接感受蒸发器的出口温度。

(3)膨胀阀的工作过程来自冷凝器的高温高压液态制冷剂通过膨胀阀节流降压流过蒸发器，其流量是靠用弹簧 支承定位的球阀来控制的。

当从蒸发器出口来的制冷剂膨胀后进人压缩机时，将热量传给密- 2518 -图3-3-1-12 干燥罐剖面图 1-第一过滤芯2-第二过滤芯3-加流管4-压力开关5-调压阀6-视窗7-视窗B 8-流向膨胀阀9-冷凝后的制冷介质进口 封在膜片上方的敏感元件。

它受热膨胀下压膜片，推动顶杆，球体克服弹簧压力、打开阀门。

温度越高，阀门开度越大，使去蒸发器的流量增加。

随着较多制冷剂流过蒸发器，在离开蒸发器时，其温度也降低，敏感元件流体收缩，膜片上压力减少，使阀门开小。

空调系统实际运行时，为确保液体不流出蒸发器(因为液体不可压缩，如果液体制冷剂进入压缩机，则压缩机在泵气时会损坏)，弹簧设计的弹力要比关闭阀门所需的力稍大些，结果是流经膨胀阀的制冷剂流量要比理想流量稍小一点。

这样，制冷剂不仅能蒸发，而且将吸收一些额外热量，使之具备一定的过热。

弹簧的另一功能是在系统关闭时，膜片本身处于一种使阀门稍微开启的状态，允许一定量的制冷剂短暂流过，而弹簧却施加压力于阀门上，使阀门关闭，确保制冷剂停止流动。

作为一般规定，膨胀阀已由厂家调整到4～5℃过热值，这已满足多数使用上的要求，如无绝对必要，可以不必调整。

5．干燥罐（1）干燥罐的作用贮液干燥罐是保证压缩机和制冷系统正常的运行的设备。

它主要起着三个方面的作用：1）用以贮存制冷剂。

干燥罐接受从冷凝器来的高压制冷剂，并加以贮存，以便工况变动时能补偿和调节液体制冷剂的盈亏。

还供系统补偿少量的正常渗漏。

2)过滤制冷剂。

空调系统中难免有尘埃、油泥、机械杂质等，如不加以滤除，会损坏缸壁和轴承。

因此干燥罐起过滤作用，避免杂质在系统内循环。

3)吸收制冷剂中的潮气。

空调系统中总会有潮气存在，但数量越少越好。

水分的存在有可能造成“冰堵”现象，即水结冰而堵塞通路。

此外水还会腐蚀机件，影响制冷系统的正常运转。

(2)干燥罐的结构贮液干燥罐的结构如图3-3-1-12所示。