汽车自动空调构造原理与维修

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于是绕在磁铁上的线圈内便产生一个与转速相应的脉冲电压。转速越高, 于是绕在磁铁上的线圈内便产生一个与转速相应的脉冲电压。转速越高,输出脉冲电压的电压 值及单位时间内的脉冲次数就越多。 值及单位时间内的脉冲次数就越多。
霍尔式传感器当一个有电流通过的霍尔半导体片(置于磁场方向和电流方向垂直的磁场中) 当一个有电流通过的霍尔半导体片(置于磁场方向和电流方向垂直的磁场中)
电磁式传感器转子旋转时,由于转子凸起与托架间的磁隙不断发生变化,通过线圈的磁 转子旋转时,由于转子凸起与托架间的磁隙不断发生变化,
通也不断变化,于是线圈中便产生感应电压,并以交流形式输出。在实用结构中, 通也不断变化,于是线圈中便产生感应电压,并以交流形式输出。在实用结构中,往往将传感 器装于分电器内,并使用复合转子和耦合线圈。 器装于分电器内,并使用复合转子和耦合线圈。
汽车空调构造与维修
压缩机是空调制冷系统中最关键的部件,可以说自动空调对压缩机的控制就是 压缩机是空调制冷系统中最关键的部件, 对制冷系统的制( 对制冷系统的制(调)冷控制。 冷控制。
6.4.1 控制流程及原理
汽车自动空调系统的自动控制在许多方面有所不同,但对制冷系统的控制却基 汽车自动空调系统的自动控制在许多方面有所不同, 本相同。控制流程及原理参见图6-35所示。 本相同。控制流程及原理参见图6 35所示。 所示
光电式传感器当分电器轴转动时,遮光盘交替地让开或阻断从发光二极管射向光敏三极 当分电器轴转动时,
管的光线,使光敏三极管导通或截止,从而产生脉冲信号。 管的光线,使光敏三极管导通或截止,从而产生脉冲信号。
5.压力检测控制
在空调制冷系统的高压区和低压区均安装有压力开关,分别称为高压开关和低压开关, 在空调制冷系统的高压区和低压区均安装有压力开关,分别称为高压开关和低压开关,用 来对系统内的压力进行检测控制。 来对系统内的压力进行检测控制。压力开关的作用原理是利用感受到的管路中制冷剂的压力使 膜片上移或下吸,从而推动动触点与定触点接触或分开,由此来控制被控电器的控制电流, 膜片上移或下吸,从而推动动触点与定触点接触或分开,由此来控制被控电器的控制电流,达 到控制目的。压力开关的工作原理见图6 所示。 到控制目的。压力开关的工作原理见图6-40 所示。 正常高压下是闭和的, 高压开关在正常高压下是闭和的, 如果压力超过一定高压值时它就断开。 如果压力超过一定高压值时它就断开。 压力下降到低于某一定值时高压开关 又闭和。高压开关不向空调ECU ECU提供数 又闭和。高压开关不向空调ECU提供数 据,这个开关通常串联在压缩机离合 器回路中。 器回路中。象冷凝器风机电机损坏这 种情况, 种情况,就可引起高压侧压力超过安 图6-40 压力开关的工作原理图 全限度。 全限度。 关处于闭和状态。当压力降到一定值 关处于闭和状态。 时开关断开;并发出信号给空调ECU ECU, 时开关断开;并发出信号给空调ECU, 使其断开压缩机离合器电路, 使其断开压缩机离合器电路,防止压 缩机在低压情况下运转。 缩机在低压情况下运转。当低压侧压 力升高到某一定值时开关又闭合。 力升高到某一定值时开关又闭合。超 低压情况的出现,可能是由于制冷剂 低压情况的出现, 的损失引起低压侧压力非正常降低。 的损失引起低压侧压力非正常降低。
图6-35 汽车自动空调制冷系统的控制流程及原理图
6.4.2 主要检测控制及装置
汽车自动空调的制冷控制是整个温度控制系统的一个子系统。 汽车自动空调的制冷控制是整个温度控制系统的一个子系统。下面介绍该子系统中的一些 主要检测控制装置。 主要检测控制装置。
1.压缩机保护控制
在运行中,如果制冷系统中制冷剂过多或因堵塞而循环不畅或压缩机缸盖温度过高, 在运行中,如果制冷系统中制冷剂过多或因堵塞而循环不畅或压缩机缸盖温度过高,会造 成高压部分因压力异常升高而损坏,所以在压缩机上会设有过热开关或高压保护开关— 在压缩机上会设有过热开关或高压保护开关— 成高压部分因压力异常升高而损坏,
—即卸压阀。 即卸压阀。 过热开关有两种,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 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,
机停转。一种是装在蒸发器出口管路上,作用结果是制冷剂泄漏警报灯亮。 机停转。一种是装在蒸发器出口管路上,作用结果是制冷剂泄漏警报灯亮。这两种结构的目的 都是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。 都是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。 过热开关的结构见图6 36所示。当制冷剂温度升高到一定值时, 过热开关的结构见图6-36所示。当制冷剂温度升高到一定值时,膜片下的蒸气压力使膜片 所示 上升,推动螺钉,带动动触点与定触点接触,过热开关接通。 上升,推动螺钉,带动动触点与定触点接触,过热开关接通。在过热开关后面串接一个过热时 间继电器。当过热状态是持续的而不是瞬时的情况下,制冷剂泄漏警报灯才会点亮。 间继电器。 当过热状态是持续的而不是瞬时的情况下,制冷剂泄漏警报灯才会点亮。 卸压阀的作用是当高压超过限度时,打开阀门给系统卸压。如果空调系统中制冷剂缺乏, 卸压阀的作用是当高压超过限度时,打开阀门给系统卸压。如果空调系统中制冷剂缺乏, 则可能冷冻油也缺乏。压缩机若在这种干摩擦情况下运转,就会造成压缩机温度过高。 则可能冷冻油也缺乏。压缩机若在这种干摩擦情况下运转,就会造成压缩机温度过高。
压缩机锁止传感器检测的是发动机转速 及曲轴位置,所以也称为转速传感器、 及曲轴位置,所以也称为转速传感器、曲轴 位置传感器或上止点传感器。常用的曲轴位置
及转速传感器有发电式、霍尔式、电磁式和光学 及转速传感器有发电式、霍尔式、 式等,参见图6 39所示 所示, 式等,参见图6-39所示,它们既可安装在曲轴飞 轮上,也可以装在分电器壳体内。 轮上,也可以装在分电器壳体内。装在曲轴飞轮 上时,因飞轮尺寸大,分辨率高, 上时,因飞轮尺寸大,分辨率高,所以其检测精 度较高。装在分电器壳体内时,由于其尺寸小, 度较高。装在分电器壳体内时,由于其尺寸小, 分辨率低,因此检测精度有所下降。 分辨率低, 因此检测精度有所下降。
图6-38
佳美汽车空调压缩机锁止传感器电路
(a)发电式传感器原理
(b)霍尔式传感器原理
(c)电磁式传感器原理
(d)光电式传感器原理
图6-39
压缩机锁止传感器
发电式传感器运转时,当磁性圆盘的凸齿通过蹄形磁铁时,蹄形磁铁的磁场发生变化, 运转时,当磁性圆盘的凸齿通过蹄形磁铁时,蹄形磁铁的磁场发生变化,
3.离合器二极管
当有电流供给时,离合器线圈是一个具有很强磁场的电磁铁。在电源供给线圈的时间内, 当有电流供给时,离合器线圈是一个具有很强磁场的电磁铁。在电源供给线圈的时间内, 这个磁场都是恒定的,当电源断开时,电磁场消失,同时产生出高压的脉冲信号。 这个磁场都是恒定的,当电源断开时,电磁场消失,同时产生出高压的脉冲信号。这些脉冲信 号对于精密的电子电路是有害的,必须加以滤除。 号对于精密的电子电路是有害的,必须加以滤除。 把一个二极管跨接在离合器线圈两端并接地,利用二极管的限幅作用抑制尖峰电压为 一安全电压。这个二极管通常分接在离合器线圈内的接线柱上,它与离合器线圈并联, 一安全电压。这个二极管通常分接在离合器线圈内的接线柱上,它与离合器线圈并联,一端通 12V电源,另一端接地,检查二极管需用欧姆表。 12V电源,另一端接地,检查二极管需用欧姆表。
4.压缩机锁止控制
压缩机锁止控制电路是对发动wenku.baidu.com的一种保护电路。发动机每转一圈,压缩机锁止传 发动机每转一圈,
感器就传送4个脉冲信号到空调ECU 如果当车辆转向和爬坡需要最大动力时, 感器就传送4个脉冲信号到空调ECU。如果当车辆转向和爬坡需要最大动力时,即发动机转速与 ECU。 压缩机转速的比值比预定值小,空调ECU将切断压缩机电路。 ECU将切断压缩机电路 38所示为 所示为佳美汽车空调压缩 压缩机转速的比值比预定值小,空调ECU将切断压缩机电路。图6-38所示为佳美汽车空调压缩 机锁止传感器电路。 机锁止传感器电路。
乘用车自动空调是非独立空调,它的压缩 乘用车自动空调是非独立空调, 机由发动机带动。在发动机运转情况下,当打 机由发动机带动。在发动机运转情况下, 开空调A/C开关, 开空调A/C开关,接通空调系统的主控电路使其 A/C开关 工作后,空调ECU ECU基于温度传感器的信号和预先 工作后,空调ECU基于温度传感器的信号和预先 设定的目标温度, 设定的目标温度,通过程序计算判断是否要压 缩机工作并通过功能组件控制其工作状况。打 缩机工作并通过功能组件控制其工作状况。 开空调开关的同时还将这一信号送给发动机ECU 开空调开关的同时还将这一信号送给发动机ECU 决定是否进行功率补偿,增加喷油量。 决定是否进行功率补偿,增加喷油量。 当压缩机工作后,空调ECU还根据冷凝器 当压缩机工作后,空调ECU还根据冷凝器 温度传感器信号和高、 温度传感器信号和高、低压的压力开关信号决 定控制冷凝器风扇的工作。 定控制冷凝器风扇的工作。
在霍尔半导体片与电流方向垂直的横向侧边上就会产生一个微量电压, 时,在霍尔半导体片与电流方向垂直的横向侧边上就会产生一个微量电压,此电压称为霍尔电 改变磁场强度即可改变霍尔电压的大小,磁场消失时霍尔电压为零。 压。改变磁场强度即可改变霍尔电压的大小,磁场消失时霍尔电压为零。传感器转子由分电器 轴驱动,转子上有跟气缸数目相同的叶片。当叶片转离磁极和霍尔半导体片之间的气隙时, 轴驱动,转子上有跟气缸数目相同的叶片。当叶片转离磁极和霍尔半导体片之间的气隙时,磁 力线被切断,霍尔电压下降为零。 力线被切断,霍尔电压下降为零。
图6-37 压缩机电磁离合器控制电路
热负荷小,空调ECU又可把压缩机的关闭温度设定得高 ECU又可把压缩机的关闭温度设定得高 热负荷小,空调ECU 一些,既可以防止结霜,又能防止过度制冷, 一些,既可以防止结霜,又能防止过度制冷,避免动力 损失,使空调系统处于最经济的运行状态。 损失,使空调系统处于最经济的运行状态。
2.压缩机电磁离合器控制 2.压缩机电磁离合器控制
在汽车自动空调中,对电磁离合器的控制有两种电路。一种是通过恒温器来控制,其 一种是通过恒温器来控制, 在汽车自动空调中, 控制电路见图6 20和图 37所示。在这种电路中,决定电磁离合器工作与否只依赖空调A/C 控制电路见图6-20和图6-37所示。在这种电路中,决定电磁离合器工作与否只依赖空调A/C开 和图6 A/C开 所示 关和一个温度传感器的信号,一般是蒸发器温度信号,而且被控制的温度不易调整, 关和一个温度传感器的信号,一般是蒸发器温度信号,而且被控制的温度不易调整,不能很好 地达到经济运行的目的,所以人们将这种自动空调叫做半自动空调。另一种电路是由空调ECU ECU通 地达到经济运行的目的,所以人们将这种自动空调叫做半自动空调。另一种电路是由空调ECU通 过程序和功率放大组件控制电磁离合器,它类似于图6 31对鼓风电动机的控制 在这种电路中, 对鼓风电动机的控制。 过程序和功率放大组件控制电磁离合器,它类似于图6-31对鼓风电动机的控制。在这种电路中, 电磁离合器通电与否,不仅依赖空调A/C开关和蒸发器温度,而且还受到冷凝器温度、车内环境 A/C开关和蒸发器温度 电磁离合器通电与否,不仅依赖空调A/C开关和蒸发器温度,而且还受到冷凝器温度、 温度、冷却水温度、制冷系统中高、低压力和发动机运行速度等多个信号控制, 温度、冷却水温度、制冷系统中高、低压力和发动机运行速度等多个信号控制,不但被控温度 易于调节(由程序控制)而且可以实现最佳的经济运行控制。 易于调节(由程序控制)而且可以实现最佳的经济运行控制。 当电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生 当电流通过电磁离合器的电磁线圈, 电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合, 电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机 的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。 的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当切断 电流时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下, 电流时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板 和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。 和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。 空调ECU ECU通过蒸发器温度传感器测定蒸发器出口的 空调ECU通过蒸发器温度传感器测定蒸发器出口的 空气温度在3 以下关闭压缩机的电磁离合器, 空气温度在3℃以下关闭压缩机的电磁离合器,使压缩 机停止驱动制冷剂工作,防止结霜和动力损失。 机停止驱动制冷剂工作,防止结霜和动力损失。若车辆
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