汽车空调系统检测

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电控自动空调的执行元件一般包括控制伺服电动机、风机电动机及压缩 机电磁离合器。有的汽车电控自动空调的执行机构由真空变换电磁阀、动力执行
机构(又称真空膜盒)以及风量控制机构等组成。伺服电动机的安装位置如图
2.2 所示。 图 2.2 伺服电动机的安装位置
1-送风方式控制伺服电动机;2-最冷控制伺服电动机;3-空气混合伺服电 动机;4-加热器;5-进风控制伺服电动机; 6-鼓风机及制冷装置 2.1.1 汽车空调系统的组成 1)进风控制伺服电动机。进风控制伺服电动机控制空调的进风方式,电动机的 转子经连杆与进风挡风板相连。当驾驶员使用进风方式控制键选择“车外新鲜空 气导入”或“车内空气循环”模式时,空调 ECU 即控制进风控制伺服电动机带动 连杆顺时针或逆时针旋转,从而带动进风挡风板闭合或开启,以达到改变进风方 式的目的。在该伺服电动机内部装有一个电位计,它随电动机转动,并向空调 ECU 反馈电动机活动触点的位置情况。 2)送风方式控制伺服电动机。当驾驶员操纵面板上的某个送风模式键时,空调 电控单元使电动机上的相应端子搭铁,而电动机内的驱动电路据此使电动机连杆 转动,将送风控制挡风板转到相应的位置,打开某个送风通道。当驾驶员按下“自 动控制”键时,空调电控单元(ECU)根据计算结果(送风温度),在吹脸、吹 脸脚和吹脚三者之间自动改变送风方式。 3)空气混合伺服电动机。当驾驶员进行温度控制时,空调电控单元(ECU)首先 根据设置的温度及各传感器输送的信号,计算出所需要的出风温度,并向空气混 合伺服电动机发出指令,使空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动,改变 空气混合挡风板的开启角度,从而改变冷、暖空气的混合比例,调节出风温度使 之与计算值相符。 2.1.1 汽车空调系统的组成 4)最冷控制伺服电动机。最冷控制伺服电动机的挡风板有全开启、中等开启和 全闭三个位置。当空调电控单元使某个位置的端子搭铁时,电动机驱动电路使电 动机旋转,带动最冷控制挡风板处于相应的位置上。 5)压缩机电磁离合器。压缩机电磁离合器有定圈式和动圈式两种形式,其工作 原理基本相同。在线圈通电时产生磁场,吸引吸铁使之与带轮结合,吸铁与带轮 连为一体,带轮因而带动压缩机工作。 2.1.2 汽车空调系统的基本工作原理 下面以神龙富康轿车空调系统说明其工作原理。神龙富康轿车空调系统具有结构 紧凑、操作方便的特点,是具有制冷、供暖和通风功能的全自动空调系统。在夏
3)冷却液温度传感器。冷却液温度传感器直接安装在暖气芯底部的水道上, 用来检测冷却液温度。产生的冷却液温度信号输送给电控单元(ECU),对低温时 风机转速进行控制。
4)日光传感器。日光传感器是一个光敏二极管,利用光电效应,把日光照 射量变化转换为电流值变化信号检测出来并输送给空调电控单元,ECU 根据此信 号来调整空调器吹出的风量与温度。
5)空调压缩机锁止传感器。空调压缩机锁止传感器是一种磁电式传感器, 用来检测压缩机转速。压缩机每转 1 转,该传感器线圈产生 4 个脉冲信号输送到 空调电控单元(ECU)。
6)空调器温度开关。空调器温度开关是利用热敏电阻超过设定值后磁通量 急速降低的特性,实现簧片开关闭合与断开的转换。主要用于使用温度检测开关 的可变容量压缩机系统。它根据汽车冷气的状况控制压缩机是否工作,从而提高 压缩机的工作效率。
1.汽车空调系统的组成 车用普通空调系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和有关控制
装等组成。而全自动空调系统与普通空调系统的最大区别在于前者比后者多了若 干电子传感元件、控制元件及动作元件,全自动空调系统的组成如图 2.1 所示。
从图 2.1 可知,全自动空调系统由冷气、热风、送风、操作、控制等分 系统组成。其中,冷风系统中有压缩机、冷凝器、蒸发器;热风系统有加热、水 阀等;送风系统有风机、风道、吸入与吹出风门等;操作系统有温度设定与选择
安全保护控制主要是确保系统能够正常工作,通过装在干燥罐上的压力开关和 蒸发器温度传感器来监测系统的压力和温度,以实现安全保护控制目的。神龙富 康轿车空调系统的安全保护控制功能有:低压保护、超压保护、控制高压、低温 保护和高温保护。 (3)发动机冷却系统(电动风扇)控制
冷凝器是一种热交换器,其作用是将压缩机排出的高温、高压气态制冷剂的 热量吸收并散发到车外空气中,用冷凝风扇强制循环车外空气进行冷却,使气态 制冷剂变为液态制冷剂。
蒸发器也是一种热交换器,冷凝器使气态工质放出热量而成液体;而蒸发器 则使液态工质吸收热量而变成气体,冷凝器与蒸发器的结构相似,冷凝器串接在 空调系统的高压回路,承受的压力较大;而蒸发器则串接在系统的低压回路。冷 凝器的进口在上面,出口在下面;蒸发器正相反,进口在下面,出口在上面。 2.1.1 汽车空调系统的组成 为保证良好的通风散热性,冷凝器一般安装在水箱前面且与水箱在同一垂直平面 内,中型客车安装在车身两侧或车身后侧并用高速冷凝风扇提高散热能力。 (3)膨胀阀
空调 ECU 的作用是根据各种传感器输入的电信号和设定的温度,通过空气 混合风门来改变冷热风的比例,进而控制空气流的温度;当车内的温度达到设定 值时,空调 ECU 发出指令使伺服电动机停止驱动,并且把此位置存入记忆;同时 空调 ECU 具有自诊断功能。另外,空调 ECU 还通过风门控制气流的流向;通过进 气风门控制其进气是来自车内还是来自车外。 (3)执行元件
发动机工作时,在发动机气缸燃烧过程中被加热的高温冷却液,在发动 机冷却系水泵的作用下,经进水管进入热交换器,通过鼓风机吹出的气体将冷却 液散发出的热量送到车厢内或风窗玻璃,用以提高车厢内温度及除霜。在热交换 器中进行了散热的冷却液经回水管被水泵抽回,如此循环,实现暖风供热。 图 2.5 神龙富康轿车供暖系统的供暖原理 2.1.2 汽车空调系统的基本工作原理 3.控制系统
全自动空调电控系统主要由空调电控单元(ECU)、传感器和执行元件等三部 分构成。 (1)传感器
1)车内及车外环境温度传感器。车内及车外环境温度传感器都是负温度系 数热敏电阻传感器,分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时,热敏电 阻的阻值改变,从而向空调电控单元 ECU 输送温度信号。
2)空调蒸发器温度传感器。这种传感器安装在空调的蒸发器片上,用来检 测蒸发器表面的温度变化,并依此来控制压缩机的结合或断开来控制空调温度, 还可利用热敏电阻的信号,控制蒸发器避免结冰。
7)静电式制冷剂流量传感器。静电式制冷剂流量传感器用于检测制冷剂流量, 传感器内部有多个电极,当通过传感器的制冷剂流量发生变化时,则电极间的静 电电容量发生变化,由此可检测出制冷剂流量。制冷剂流量传感器连接在储液干 燥器和膨胀阀之间。通过传感器的电极检测出制冷剂流量的变化,并以频率信号 输入到空调 ECU, ECU 根据此信号判断制冷剂量是否正常。当出现异常时,利用 监控显示系统进行报警。
开关;控制系统有控制单元、传感器、各种转换阀门、执行元件等。另外,全自 动空调系统还具备自诊断功能,以利于对电控元件及线路故障的检修。 图 2.1 全自动空调系统的组成 2.1.1 汽车空调系统的组成 2.汽车空调系统主要部件的作用 (1)压缩机
压缩机的功用是把蒸发器中吸收热量后产生的低温低压冷冻剂蒸气吸入后 进行压缩,升高其压力和温度之后送往冷凝器,使冷冻剂在冷却循环中进行循环, 由蒸发器吸收的热量在通过冷凝器时散发掉。 (2)冷凝器与蒸发器
除以上传感器以外,在有些轿车的空调系统中,还安装了烟雾浓度传感器、 湿度传感器和温度设定控制器。烟雾浓度传感器将检测倒的烟雾浓度信号输送至 空调 ECU,ECU 根据此信号控制空气交换器工作,以保持车内空气清新;湿度传 感器用于检测车窗玻璃结露情况,当车内湿度过大处于结露状态时,ECU 根据湿 度传感器信号控制空调以除霜方式工作,从而保持车内成员的良好视野;温度设 定控制器是一个电位器,安装于仪表板的右侧,通过电阻设定温度,可以得到关 闭温度控制、最大冷气位置、最大暖风位置。 2.1.1 汽车空调系统的组成 (2)空调 ECU
神龙富康轿车空调控制系统主要由空调开关、继电器、蒸发器温度传感 器、冷却液温度传感、压力开关、电磁阀及温控器等组成,该系统包括:电源控
制电路、压缩机离合器控制电路和安全保护控制电路。其功用是保证空调系统在 任何情况下都能正常工作,并确保空调系统和发动机的安全运行。 (1)制冷温度的控制
当蒸发器内的温度变化时,蒸发器温度传感器的电阻相应的发生改变,使空调 调节控制器得到与温度相应的电压信号,此信号经控制器内放大电路的放大后, 用来控制电磁离合器继电器的工作,即当电磁离合器继电器接通时,压缩机电磁 离合器接合,压缩机工作,温度会下降;电磁离合器继电器断开时,压缩机电磁 离合器松开,压缩机停止工作,温度就会上升。空调控制系统通过对压缩机工作 的控制,使制冷温度保持在设定的范围之内。 2.1.2 汽车空调系统的基本工作原理 (2)安全保护控制
季,空调用来降低车厢内的温度,冬季则可取暖和风窗的除霜。该系统由制冷、
供暖和控制三个子系统组成。
1.制冷系统
神龙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 12.3 所示。其制冷系统的制冷原理如图 12.4 所示。

2.3


冷系统的组成
富康轿车制
1-冷凝器;2-干燥器;3-压力开关; 4-鼓风机;5-蒸发器;6-膨胀阀;7-压缩 机 2.1.2 汽车空调系统的基本工作原理 由图 12.4 可看出,发动机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出,并将 其送入冷凝器。高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换(释放热量),热 量被车外的空气带走。然后高压液态的制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压,低压 液态制冷剂在蒸发器中气化而进行热交换(吸收热量),此时蒸发器附近被冷却 了的空气通过鼓风机吹入车厢内。接着气态制冷剂又被压缩机抽走,泵入冷凝器, 如此使制冷剂进行封闭的循环流动,不断地将车厢内的热量排到车外,使车厢内 的气温降至适宜的温度。 图 2.4 神龙富康轿车制冷系统的制冷原理
第二章 汽车空调系统检测
学习目标 ●了解汽车空调系统的组成及基本工作原理。 ●掌握汽车空调系统的检测诊断方法。 ●掌握汽车空调整车性能的检测方法。 ●具有诊断和排除汽车空调系统常见故障的技能。 2.1 概述
概述:现代轿车多采用全自动空调系统,利用传感器随时检测车内温度及车 外温度的变化,并把检测到的信号送给空调 ECU,ECU 按预先编制的程序对信号 进行处理,并通过执行元件不断地对鼓风机转速、出风温度、送风模式及压缩机 工作状况等进行调节,从而使车内温度、空气湿度及流动状况始终保持在驾驶员 设定的水平上。现代轿车的全自动空调系统,根据汽车对冷气和暖风的要求,进 行统一设计和集中控制,实现通风、取暖、制冷一体化,可全年调节车内温度、 湿度和清洁度,并使空气在车内以一定速度定向流动从而给驾乘人员提供舒适的 环境气候,具有功能齐全、操纵方便、结构紧凑的特点。 2.1.1 汽车空调系统的组成
2.1.2 汽车空调系统的基本工作原理 2.供暖系统
神龙富康轿车供暖系统采用水暖式供热,它的热源就是发动机的冷却液。供暖 系统主要由热交换器、冷却液管路及鼓风机、导风管、下风道及控制机构等组成。 其结构特点是供暖暖风机组的壳体与蒸发器壳体连接成一体,鼓风机和风道等与 制冷系统共用。 神龙富康轿车供暖系统工作原理如图 2.5 所示。
膨胀阀安装于蒸发器的入口上,从冷凝器、储液干燥器输出的液态制冷剂经 膨胀阀节流后,急剧膨胀降压降温为低压湿蒸气,然后进入蒸发器中吸收车内空 气的热量。另外,膨胀阀还可以根据制冷负荷自动调节制冷剂的流量,达到控制 车内温度的目的。 (4)储液器
储液器的作用是储存液态工质。在汽车空调系统中,由于压缩机受பைடு நூலகம்速、负 荷及外界气候变化的影响比较大,有了储液器,系统中的工质容量就不必加注得 十分精确,同时也可补偿工质的漏损,储液器另外的作用是过滤和干燥,储液器 安装在冷凝器的出口处。 2.1.1 汽车空调系统的组成 3.汽车空调电控系统主要部件的作用
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