自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)基本原理

1、汽車空調(diào)系統(tǒng)按其功能可分為制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、通風(fēng)與空氣凈化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等幾個(gè)主要組成部分。制冷系統(tǒng)采用蒸氣壓縮式制冷原理，對(duì)車內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行冷卻或除濕，使車內(nèi)空氣變得爽舒適。加熱系統(tǒng)采用熱水式加熱裝置,利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水給車內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣加熱以達(dá)到取暖、除濕的目的。在冬天還可給前風(fēng)擋玻璃除霜、除霧。通風(fēng)裝置離心式鼓風(fēng)機(jī)將外部新鮮空氣吸進(jìn)車內(nèi),對(duì)車內(nèi)空氣進(jìn)行置換,以達(dá)到制冷、加熱及通風(fēng)的功效。通風(fēng)裝置除鼓風(fēng)機(jī)外,還有濾清器、進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)道及出風(fēng)口?？諝鈨艋到y(tǒng)除去車內(nèi)空氣中的塵埃臭味，使空氣清潔，簡(jiǎn)單的方法是在通風(fēng)口處加裝灰塵濾清器。先進(jìn)的轎車上還裝有空氣

2、質(zhì)量傳感器,當(dāng)空氣質(zhì)量不良時(shí),使初步過濾的氣流再通過活性碳閥門,進(jìn)一步凈化。加濕裝置在氣溫較冷時(shí),對(duì)車內(nèi)空氣加濕,使車內(nèi)空氣相對(duì)濕度達(dá)到4050。操縱控制系統(tǒng)該系統(tǒng)主要由電氣元件、真空機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。一方面對(duì)制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)的溫度和壓力進(jìn)行控制并進(jìn)行安全保護(hù)，同時(shí)對(duì)車內(nèi)空氣溫度、風(fēng)量及出風(fēng)方向進(jìn)行控制。自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)就是指操縱控制系統(tǒng)自動(dòng)化。把上述各部分的全部或部分組合在一起安裝、或單獨(dú)安裝在汽車上，便組成了汽車空調(diào)系統(tǒng)，轎車上多采取組合式。加濕裝置、空氣凈化裝置和強(qiáng)制通風(fēng)裝置，一般只在高級(jí)轎車和大客車上采用。下圖就是多種部件組裝在一起的空調(diào)器總成。目前轎車空調(diào)所采用的這種整體冷暖組合式，

3、其特點(diǎn)是能將冷風(fēng)和暖氣根據(jù)需要按適當(dāng)?shù)谋壤旌显谝黄?，空氣調(diào)節(jié)為再熱混合式調(diào)節(jié)型式，這種型式是把經(jīng)過 冷卻降溫除濕后的空氣再將其小幅度提高溫度，進(jìn)一步降低濕度，達(dá)到使人舒服的程度。這種再加熱型的轎車空調(diào)，要求制冷系統(tǒng)有較大的冷卻能力，以便加大空氣的預(yù)冷深度，為再加熱儲(chǔ)備冷量。空調(diào)系統(tǒng)在車上的布置，如圖所示。為了使空調(diào)裝置充分發(fā)揮作用，必須進(jìn)行多方面的協(xié)調(diào)控制。結(jié)合圖Santana轎車暖風(fēng)與空調(diào)控制（見后），說明空調(diào)溫度控制的內(nèi)容、目的、方法與執(zhí)行器，見表項(xiàng)目控制內(nèi)容及目的控制方法執(zhí)行器與圖上標(biāo)號(hào)外氣引入量通風(fēng)換氣、防止車窗起霧快速制冷與采暖時(shí)的內(nèi)氣循環(huán)轉(zhuǎn)換內(nèi)外氣風(fēng)門真空閥4控制進(jìn)風(fēng)門3的開度送

4、風(fēng)機(jī)速度控制送風(fēng)能力、溫度分布、送風(fēng)距離改變鼓風(fēng)機(jī)電路電阻這部分圖上未畫出制冷能力防止結(jié)冰控制制冷循環(huán)能力與防止蒸發(fā)器結(jié)冰開、關(guān)壓縮機(jī)旁通法固定蒸發(fā)壓力 這部分圖上未畫出出風(fēng)口溫度控制出風(fēng)口溫度與車廂內(nèi)溫度熱水流量控制閥再熱法空氣混合法調(diào)節(jié)鍵13，控制進(jìn)入加熱器8的冷卻水量，同時(shí)與加熱器8前的調(diào)溫風(fēng)門聯(lián)動(dòng)（調(diào)溫風(fēng)門上未畫出）調(diào)溫風(fēng)門冷氣、暖風(fēng)出風(fēng)口的轉(zhuǎn)換，除霜、采暖的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換風(fēng)門除調(diào)節(jié)鍵13的位置外，還調(diào)節(jié)：鍵12的位置控制足部風(fēng)門10的開度鍵14的位置控制除霜風(fēng)門15的開度仍結(jié)合圖 Santana轎車暖風(fēng)與空調(diào)控制來說明空調(diào)系統(tǒng)四季的使用。季節(jié)：夏季目標(biāo)：為車內(nèi)提供冷氣控制： 接通風(fēng)量旋鈕1

5、7 接通空調(diào)AC開關(guān) 調(diào)節(jié)鍵13控制熱水閥9和調(diào)溫風(fēng)門（未畫）的開度 調(diào)節(jié)鍵12和14，均應(yīng)放在中部位置結(jié)果： 鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通風(fēng) 制冷系統(tǒng)工作，車內(nèi)外空氣通過蒸發(fā)器降溫除濕 控制加熱器的溫度、控制已冷卻的空氣經(jīng)再加熱的比例，達(dá)到適宜的送風(fēng)溫度和濕度 不供給車廂上部和人體足部暖氣和除霜暖氣 季節(jié)：冬季目標(biāo)：為車內(nèi)提供暖氣控制： 接通風(fēng)量旋鈕17（在低檔位） 不按空調(diào)AC開關(guān) 調(diào)節(jié)鍵13向右滑動(dòng) 調(diào)節(jié)鍵12、14至加大位置結(jié)果： 控制氣流流速 制冷系統(tǒng)不投入工作 加大熱水閥9及調(diào)溫風(fēng)門（未 畫出）的開度，提高送出暖氣的溫度 使足部出風(fēng)口E出暖氣，出風(fēng)口A、B出暖風(fēng)去除 霜也給車廂加熱季節(jié)：

6、春秋兩季 目標(biāo)：空調(diào)作為強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置使用控制： 將進(jìn)風(fēng)口門3開大 調(diào)節(jié)鍵13至熱水閥9關(guān)閉 風(fēng)量旋鈕放在高檔位 結(jié)果： 增加外部新鮮空氣的進(jìn)入 不對(duì)空氣加溫 車廂內(nèi)強(qiáng)制換氣 分類：自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)采用一般空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件。主要差別在于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)能保持預(yù)先設(shè)置的舒適程度，如同駕駛員選擇的那樣。它利用傳感器確定當(dāng)前的溫度，然后系統(tǒng)能夠按需要調(diào)節(jié)暖風(fēng)或冷風(fēng)。 系統(tǒng)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)開、閉氣流混合門以達(dá)到適宜的車內(nèi)溫度。有些系統(tǒng)還控制鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使?jié)穸雀像{駛員的要求。 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)分兩類：半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)和全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，兩者的主要差別在于是否有自診斷功能。半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)沒有提供故障碼存儲(chǔ)器，全自

7、動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)具有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）存儲(chǔ)診斷碼。其次的差別是所用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式和傳感器數(shù)量。 雖然兩類系統(tǒng)的工作方式有所不同，但它們都設(shè)計(jì)成按預(yù)先設(shè)置的舒適程度控制車內(nèi)的溫度與濕度，車內(nèi)保持的溫度與濕度與車外的氣候條件無關(guān)。車內(nèi)的濕度保持在45至55。自動(dòng)空調(diào)結(jié)構(gòu)原理框圖自1986年來在GM汽車公司生產(chǎn)的汽車上廣泛使用這種控制方法。該系統(tǒng)具有幾塊模塊，使用了多路系統(tǒng)共享信息。BCM對(duì)全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中央控制。BCM監(jiān)控所有系統(tǒng)傳感器和開關(guān)，得到的數(shù)據(jù)與程序指令作比較，然后命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)作精確控制。部件氣候控制板（CCP）裝有一塊電路板，它將駕駛員的輸入變換為電信號(hào)。

8、CCP與BCM通過數(shù)據(jù)電路相互通信。送至CCP的信息可由真空熒光顯示器顯示出來。BCM通過幾個(gè)傳感器監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)，高壓管路上的溫度傳感器監(jiān)測(cè)制冷劑高壓側(cè)溫度，根據(jù)R12或R13a制冷劑的壓力和溫度的關(guān)系，BCM能將監(jiān) 測(cè)得的制冷劑高壓側(cè)溫度換算為壓力，由制冷劑低壓側(cè)溫度傳感器監(jiān)測(cè)的溫度，BCM以相同方法換算為壓力。BCM還得到來自蓄壓罐的壓力開關(guān)信號(hào)。如果空調(diào) 系統(tǒng)不在設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)工作，BCM便將冷氣壓縮機(jī)離合器分離。 程序裝置用一個(gè)雙向電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)混合風(fēng)門的開度。程序裝置有5個(gè)操縱真空到各個(gè)模式風(fēng)門和暖風(fēng)加熱器供水閥的電磁閥。所有調(diào)節(jié)和操縱均通過BCM。功率模塊控制鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)。功率模塊 得

9、到來自BCM的鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將信號(hào)放大到能驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)按預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 工作原理 車身計(jì)算機(jī)模塊（BCM）根據(jù)控制器總成（駕駛員輸入）、外界溫度和車內(nèi)溫度傳感器的輸入，計(jì)算出一個(gè)代表駕駛員需要得到的暖氣與冷氣數(shù)量的程序號(hào)。根據(jù)此程序號(hào)確定氣流分送模式、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、混合風(fēng)門開度。 為了使進(jìn)入乘員艙的氣流溫度恰當(dāng)?shù)鼗旌希珺CM監(jiān)測(cè)外界和車內(nèi)溫度、制冷劑低壓管路平均溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度。這些輸入與程序號(hào)組合，BCM命令程 序裝置把氣流混合門放到適當(dāng)位置，以此修正進(jìn)入空氣的溫度。程序裝置反饋電位計(jì)也受BCM監(jiān)測(cè)。鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由程序號(hào)和駕駛員輸入需要的溫度值的組合而定。程序裝置中的5個(gè)電磁閥分別操縱

10、由機(jī)械和真空控制的風(fēng)門。進(jìn)風(fēng)門、朝上朝下出風(fēng)門和空調(diào)器除霜風(fēng)門是個(gè)別控制的。從BCM送至程序裝置的命令，控制電磁閥動(dòng)作。詳細(xì)動(dòng)作過程見此圖的分解圖，說明氣流是為何分送的。冷氣壓縮機(jī)離合器的控制是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）按照BCM的輸入來執(zhí)行的。ECM根據(jù)制冷劑高壓側(cè)和低壓側(cè)溫度傳感器送到BCM的輸入信號(hào)，控制壓縮機(jī)離合器的離合。此外，ECM預(yù)測(cè)離合器的周期性變化，據(jù)此適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。BCM監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入和反饋信號(hào)，如果這些電壓信號(hào)與程序參數(shù)不一致，BCM便點(diǎn)亮“維修空調(diào)”指示燈。程序號(hào)為0，代表冷氣最大，100代表暖氣最大。當(dāng)在診斷模式時(shí)能觀察到程序號(hào)。駕駛?cè)藛T在面板上輸入控制要求后，車身模塊依據(jù)“廂內(nèi)溫度”、“外界溫度”和“日光照射量”的輸入?yún)?shù)，對(duì)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。 通過五個(gè)電磁閥和五個(gè)真空?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制進(jìn)風(fēng)口閥門、加熱器供水閥門、朝上或朝下出風(fēng)門及除霜風(fēng)門的開啟度，以達(dá)到自動(dòng)空調(diào)的目的。 空調(diào)系統(tǒng)部分主要介紹了汽車空調(diào)系統(tǒng)的分類、組成、功用、應(yīng)用和在整車的布置； 半自動(dòng)和全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的分類和控制原理；GM公司的車身計(jì)算機(jī)控制模塊（BCM） 控制的空調(diào)系統(tǒng)；詳述了空調(diào)系統(tǒng)的氣流分送過程。 汽車空調(diào)是由哪幾部分組成的，它的制冷原理是什么？ 自動(dòng)控制空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量