汽车空调技术课件凌永成 第6章 汽车空调自动控制系统

汽车空调技术
沈阳大学
凌永成
lyc903115@
配套教材信息
教材名称：汽车空调技术
教材主编：凌永成 教材定价：39RMB
出版社：机械工业出版社
出版时间：2014年5月 国际标准书号（ISBN ）：
978-7-111-45539-4 教材所属系列： 应用型本科汽车类专 业“十二五”规划教材
图6-4 前部空调器通过 两个固定元件固定在安装板上
2.空气滤清器 空气滤清器紧靠在蒸发器前面，这样即使启用了车内循 环空气功能，鼓风机也能使车内空气通过该滤清器过滤。
如图6-5所 示，该滤清器可 从下侧推入空调 器总成内，在进 行检查和保养作 业时，即使空调 器总成处于安装 状态也能更换 （即无需拆下空 调器总成，即可 完成更换作业）。
6.2 四温区自动空调控制系统
6.2.1四温区自动空调系统的基本结构
1.前部空调器
前部空调器负责对汽车前部 空间（驾驶人区域和前乘员区域） 进行空气调节。 固定元件带有螺纹的一侧拧在 安装板上，而空调器插在销子上。 当调整仪表板与车门饰板之间的间 隙时，利用橡胶元件的变形，可以 补偿可能出现的应力。
图6-25
右侧温度风门在“最冷”位置
图6-26
右侧温度风门在“最热”位置
5）伺服电动机的固定板。 为了维修时便于拆装伺服电动机，伺服电动机按需要的 安装位置预先安装在固定板上。
拆卸伺服电动机 前必须用VAS5051车 辆故障诊断仪执行维 修功能，藉此使所有 的空调伺服电动机均 移动到预先规定的便 于组装的位置。
第6章 汽车空调自动控制系统
6.1汽车空调的控制电路
图6-1 汽车空调控制系统示意图 1—电磁离合器；2—压力安全阀（亦称减压安全阀、卸压阀）；3—冷凝器风扇；4—空调三功能开关（高、中、低压组合开关）； 5—冷却液温度开关（5V）；6—散热风扇控制单元J293；7—散热器风扇双温开关；8—蒸发器温度开关；9—蒸发器鼓风机； 10—发动机控制单元；11—空调开关（A/C开关）；12—低压侧检测维修阀；13—高压侧检测维修阀
图6-9 杂物箱制冷
7.空气调节区
4C—Climatronic自动空调是 途锐汽车上装备的最高级的空调系 统，可以满足对空调最苛刻的要求， 其温度调节范围为16~29.5℃。 如图6-10所示，通过 4C— Climatronic自动空调可以将车内 空间分为四个空气调节区，在这 些空气调节区内能彼此独立地自 动或手动调节空气温度、气流分 布和风量，形成个性化的空间气 候条件。
图6-41
处于“B柱”位置的截止风门
4.传感器和执行机构 （1）空气质量传感器G238 1）作用。 如图6-42所 示，空气质量传 感器G238安装 在左侧的排水槽 内，用于检查至 空调器的新鲜空 气中的有害物质 含量。
图6-10 车内空间分为四 个独立的空气调节区
8.气流分布
在4C—Climatronic 自动空调系统中，有 两个独立的空调器用 于前部和后部座位空 间的空气调节。 如图6-11所示， 前部空调器安装在仪 表板下，后部空调器 位于行李厢内左侧侧 饰板后。
图6-11 前后两个空调器的安装位置
因为使用了前后两个空调器，所以用于前后空气调节区 的气流分布部件是彼此分开的。 4C—Climatronic自动空调系统的操作通过位于仪表板 内前部操作和显示单元（图6-12）和位于后部中控台内的后 部操作和显示单元（图6-13）进行。
图6-27 伺服电动机的安装位置
如果风门不 再与伺服电动机 连在一起，回位 弹簧同样会将空 调器内的风门拉 到初始的安装位 置，以便组装时 可以很方便地将 固定板与伺服电 动机推到风门的 驱动滑槽上（图 6-29）。
图6-29 风门的驱动滑槽
3.后部乘员区的气流分布
图
6-30
后 座 区 域 的 空 调 部 件
图6-36 后部空调器的热交换器
5）后部空调器的封闭式接口。 后部空调器的封闭式接口位于左后车轮罩处的一个公 用接口支架上，用于连接到制冷循环回路。冷却液软管同 样通过接口支架来支撑。
图6-37
后部空调器的封闭式接口
6）后部中间出风口分配器壳体。 后部中间出风口分配器壳体用于引导或封闭气流（至中 控台内的后部中间出风口）的两个风门分别由一个伺服电动 机驱动。
3）温度风门。 后部空调器也有两个温度风门，这样即可对两个后部空 气调节区单独调节温度。
来自蒸发器 的冷空气与来自 热交换器的热空 气混合后即可产 生所需要的空气 温度。
图6-34 右后温度风门处于“最热”位置
图6-35 右后温度风门处于“最冷”位置
4）热交换器。
后部空调器 也有一个可在进 风侧调节温度的 热交换器。 该热交换器 位于空调器上部 区域，损坏时不 必拆下整个空调 器并将其从制冷 循环回路上拆下 即可进行更换。
1.鼓风机电路 2.车内空气循环状态电路 3.怠速提高电路
4.电磁离合器电路
5.冷凝器风扇电路 6.1.3自动空调控制电路 自动空调系统设置有各种传感器、执行器和控制单元。 只要驾驶人选定好目标温度，并把功能控制开关调整到“自 动”档，则不管外界环境状况（气候）如何变化，自动空调 系统都能为达到目标温度自动工作（内外循环空气、冷暖风 比例、出风模式、鼓风机转速等均为自动控制）。 另外，自动空调系统还具有故障自诊断功能，能随时监 控自动空调系统的工作状况，便于故障的诊断与排除。目前 新型乘用车多装备电控自动空调系统。
前部空调器右侧侧视图
4）温度风门的功能。 4C—Climatronic型空调器采用了彼此独立的左、右温 度风门。
分别调节左、 右温度风门的位置 即可调节来自蒸发 器的冷空气与来自 热交换器的热空气 之间的风量比例， 进而现实两个前部 空气调节区的温度 的个性化调节。
图6-24
彼此独立的左、右温度风门
（a）两轴负荷均匀时的转矩曲线
（b）单侧过载时的转矩曲线
图6-17 联轴器上的转矩曲线
2.前部乘员区的气流分布
图
6-18
前 部 乘 员 区 的 出 风 口
除了前部蒸发器之外，前部空调器还包括带驱动机构的 新鲜空气/循环空气风门、鼓风机、鼓风机调节传感器、热交 换器、灰尘及花粉滤清器等部件。
图6-19 前部空调器总成
图6-12 前部操 作和显示单元
图6-13 后部操 作和显示单元
6.2.2四温区自动空调系统的控制项目 1.制冷循环 （1）制冷循环回路
如图6-14所示，由于采用了前后两个空调器总成，4C— Climatronic空调系统的制冷循环回路有两个蒸发器。与此相 适应，装备了两个膨胀阀和两个鼓风机。 高度压缩的制冷剂在蒸发器前通过一个膨胀阀卸压。冷 凝器装备了一个储液干燥器。制冷循环回路通过专用闭锁接 口连接。 为进行调节及识别制冷剂缓慢泄漏（损耗），根据发动 机型号不同，制冷系统装有一个制冷剂温度传感器G454或一 个高压传感器G65。 当采用V10 TDI发动机时，则安装有可同时检测制冷剂 温度和制冷剂压力的组合式传感器。
6.1.1汽车空调基本控制电路
图6-2 汽车空调系统基本控制电路原理图
1.电源电路 2.鼓风机电路 3.电磁离合器电路 4.发动机转速控制电路 5.温度控制电路 6.1.2典型手动空调控制电路 本节以普通桑塔纳乘用车空调为例，介绍典型手动空调 控制电路。 桑塔纳乘用车空调控电路由电源、电磁离合器、新鲜空 气及怠速电磁阀、空调开关、温控开关、环境保护开关、高 低压保护开关、鼓风电动机、冷凝电动机及其继电器等组成。
图6-5 空气滤清器可从下侧推入空调器总成内
3.B柱内的出风口
如图6-6所示，B 柱内的出风口有一个 栅片是不可调节的， 该固定位置用于侧窗 玻璃除霜。其余栅片 可以通过调节元件手 动调节出风方向。
图6-6 B柱内的出风口
4.暖风热交换器 利用暖风热交换器（简称热交换器）可对空气温度进行 调节。就是说，发动机冷却液循环回路中的冷却液不断流过 暖风热交换器，以便产生暖风，为车内供暖。
如图6-20~图6-23所示，4C—Climatronic型空调器上使 用了十个伺服电动机。
图6-20 前部空调器上的风门、伺服电动机和温度传感器（俯视图）
图6-21 前部空调器上的风门伺服电动机和温度传感器（左侧侧视图）
图6-22 前部空调器上的风门伺服电动机、鼓风机和温度传感器
图6-23
这两个部 位的气流分布 通过B柱和脚 舱截止风门实 现（风门由伺 服电动机驱 动）。
图6-39 右分配器壳体
如图6-40所示，如果让空气流向脚舱出风口，宽风门元 件会将至B柱的空气出口堵住，窄风门元件会将至脚舱出风 口的空气出口打开。
图6-40
处于“脚舱出风口Biblioteka 位置的截止风门如图6-41所示，如果让空气流向B柱的出风口，宽风门 元件会打开至B柱的空气出口，同时窄风门元件会关闭至脚 舱的空气出口。
左右后部乘员 出风口的伺服电动 机V315和V316位 于一个公用壳体上， 该壳体从下侧连接 到中间出风口壳体 上。
图6-38 后部中间出风口分配器壳体
7）左、右分配器壳体。 左、右分配器壳体位于中间通道左、右两侧的地板上。 每个壳体内气流再次进入一个带分支的通道，该通道可将气 流引至B柱内的出风口和脚舱出风口（图6-39）。
图6-3 桑塔纳轿车空调电路 K46—空调指示灯；N63—新鲜空气电磁阀；N16—怠速电磁阀；N25—电磁离合器；J23—空 调继电器；F38—环境温度开关；F73—低压保护开关；A/C（E30）—空调开关；V2—鼓风机 电动机；S1、S14、S23—熔断器；E6—鼓风机开关；N23—鼓风机调速电阻；F23—高压保护 开关；J26—冷凝风扇继电器；F18—温控开关；V7—冷凝器风扇电动机；F33—蒸发器出风口 温控开关
即使空调器总 成处于安装状态也 能更换热交换器。 如图6-7所示，将 空调器壳体部件向 下翻开，即可更换 或维修热交换器。