夏利轎車空調(diào)的工作原理

莫樹懂

摘要：主要講述了夏利TJ7101A轎車空調(diào)系統(tǒng)的組成和工作原理。該車的空調(diào)系統(tǒng)采用的是手動空調(diào)，其放大器安裝在發(fā)動機(jī)ECU內(nèi)部。繪畫了空調(diào)系統(tǒng)的電路圖，測繪的電路圖在完成測繪后進(jìn)行了多次的驗證試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果對其作了多次的修改和完善，弄清了空調(diào)系統(tǒng)的組成，通過對電路及系統(tǒng)組成的綜合分析，寫出了該型號轎車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理。實驗試驗證明，所寫的夏利TJ7101A空調(diào)系統(tǒng)工作原理基本符合實際使用和檢修要求。

關(guān)鍵詞：夏利；轎車；空調(diào)；電路圖；工作原理

中圖分類號：TM925.12文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198(2009)24-0278-02

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和人們對汽車的舒適性、安全性、可靠性要求的提高，空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代汽車發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)裝置。

我院機(jī)電工程系實訓(xùn)室新購的兩部夏利轎車，還沒有找到相應(yīng)的電路圖。學(xué)生來實訓(xùn)室做了幾次夏利轎車的空調(diào)電路的實訓(xùn)課，但還沒有發(fā)現(xiàn)老師或?qū)W生有完整正確的令人滿意的有關(guān)這兩部夏利車的空調(diào)電路圖。要提高教學(xué)質(zhì)量，作為汽車技術(shù)方面的教學(xué)，不但要理論課上得好，還必須有相應(yīng)配套的教學(xué)設(shè)備來做實訓(xùn)。有了設(shè)備，如何利用好這些設(shè)備做好實訓(xùn)教學(xué)，還得下一番功夫。為方便教師和學(xué)生在以后的實訓(xùn)課上更好的做好實訓(xùn)，測繪了夏利TJ7101A汽車空調(diào)電路圖，測繪的電路圖在完成測繪后進(jìn)行了多次的試驗驗證，并根據(jù)試驗結(jié)果對其作了多次的修改和完善；弄清了其系統(tǒng)的組成。通過綜合分析，寫出了夏利TJ?101A汽車空調(diào)的工作原理。

1夏利TJ7101A轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)

1.1汽車空調(diào)在汽車中的作用和性能要求

汽車空調(diào)是用來改善汽車舒適性的設(shè)備。可以對車內(nèi)空氣的溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并保持車內(nèi)的空氣清潔。汽車空調(diào)通常具備以下功能：

調(diào)節(jié)溫度：將車內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)到人體感覺適宜的溫度。

調(diào)節(jié)濕度：將車內(nèi)的濕度調(diào)節(jié)到人體感覺適宜的濕度。

凈化空氣：濾去空氣中的塵土和雜質(zhì)，或?qū)諝膺M(jìn)行殺菌消毒。

1.2制冷系統(tǒng)的組成

1.2.1壓縮機(jī)

壓縮機(jī)的作用是將從蒸發(fā)器出來的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑通過壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑，并將其送人冷凝器。采用的壓縮機(jī)為斜盤式壓縮機(jī)。

1.2.2膨脹閥

膨脹閥安裝在蒸發(fā)器的入口處，其作用是將儲液干燥器的高溫、高壓的液態(tài)制冷劑從膨脹閥的小孔噴出，使其降壓，體積膨脹，轉(zhuǎn)化成霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器中吸熱變?yōu)闅鈶B(tài)制冷劑，同時還可根據(jù)制冷劑的大小調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑全部轉(zhuǎn)化為氣體。采用的是內(nèi)平衡式膨脹閥。

1.2.3冷凝器

冷凝器是一個熱量轉(zhuǎn)換器，它由蛇形管和散熱片組成。這樣的造形，可以獲得很大的冷卻面積。冷凝器的作用是：當(dāng)冷媒處于高壓氣體狀態(tài)時，它能排除冷媒中的熱量，將它轉(zhuǎn)變成液體。

冷凝器裝在發(fā)動機(jī)散熱器前面。在這個位置上，可充分利用車輛行駛時產(chǎn)生的氣流或者散熱器風(fēng)扇吹出的氣流。

1.2.4蒸發(fā)器

蒸發(fā)器與冷凝器很相似，它也是一個熱量轉(zhuǎn)換器。它的作用是：當(dāng)空氣吹進(jìn)車廂內(nèi)的時候，它在冷媒與空氣熱量轉(zhuǎn)換之間充當(dāng)中間角色。冷媒蒸發(fā)后，會吸收空氣中的熱量，這樣，吹進(jìn)車廂內(nèi)的空氣就變冷了，空氣中的潮氣會留在蒸發(fā)器內(nèi)，冷凝成水。因此，車廂內(nèi)的空氣溫度會明顯地下降。蒸發(fā)器入口處裝有低壓開關(guān)。

1.2.5儲液干燥器

儲液干燥器用于膨脹閥式的制冷循環(huán)，其作用是：

(1)暫時存儲制冷劑，使制冷劑的流量與制冷負(fù)荷相適應(yīng)。

(2)除去制冷劑中的水份和雜質(zhì)，確保系統(tǒng)正常運行。

(3)儲液干燥器上裝有易熔塞，在系統(tǒng)壓力、溫度過高時，易熔塞熔化，放出制冷劑，保護(hù)系統(tǒng)重要部件不被破壞。

1.2.6制冷劑

采用R134制冷劑。無色、無毒性，對人體無損害作用。

2夏利TJ7101A轎車空調(diào)控制系統(tǒng)

2.1空調(diào)控制系統(tǒng)電路原理圖(如圖所示)

2.2電磁離合器的控制

電磁離合器安裝在壓縮機(jī)上，其作用是控制發(fā)動機(jī)與壓縮機(jī)的動力傳遞。空調(diào)控制系統(tǒng)工作時，使發(fā)動機(jī)能驅(qū)動壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)，制冷系統(tǒng)停止工作時，切斷發(fā)動機(jī)到壓縮機(jī)的動力傳遞。

壓縮機(jī)在下列幾種情況下起動工作：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于空調(diào)工作轉(zhuǎn)速；車內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度；低壓開關(guān)5閉合；接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)3；按下空調(diào)A／C開關(guān)4。

2.3蒸發(fā)器風(fēng)扇的控制

蒸發(fā)器風(fēng)扇共有3個檔位，通過串聯(lián)2個電阻改變其風(fēng)速。其風(fēng)速控制由手動改變。

2.4蒸發(fā)器的溫度控制

蒸發(fā)器溫度控制的目的是防止蒸發(fā)器結(jié)霜。如果蒸發(fā)器的溫度低于0℃，凝結(jié)在蒸發(fā)器表面的水分就會結(jié)霜或結(jié)冰，嚴(yán)重時將會堵塞蒸發(fā)器的空氣通路，導(dǎo)致系統(tǒng)制冷效果大大降低。夏利TJ7101A轎車采用的是將熱敏電阻安裝在蒸發(fā)器的表面，當(dāng)蒸發(fā)器表面的溫度低于某一設(shè)定值時，熱敏電阻的阻值變化給空調(diào)ECU低溫信號，空調(diào)ECU控制繼電器切斷壓縮機(jī)電磁離合器電路，使壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)，控制蒸發(fā)器溫度不低于0℃。

2.5冷凝器風(fēng)扇控制

夏利TJ7301A轎車空調(diào)的冷卻風(fēng)扇只有一個轉(zhuǎn)速，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)工作時風(fēng)扇都運轉(zhuǎn)。

2.6制冷循環(huán)的壓力控制

空調(diào)制冷循環(huán)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)壓力異常，將會造成系統(tǒng)的損環(huán)。如果系統(tǒng)壓力過低，說明制冷劑量過少，這種情況將造成潤滑油不能隨制冷劑一起循環(huán)，使壓縮機(jī)缺油損壞。系統(tǒng)中安裝了低壓開關(guān)，用于監(jiān)測制冷循環(huán)系統(tǒng)高壓管路壓力是否過低。低壓開關(guān)安裝在蒸發(fā)器的入口處，當(dāng)壓力低于規(guī)定值時，關(guān)閉壓縮機(jī)，這樣，冷媒循環(huán)系統(tǒng)中不再有冷媒填充。

2.7發(fā)動機(jī)的怠速提升控制

在車流量較大的道路上行駛，汽車發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的輸出功率低，如果此時開啟空調(diào)的制冷系統(tǒng)，可能會造成發(fā)動機(jī)的過熱或停機(jī)，為防止這種情況發(fā)生，在空調(diào)的控制系統(tǒng)中采用了怠速提升裝置。當(dāng)接通空調(diào)制冷開關(guān)(A／C)后，發(fā)動機(jī)的控制單元(ECU)便可接收到空調(diào)開啟信號，控制單元便控制怠速電機(jī)將旁通氣道的通路增大，使進(jìn)氣量增加，提高怠速。

2.8發(fā)動機(jī)失速控制

發(fā)動機(jī)帶空調(diào)怠速運轉(zhuǎn)時，一旦有其他影響因素使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，將造成發(fā)動機(jī)失速熄火。為防止這種情況發(fā)生，空調(diào)控制單元通過檢測點火線圈的脈沖來計算發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速低于一定值時，將壓縮機(jī)電磁離合器切斷。

2.9制冷劑溫度控制

在壓縮機(jī)上裝有制冷劑溫度開關(guān)，防止壓縮機(jī)溫度過高而損壞。當(dāng)制冷劑的溫度超過180℃時，此開關(guān)就斷開，切斷了壓縮機(jī)電磁離合器的電路。

3汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理

3.1制冷系統(tǒng)的工作原理

汽車制冷系統(tǒng)是由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器這

四大部件加上一些輔助設(shè)備和耐氟軟管組成，制冷劑在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)流動。

壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)時，將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低壓低溫蒸發(fā)氣吸人氣缸，經(jīng)過壓縮后，使蒸發(fā)器的壓力和溫度增高后排人冷凝器。

在冷凝器中高溫高壓的制冷劑蒸氣與外面空氣進(jìn)行熱交換，放出熱量使制冷劑凝成高壓液體，然后流入干燥器，并過濾、除濕流出。

經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流作用，制冷劑以低壓的汽液混合狀態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器。

在蒸發(fā)器里，低壓制冷劑液體沸騰氣化，吸取車廂內(nèi)空氣的熱量，然后又進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行下一循環(huán)。

這樣，制冷劑便在封閉的系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程，完成了一個制冷循環(huán)。

3.2電路圖的工作原理

點火開1閉合，電流通過保險5供電給ECU，ECU使主繼電器15閉合。打開風(fēng)機(jī)開關(guān)，一檔，風(fēng)機(jī)開關(guān)接線①一④接通；二檔，①一②一④接通；三檔，①一③一④接通。制冷劑足夠，低壓開關(guān)7閉合。按下A／C開關(guān)6，空調(diào)指示燈亮；空調(diào)信號線的電壓由5V變成0V，ECU收到空調(diào)請求信號，通過蒸發(fā)器表面電阻9檢測蒸發(fā)器表面溫度，通過轉(zhuǎn)速信號檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，若溫度和轉(zhuǎn)速信號符合要求，ECU輸出信號控制繼電器14閉合，壓縮機(jī)9運轉(zhuǎn)，同時繼電器19閉合，冷凝風(fēng)扇21運轉(zhuǎn)。電磁離合器保護(hù)開關(guān)的作用是當(dāng)壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑溫度過高時斷開，保護(hù)壓縮機(jī)不被損壞。二極管20起續(xù)流作用。

3.3空調(diào)系統(tǒng)的主要參數(shù)

3.3.1系統(tǒng)的壓力

空調(diào)正常工作時，高壓端壓力為1.4—1.6MPa，低壓端的壓力為0.15～0.25MPa。

3.3.2控制信號

打開點火開關(guān)，空調(diào)系統(tǒng)不工作時繼電器14控制端的電壓約12V左右?？照{(diào)請求信號線電壓為5V。

3.4主要部件的安裝位置

繼電器14安裝在副駕駛員腳踏板的右部，繼電器19、二極管20安裝在發(fā)動機(jī)倉右大燈燈座處。風(fēng)機(jī)電阻4安裝在風(fēng)機(jī)上，有一接插頭。低壓開關(guān)安裝在蒸發(fā)器人口。ECU安裝在變速桿前方。

4結(jié)論

我曾用此電路圖指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路的測繪、空調(diào)故障的檢修。學(xué)生運用自己的聰明才智，測繪了夏利TJ7101A轎車空調(diào)電路圖，所得結(jié)論與本論文無異。運用此電路圖進(jìn)行電路方面的故障檢修，能解決實際問題。實踐證明，論文的電路圖是基本正確的，所述的夏利TJ7101A轎車的空調(diào)工作原理與該車型相符。