汽车空调控制控制电路.pptx
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1、第五章第五章 汽车空调控制控制电路汽车空调控制控制电路机电工程系机电工程系 武文侠武文侠教学目的要求:教学目的要求: 通过教学,掌握汽车手动空调制冷控制系统组成通过教学,掌握汽车手动空调制冷控制系统组成、结构、控制电路等知识。、结构、控制电路等知识。主要教学内容:主要教学内容: 1) 1) 汽车手动空调的控制开关;汽车手动空调的控制开关; 2) 2) 空调控制系统执行器;空调控制系统执行器; 2) 2) 手动空调控制基本电路手动空调控制基本电路教学重点、难点:教学重点、难点: 重要控制开关重要控制开关 基本控制电路基本控制电路汽车手动空调控制开关汽车手动空调控制开关l控制面板控制面板l压力控制
2、开关压力控制开关l恒温器恒温器l压缩机过热限制器压缩机过热限制器l压缩机过热开关压缩机过热开关l冷凝器过热开关冷凝器过热开关l环境温度开关环境温度开关l高压泄压阀;高压泄压阀;l继电器继电器;空调控制面板如图空调控制面板如图2-642-64所示所示。面板中的面板中的A/C开关(空调开关)开关(空调开关) 开关开关ON: 1 1、接通压缩机电磁离合器电路;、接通压缩机电磁离合器电路; 2 2、发动机怠速时,增大怠速进气量(化油器式)、发动机怠速时,增大怠速进气量(化油器式)电控发动机的怠速控制将启动(电控发动机的怠速控制将启动(控制:控制:快怠速电磁阀快怠速电磁阀(化油器式)或怠速控制阀(电控发
3、动机)动作)。(化油器式)或怠速控制阀(电控发动机)动作)。 作用:压力开关是为了使制冷系统工作正常而设作用:压力开关是为了使制冷系统工作正常而设的系统压力保护装置。分为高压开关、低压开关、双重的系统压力保护装置。分为高压开关、低压开关、双重开关和三重开关。开关和三重开关。 (1 1)高压开关:)高压开关: 高压开关:冷凝器工作不正常或制冷剂量过多时高压开关:冷凝器工作不正常或制冷剂量过多时,可能产生系统高压。系统高压力将引起冷凝器和高压,可能产生系统高压。系统高压力将引起冷凝器和高压管路的爆裂;压缩机排气阀折断;压缩机、其他零件或管路的爆裂;压缩机排气阀折断;压缩机、其他零件或电磁离合器的故
4、障等。电磁离合器的故障等。 系统高压超过高压允许的上限值后,高压开关切系统高压超过高压允许的上限值后,高压开关切断电磁离合器的控制回路,使压缩机停止运行,同时使断电磁离合器的控制回路,使压缩机停止运行,同时使冷凝器风扇高速档接通,降低冷凝器温度和压力。冷凝器风扇高速档接通,降低冷凝器温度和压力。 高压开关可分为触点常闭型和触电常开型。高压开关可分为触点常闭型和触电常开型。 触点常闭型(高压断开开关)直接或通过毛细管连触点常闭型(高压断开开关)直接或通过毛细管连接在高压管路上,接在高压管路上,一般安装在储液干燥罐上一般安装在储液干燥罐上,液态制冷,液态制冷剂压力直接作用在膜片上,正常情况下触点常
5、闭,压力剂压力直接作用在膜片上,正常情况下触点常闭,压力高过允许上限值时,触点脱开,电磁离合器断电,压缩高过允许上限值时,触点脱开,电磁离合器断电,压缩机停止工作。机停止工作。 触点常开型(高压保护开关)一般用来控制冷凝风触点常开型(高压保护开关)一般用来控制冷凝风扇高速档电路。压力高过允许上限值时,自动接通风扇扇高速档电路。压力高过允许上限值时,自动接通风扇控制电流的高速档。控制电流的高速档。一般安装在冷凝器入口处一般安装在冷凝器入口处。有两种形式,常开型和常闭型有两种形式,常开型和常闭型(1)高压开关:)高压开关: 低压开关构造和高压开关一样,只是把常闭型高低压开关构造和高压开关一样,只是
6、把常闭型高压开关的动、静触点位置调换一下。它是用螺纹接头直压开关的动、静触点位置调换一下。它是用螺纹接头直接安装在储液干燥罐上。接安装在储液干燥罐上。 低压开关的作用是低压开关的作用是感知制冷系统感知制冷系统高压侧高压侧的压的压力力,当压缩机排出的制冷剂压力过低(低于,当压缩机排出的制冷剂压力过低(低于0.423MPa),低压开关将电磁离合器的控制线路断开),低压开关将电磁离合器的控制线路断开 低压开关的另一个功能是在环境温度较低时,自低压开关的另一个功能是在环境温度较低时,自动切断电磁离合器电路。动切断电磁离合器电路。 环境温度过低时,冷凝温度也低,压缩机排出的环境温度过低时,冷凝温度也低,
7、压缩机排出的温度压力也低(比如:温度小于温度压力也低(比如:温度小于10时,压力小于时,压力小于0.423MPa )。以减少动力消耗,达到节能目的)。以减少动力消耗,达到节能目的 (2)低压开关)低压开关() 还有一种低压开关安装在制冷系还有一种低压开关安装在制冷系统低压端(一般安装在蒸发器出口处统低压端(一般安装在蒸发器出口处),用来代替恒温器、热敏电阻来控),用来代替恒温器、热敏电阻来控制蒸发器压力不至于过低。当蒸发器制蒸发器压力不至于过低。当蒸发器压力小于压力小于0.2530.289MPa时,低压时,低压开关将开关将电磁旁通阀电磁旁通阀通道的电路接通,通道的电路接通,让一部分高压蒸汽通过
8、旁通阀流向压让一部分高压蒸汽通过旁通阀流向压缩机吸气口,使蒸发器压力回升,以缩机吸气口,使蒸发器压力回升,以防止其冻结。这种系统一般用于大中防止其冻结。这种系统一般用于大中型客车冷却系统比较多。型客车冷却系统比较多。1-1-导线;导线;2-2-弹簧;弹簧;3-3-动触点;动触点;4-4-支座;支座;5-5-压力导入管;压力导入管;6-6-膜片膜片 双重压力开关:双重压力开关: 因为高压开关与低压开关都可以因为高压开关与低压开关都可以安装在储液干燥罐上,故可把他们做成复合为一体的安装在储液干燥罐上,故可把他们做成复合为一体的开关。开关。 双重开关同时具有低压断开开关和高压断开开关双重开关同时具有
9、低压断开开关和高压断开开关的功能,结构如后图。的功能,结构如后图。 它的作用是:当系统高压超过上限值、或系统压它的作用是:当系统高压超过上限值、或系统压力低于下限值时,开关会将压缩机电磁离合器控制回力低于下限值时,开关会将压缩机电磁离合器控制回路的电路切断。路的电路切断。双重压力开关的工作压力值范围可参看后图双重压力开关的工作压力值范围可参看后图(3)双重压力开关)双重压力开关高低压组合开关结构高低压组合开关结构1 1、7-7-动低压触点;动低压触点;2 2、6-6-静低压触点;静低压触点;3-3-膜片;膜片;4-4-制冷剂制冷剂压力通道;压力通道;5-5-开关座;开关座;8-8-绝缘片;绝缘
10、片;9-9-弹簧;弹簧;10-10-调节螺钉;调节螺钉;11-11-接线柱;接线柱;12-12-顶销;顶销;13-13-钢座;钢座;14-14-动高压触头;动高压触头;15-15-静静高压触头;高压触头;16-16-膜片座膜片座(a a)制冷压力大于制冷压力大于0.423 Mpa b b)制冷压力小于制冷压力小于2.75 MPa 时时 三重压力开关:指示制冷系统高压侧压力过高、中压三重压力开关:指示制冷系统高压侧压力过高、中压和系统压力过低三种压力状况,三重压力开关安装在系统和系统压力过低三种压力状况,三重压力开关安装在系统高压侧的储液干燥器上,感受高压侧的储液干燥器上,感受高压侧高压侧制冷剂
11、压力信号。制冷剂压力信号。(1 1)防止因制冷剂泄漏,系统压力过低损坏压缩机。)防止因制冷剂泄漏,系统压力过低损坏压缩机。(2 2)当制冷剂压力异常升高时,保护系统不会受损。)当制冷剂压力异常升高时,保护系统不会受损。(3 3)在正常压力状况下,冷凝器风扇低速运转,实)在正常压力状况下,冷凝器风扇低速运转,实现节能,低噪音;现节能,低噪音;在系统压力升高后(即中压时)风扇高在系统压力升高后(即中压时)风扇高速运转,以改善冷凝器的散热条件,实现风扇二级变速。速运转,以改善冷凝器的散热条件,实现风扇二级变速。三重压力开关的结构及工作过程(见图三重压力开关的结构及工作过程(见图2-672-67所示)
12、。所示)。(4)三重压力开关)三重压力开关压力压力0.196MPa0.2263.14MPa3.14MPa压力压力 1.77MPa时,冷凝风扇高速接通;时,冷凝风扇高速接通;压力压力 1.37MPa时,冷凝风扇高速断开。时,冷凝风扇高速断开。以以R134a制冷剂为例:制冷剂为例: 制冷剂压力制冷剂压力0.196 Mpa: 由于膜片、碟形弹簧和弹簧的弹力大于制冷剂压由于膜片、碟形弹簧和弹簧的弹力大于制冷剂压力,因此高低压接点断开力,因此高低压接点断开(OFF),),压缩机停转,实压缩机停转,实现低压保护。现低压保护。 制冷剂压力为制冷剂压力为0.1963.14MPa时:时: 当制冷剂压力达到当制冷
13、剂压力达到0.196 MPa以上时,此压力高以上时,此压力高于开关的弹簧预紧力,使弹簧压缩,高低压接点接通于开关的弹簧预紧力,使弹簧压缩,高低压接点接通(ON),),压缩机正常运转。压缩机正常运转。 制冷剂压力制冷剂压力3.14MPa: 当制冷剂压力达当制冷剂压力达3.14MPa以上时,就会大于膜片、蝶以上时,就会大于膜片、蝶形弹簧的弹力,使碟形弹簧反转,以断开高低压接点,压形弹簧的弹力,使碟形弹簧反转,以断开高低压接点,压缩机停转,实现高压保护。缩机停转,实现高压保护。 中压压力开关:中压压力开关: 当制冷剂压力当制冷剂压力1.77MPa,压力就大于膜片弹力,膜片,压力就大于膜片弹力,膜片会
14、拱起,将轴推上,以接通冷凝器风扇(或散热器风扇)会拱起,将轴推上,以接通冷凝器风扇(或散热器风扇)的转速转换接点,风扇以高速运转,实现中压保护。当压的转速转换接点,风扇以高速运转,实现中压保护。当压力降至力降至1.37 Mpa时,膜片恢复原状,轴下落,接点断开,时,膜片恢复原状,轴下落,接点断开,冷凝风扇又低速转动。上海冷凝风扇又低速转动。上海桑塔纳桑塔纳2000轿车,轿车,南京依维柯南京依维柯客车客车的空调采用了这种压力开关。的空调采用了这种压力开关。辨认三重压力开关的插接器辨认三重压力开关的插接器常用空调压力开关列表常用空调压力开关列表压力开关型号压力开关型号 特特 性性安装位置安装位置
15、作作 用用低压开关低压开关A型型常常 闭闭高压管路高压管路高压侧压力过低时断开压缩机高压侧压力过低时断开压缩机低压开关低压开关B型型常常 闭闭低压管路低压管路低压侧压力过低时断开压缩机(低压侧压力过低时断开压缩机(CCOT系统)系统)低压开关低压开关C型型常常 开开低压管路低压管路低压侧压力过低时接通旁通电磁阀低压侧压力过低时接通旁通电磁阀高压开关高压开关A型型常常 闭闭高压管路高压管路高压侧压力过高时断开压缩机高压侧压力过高时断开压缩机高压开关高压开关B型型常闭、常开常闭、常开高压管路高压管路高压侧压力过高时接通冷凝风扇高速档高压侧压力过高时接通冷凝风扇高速档双重压力开关双重压力开关常常 闭
16、闭高压管路高压管路高压侧压力过高或过低时断开压缩机高压侧压力过高或过低时断开压缩机三重压力开关三重压力开关由双重压力由双重压力开关和中压开关和中压开关组成开关组成高压管路高压管路高压侧压力过高或过低时双重压力开关断开高压侧压力过高或过低时双重压力开关断开压缩机,压力达到某一中间值时,接通冷凝压缩机,压力达到某一中间值时,接通冷凝风扇高速档风扇高速档3、恒温器、恒温器 恒温器又称温度控制器、温控开关、热敏开关恒温器又称温度控制器、温控开关、热敏开关等。如图等。如图5-25-2所示,恒温器所示,恒温器6 6安装在蒸发器表面,串联安装在蒸发器表面,串联在压缩机离合器的电路中。其作用是检测蒸发器表面在
17、压缩机离合器的电路中。其作用是检测蒸发器表面的温度,通过控制压缩机的通断来控制蒸发器表面的的温度,通过控制压缩机的通断来控制蒸发器表面的温度,从而调节车内温度,防止蒸发器表面因温度过温度,从而调节车内温度,防止蒸发器表面因温度过低而结霜。常用的恒温器有波纹管式和热敏电阻式两低而结霜。常用的恒温器有波纹管式和热敏电阻式两种。种。(1)恒温器的作用)恒温器的作用1-1-内平衡膨胀阀;内平衡膨胀阀;2-2-储液干燥器;储液干燥器;3-3-冷凝器;冷凝器;4-4-压缩机;压缩机;5-5-毛细管毛细管感温包;感温包;6-6-蒸发器;蒸发器;7-7-电磁线圈;电磁线圈;8-8-恒温器;恒温器;9-9-蓄电
18、池蓄电池 (2)机械式恒温器)机械式恒温器波纹管式波纹管式1-1-接线柱;接线柱;2-2-温差调节螺钉;温差调节螺钉;3-3-动触点;动触点;4-4-静触点;静触点;5-5-调温螺钉;调温螺钉;6-6-固定架;固定架;7-7-调温轴;调温轴;8-8-控温板;控温板;9-9-主弹簧;主弹簧;10-10-调温凸轮;调温凸轮;11-11-毛细管;毛细管;12-12-膜盒;膜盒;13-13-杠杆杠杆 (3)机械式恒温器的结构与工作原理)机械式恒温器的结构与工作原理 1-1-电磁离合器线圈;电磁离合器线圈;2-2-弹簧;弹簧;3-3-毛细管;毛细管;4-4-波纹管;波纹管;5-5-轴;轴;6-6-调调节
19、凸轮;节凸轮;7-7-调节弹簧;调节弹簧;8-8-调节螺调节螺钉;钉;9-9-触点;触点;10-10-蓄电池蓄电池。(4)热敏电阻式温度控制器)热敏电阻式温度控制器 当当制冷系统的制冷剂泄漏量较多时,压力下降,制冷系统的制冷剂泄漏量较多时,压力下降,若压缩机继续工作,会引起过热现象。此时制冷剂的若压缩机继续工作,会引起过热现象。此时制冷剂的温度上升,但压力不增加,润滑油变质,进而损坏压温度上升,但压力不增加,润滑油变质,进而损坏压缩机。缩机。l过热限制器安装在压缩机后盖紧靠吸气腔的过热限制器安装在压缩机后盖紧靠吸气腔的位置位置上,上,串联在压缩机电磁离合器电路中。其作用是检测串联在压缩机电磁离
20、合器电路中。其作用是检测压缩机的温度,当压缩机温度过高时,切断电磁离合压缩机的温度,当压缩机温度过高时,切断电磁离合器的电路,使压缩机停止运行,防止损坏压缩机。器的电路,使压缩机停止运行,防止损坏压缩机。 4、过热限制器、过热限制器(压缩机过热限制器)(压缩机过热限制器) (1)过热限制器结构)过热限制器结构 1离合器的电磁离合器的电磁线圈线圈2过热开关过热开关 3熔断器熔断器4电热丝电热丝5低熔点金属丝低熔点金属丝 6空调开关空调开关 7点火开关点火开关 过热限制器由过热开关过热限制器由过热开关2和熔断器和熔断器3两部分组成。两部分组成。过热开关安装在压缩机后缸盖上,是一种温度开关,过热开关
21、安装在压缩机后缸盖上,是一种温度开关,当压缩机温度正常时,导电触点当压缩机温度正常时,导电触点7和接线端子和接线端子1断开;断开;当压缩机过热时,过热开关内的制冷剂蒸气温度和压当压缩机过热时,过热开关内的制冷剂蒸气温度和压力也随之升高,推动膜片将导电触点力也随之升高,推动膜片将导电触点7与接线端子与接线端子1接接通,接通熔断器电路。通,接通熔断器电路。 熔断器内部熔断器内部B和和C之间接一个低熔点金属丝之间接一个低熔点金属丝5,S和和C之间接电热丝之间接电热丝4。正常情况下,电流经空调开。正常情况下,电流经空调开关关6、熔断器低熔点金属丝、熔断器低熔点金属丝5到压缩机离合器的电磁到压缩机离合器
22、的电磁线圈线圈1;当压缩机过热时,过热开关闭合,熔断器;当压缩机过热时,过热开关闭合,熔断器中的电热丝通电,电热丝发热后,熔化低熔点金属中的电热丝通电,电热丝发热后,熔化低熔点金属丝,切断压缩机离合器电路,压缩机停止运转,起丝,切断压缩机离合器电路,压缩机停止运转,起到保护作用。到保护作用。 (2)压缩机过热开关(压缩机过热保护器)压缩机过热开关(压缩机过热保护器) 还有一种压缩机过热开还有一种压缩机过热开关也称压缩机过热保护器,关也称压缩机过热保护器,安装在压缩机尾部,直接串安装在压缩机尾部,直接串联在压缩机离合器的电路中联在压缩机离合器的电路中。当压缩机排出的高压制冷。当压缩机排出的高压制
23、冷剂气体温度过高或由于缺少剂气体温度过高或由于缺少制冷剂以及润滑不良而造成制冷剂以及润滑不良而造成压缩机本身温度过高时,开压缩机本身温度过高时,开关断开,直接断开电磁离合关断开,直接断开电磁离合器,压缩机停转。器,压缩机停转。 1- 1-电磁离合器;电磁离合器; 2- 2-压缩机;压缩机; 3- 3-过热开关过热开关 过热保护开关图示过热保护开关图示 1接线端子接线端子 2外罩外罩 3膜片膜片 4热敏管热敏管 5基座开口基座开口 6膜片安装基座膜片安装基座 7导电触点导电触点 过热开关过热开关( (a) ) 早期结构;早期结构;( (b) ) 新结构新结构 165、冷却液过热开关、冷却液过热开
24、关 冷却冷却液过热开关也称水温开关,安装在发动机散液过热开关也称水温开关,安装在发动机散热器或者冷却液管路上,检测发动机冷却液温度,控热器或者冷却液管路上,检测发动机冷却液温度,控制压缩机离合器,防止在发动机过热的情况下使用空制压缩机离合器,防止在发动机过热的情况下使用空调。水温开关一般为双金属片结构,当发动机冷却液调。水温开关一般为双金属片结构,当发动机冷却液温度超过规定值(如温度超过规定值(如奥迪奥迪100为为120)时,触点断开)时,触点断开,直接切断(或者触点闭合通过空调放大器切断)电,直接切断(或者触点闭合通过空调放大器切断)电磁离合器电路使压缩机停止工作;而当发动机冷却液磁离合器电
25、路使压缩机停止工作;而当发动机冷却液下降至某一规定值(如下降至某一规定值(如奥迪奥迪100为为106)时,触点动)时,触点动作,自动恢复压缩机的正常工作。作,自动恢复压缩机的正常工作。 6、冷凝器过热开关、冷凝器过热开关 冷凝器过热开关安装在冷凝器上,检测冷凝器的冷凝器过热开关安装在冷凝器上,检测冷凝器的过热度,控制冷却风扇。当其温度过高时,接通冷凝过热度,控制冷却风扇。当其温度过高时,接通冷凝器风扇电机,加强冷却,使系统能正常工作。桑塔纳器风扇电机,加强冷却,使系统能正常工作。桑塔纳轿车的冷凝器的过热开关有两个,当冷凝器温度为轿车的冷凝器的过热开关有两个,当冷凝器温度为95时,风扇低速运转;
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