模块七 汽车空调系统 7.1 汽车空调概述 7.1.1汽车空调系统的作用 模块七 汽车空调系统 7.1 汽车空调概述 7.1.1汽车空调系统的作用 空调是空气调节（Air Conditioning，略作A/C。）的简称，其含义是指在封闭的空间内，对温度、湿度及空气的清洁度进行调节控制。 空调是汽车现代化的标志之一，现代汽车空调的基本功能是在任何气候和行驶条件下，能改善驾驶员的工作条件和提高乘员的舒适性。由于汽车空调的调节对象是车内的人，故偏重于人的舒适性的要求。 衡量汽车空调质量的指标主要有四个，即温度、湿度、空气流速和空气清洁度。

1.温度 2.湿度 3.空气流速 在夏季人感到最舒适的温度是22～28℃，在冬季则是16～18℃。 另外，人体面部所需求的温度比足部略低，即要求“头凉足暖”，温差大约为2℃。 2.湿度 人觉得最舒适的相对湿度夏季是50%～60％，冬季则是40％～50%。在这种湿度环境中，人会觉得心情舒畅，皮肤觉得特别光滑、湿润。 3.空气流速 人在流动的空气中比在静止的空气中要舒服，这是因为流动的空气能促进人体向外散热的缘故。所以，空气流速是汽车空气调节的重要内容之一。通常空气流速在0.2m/s以下为好，并且以低速流动为佳。

4.空气清洁度 由于车内空间小，乘员密度大，全封闭空间的空气极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高；汽车发动机排气中的一氧化碳和道路上的粉尘、野外有刺激性的花粉都容易进入车内，造成车内空气混浊，严重时会影响乘员的身体健康。 表7-1舒适性环境参数 项目 范围 温度/℃ 相对湿度（%） 换气量（%） 风速 /m•s-1 CO2 (%) CO 加速度 /m•s-2 振动 /mm 噪声 /dB 冬 夏 舒适带 16~18 22~28 50~70 20~30 0.075~0.2 <0.03 <0.01 <3 <0.2 <45 不舒 适带 0~14 30~35 15~30 90~95 5~10 <0.075 >0.3 >0.03 >0.015 >3 >2 >65 有害带 <0 >43 <15，>95 <5 >0.4 >10 >4 >15 >120

7.1.2汽车空调系统的控制方法 1.手动控制 2.电控自动控制 手动控制空调系统的鼓风机转速、出风温度及送风方式等功能均由驾驶员操纵和调节，车内通风温度由仪表板上的空气控制杆、温度控制杆、进气杆和风扇开关等操纵通风管道上的各种风门实现。 2.电控自动控制 电控自动控制空调系统利用传感器随时检测车内温度和车外温度的变化，并将检测到的信号送给空调ECU。 空调ECU按预先编制的程序对信号进行处理，并通过执行元件及时对鼓风机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状态等进行调节，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。

7.1.3汽车空调系统的组成和分类 1.汽车空调系统的基本组成 现代汽车全功能空调系统由制冷系统、供暖系统、通风系统、空气净化装置及控制系统等几部分组成。 ①通风系统。通风系统用于将车外的新鲜空气引进车内，达到通风、换气的目的。 ②采暖系统。采暖系统用于对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行加热、除湿，使车内达到温暖舒适。 ③制冷系统。制冷系统用于对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行降温、除湿，使车内达到凉爽舒适。 ④空气净化装置。空气净化装置用于去除车内空气中的尘埃、异味，使车内空气变得清洁，目前只用于高级轿车上。

将上述装置全部或部分组合在一起，按照一定的布置形式安装在汽车上，便组成了汽车空调系统。 ⑤控制系统。控制系统将制冷、采暖、通风、空气净化有机地组合，形成冷暖适宜的气流，并能对车内环境进行全季节、全方位、多功能的最佳控制和调节。 将上述装置全部或部分组合在一起，按照一定的布置形式安装在汽车上，便组成了汽车空调系统。 2.汽车空调系统的分类 1）按空调的功能分 可分为单一功能型、冷暖一体型两种。 ①单一功能型空调。单一功能型空调的制冷系统、采暖系统、通风系统各自安装，单独操作，互不干涉，多用于大型客车、载货汽车和加装冷风装置的轿车上。 ②冷暖一体型空调。冷暖一体型空调（图7-1）的制冷、采暖和通风共用一台风机及一个风道，冷风、暖风和通风在同一控制板上进行控制。

工作时又可分为冷、暖风分别工作的组合式，冷暖风可同时工作的混合调湿式两种。混合调湿式结构紧凑，易调温，操作方便，多用于轿车上。 图7-1 冷暖一体型示意图

7.2 汽车空调系统的结构 2）按驱动方式分 7.2.1汽车空调通风系统 可分独立式空调、非独立式空调两类。 ①独立式空调。用一台专用空调发动机来驱动制冷压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高，体积及质量大，为此多用于大、中型客车。 ②非独立式空调。由汽车发动机直接驱动制冷压缩机，制冷性能受汽车发动机工作状况的影响，工作稳定性较差，低速时制冷量不足，高速时制冷量过量，影响汽车发动机的动力性，为此多用于小型客车和轿车上。 7.2 汽车空调系统的结构 7.2.1汽车空调通风系统 汽车空调通风系统的主要功能是换气，即打开通风口，利用汽车迎面空气动压通风或利用空调系统中鼓风机进行强制通风换气。

通风对于防止车窗玻璃起雾也很有益处。为维持舒适条件所需要的最小限度的换气量称为必须换气量，为此应设置即使在汽车车窗紧闭的情况下，仍能从车外引入新鲜空气的通风装置（每人约需25～36m／h)。 1.动压通风方式 动压通风（自然通风）方式是利用汽车行驶时，车外空气对汽车产生的风压，通过进风口和排风口，实现通风换气。 图7-2 进风口与排风口的位置

2.强制通风方式 采用动压通风方式进行换气时，车辆在静止和在低速行驶时，通风量过小，故一些车辆采用强制通风方式。强制通风是采用电动鼓风机强制车外新鲜空气进入车厢内的一种通风方式。 在汽车行驶时，强制通风经常与动压通风一起配合使用。轿车均采用动压通风与强制通风相结合的方式，其通风装置与采暖装置、制冷装置等结合在一起而形成完整的空调系统，导入的外气既可经调节也可不经调节而进入车内。 7.2.2汽车空调采暖系统 采暖系统是一种将空气送入热交换器（又称为加热器），同时吸入某种热源的热量，以提高空气温度的装置。 按使用热源的不同可分为发动机冷却液采暖系统、发动机废气采暖系统和独立热源式采暖系统。

1.发动机冷却液采暖系统 图7-3 发动机冷却液采暖式暖风系统 1-加热器芯；2-加热器出水管；3-膨胀水箱；4-冷却液控制阀； 5-散热器进水管；6-恒温器；7-风扇；8-散热器；9-水泵；10-散热器溢流管； 11-散热器出水管；12-加热器进水管；13-加热器风机；A-冷空气；B-热空气

5—来自发动机的冷却液；6—去加热器芯的冷却液 冷却液控制阀（也称热水阀）对通过热交换器的冷却液流量进行调节，而热交换器则将冷却液的热量传给空气。被加热的空气在电动鼓风机的作用下吹入车内（图7-4）。 图7-4 钢索式冷却液控制阀（热水阀） 1—保护层；2—钢索；3—装配支架；4—阀门； 5—来自发动机的冷却液；6—去加热器芯的冷却液

热交换器的结构有管片式、管带式和带状蜂窝式等，一般由传热系数很高的黄铜制造而成。电动鼓风机多为离心式叶片鼓风机，具有高、中、低三挡转速，可以调节换气强度，一般与空调制冷系统送风共用。 图7-5 典型发动机冷却液采暖式暖风系统的布置 1-电动鼓风机；2-热水供应软管；3-加热器芯； 4-挡风玻璃除霜器管道；5-加热器底板出风口；6-热水返回软管

2.发动机废气采暖系统 3.独立热源式采暖系统 7.2.3汽车空调制冷系统工作原理 1.汽车空调制冷剂 发动机废气采暖系统是利用装在排气管道上的特殊热交换器，实现高温废气与低温空气的热交换，把产生的暖风送入车厢，供采暖与风窗玻璃除霜之用。 3.独立热源式采暖系统 独立热源式采暖系统是专门利用汽油、煤油、柴油等作燃料，使其在燃烧装置中燃烧产生热量，利用空气与燃烧装置进行热交换，使空气升温。 7.2.3汽车空调制冷系统工作原理 1.汽车空调制冷剂 汽车空调是利用蒸汽压缩制冷装置来制冷的，是借助制冷剂的物态变化，由制冷剂循环流动实现制冷的。

蒸汽压缩制冷系统使用的制冷剂（亦称工质、冷媒、雪种）绝大部分都是氟里昂，国际上用英文字母R来表示（取英文制冷剂Refrigerant的第一个字母）。 a）R12 （CCL2F2） b）R134a（CH2F-CF3） 图7-6 汽车空调用制冷剂

1-电磁离合器；2-压缩机；3-轴流式冷却风机；4-车外冷空气；5-冷凝器； 2.汽车空调制冷系统的基本组成 图7-7 汽车空调蒸汽压缩制冷系统 1-电磁离合器；2-压缩机；3-轴流式冷却风机；4-车外冷空气；5-冷凝器； 6-储液干燥器；7-热空气（吹向发动机）；8-高压管路；9-车内热空气；10-离心式冷却风机；11-节流膨胀阀；12-蒸发器；13-冷空气（吹入车内）；14-低压管路；15-压缩机驱动皮带

3.汽车蒸汽压缩制冷系统工作原理 1）蒸汽压缩过程 2）冷凝放热过程 3）节流膨胀过程 汽车蒸汽压缩制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态（物态）在密闭系统内循环流动，每一循环包括四个基本过程： 1）蒸汽压缩过程 当发动机带动压缩机运转时，压缩机吸入蒸发器出口处低温（约0℃）低压（约0.147MPa）的气态制冷剂，将其压缩成高温（70～80℃）、高压（约1.471MPa）的蒸汽排出压缩机。 2）冷凝放热过程 高温、高压的过热制冷剂蒸汽进入冷凝器，压力和温度降低。当制冷剂的温度降至40～50℃时，制冷剂由气态变为液态，同时放出大量的热。 3）节流膨胀过程 液态制冷剂流到储液干燥器后，在储液干燥器中除去水分

和杂质，由管道流入节流膨胀阀。温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀阀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置。 膨胀阀阀口的横截面积可作动态调节，以控制制冷量的流量，确保制冷剂在蒸发器内完全蒸发。 4）蒸发吸热过程 低温低压的雾状制冷剂进入蒸发器后，通过蒸发器的壁面吸收蒸发器周围环境（车厢）中空气的热量而沸腾汽化，从而可降低车箱内空气温度。 在冷却风机（亦称鼓风机）的作用下，车箱内的冷、热空气加速对流，提高了空调制冷效果。在蒸发器内吸热汽化后的制冷剂蒸汽再次被压缩机吸入，然后重复上述过程。 由此可知，汽车空调制冷系统实际上是一个传热系统，通过制冷剂的物态变化和循环流动把车厢内的热量传送到车外，使车内温度降低。

7.2.4汽车空调制冷系统组成 1.压缩机 1）压缩机的作用与分类 作为汽车空调制冷系统的核心部件，压缩机（compressor）具有两个重要功能：压缩机吸气时相当于一个真空泵，使系统内部产生低压，吸入蒸发器中低温、低压的气态制冷剂。然后，在压缩过程中将气态制冷剂压缩成高温、高压状态并输入冷凝器，维持制冷剂在制冷系统管路中循环流动。 压缩机是蒸汽压缩制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，其正常工作是实现热交换的必要条件。 汽车空调制冷容积式压缩机种类繁多。按排量变化与否可分为定量式和变量式两大类。常用的定量式压缩机按运动形式和主要零件形状不同，又可分为往复活塞式和旋转活塞式两大类。常用的轴向活塞式压缩机有斜盘式和摇板式两种。

2）斜盘式压缩机 斜盘式压缩机也称斜板式压缩机，是一种轴向往复活塞式压缩机。目前，斜盘式压缩机是汽车空调中使用最为广泛的一种压缩机。 图7-8 斜盘式压缩机剖视图 1-主轴；2-压板；3-带轮轴承；4-轴封；5-密封圈；6-前阀板；7-回油孔；8-斜盘； 9-吸油管；10-后阀板；11-轴承；12-机油泵；13-活塞；l4-后缸盖；15-后气缸； 16-钢球；17-钢球滑靴；18-前后活塞球套；19-前气缸；20-前缸盖；21-带轮；22-电磁线圈

图7-9 斜盘运动原理

2.冷凝器 1）冷凝器的作用 汽车空调制冷系统中的冷凝器（condenser）是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。 其作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽进行冷却，使之凝结成高温高压的液体。制冷剂蒸汽放出的热量由周围空气带走，排到大气中。 轿车的冷凝器一般安装在发动机冷却系统散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。 对于一些大、中型客车和一些面包车，则把冷凝器安装在车厢两侧或车厢后侧和车厢的顶部。当冷凝器远离发动机散热器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷，加速冷却。

1-进口；2-散热片； 3-出口；4-制冷剂散热管 2）冷凝器的结构类型 （1）管片式冷凝器。 管片式冷凝器结构比较简单，加工方便，但散热效果较差。管片式冷凝器一般用在大中型客车的制冷装置上。 图7-10 管片式冷凝器 1-进口；2-散热片； 3-出口；4-制冷剂散热管

1-气态制冷剂；2-异型扁管； 3-波纹散热片；4-液态制冷剂 （2）管带式冷凝器。 管带式冷凝器的传热效率比管片式冷凝器可提高15%～20％，但它的制造工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高，一般用在小型汽车的制冷装置上。 图7-11 管带式冷凝器 1-气态制冷剂；2-异型扁管； 3-波纹散热片；4-液态制冷剂

1—圆柱形集管；2—铝制内肋扁管；3—波形散热翅片；4—跨接管；5—管接头 （3）平流式冷凝器。 平流式冷凝器具有制冷剂侧的压力小、传热系数高、质量小、结构紧凑和制冷剂充注量少等特点。平流式冷凝器适合与采用R134a为制冷剂的制冷系统配套使用。 图7-12 平流式冷凝器 1—圆柱形集管；2—铝制内肋扁管；3—波形散热翅片；4—跨接管；5—管接头

3.蒸发器 1）蒸发器的作用 2）蒸发器的结构类型 （1）管片式蒸发器。 蒸发器（evaporator）是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器，其作用与冷凝器相反，是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围空气的热量而使之降温，风机再将冷风吹到车室内，达到降温的目的。 2）蒸发器的结构类型 （1）管片式蒸发器。 管片式蒸发器由铜质或铝质圆管套上铝翅片组成，经胀管工艺使铝翅片与圆管紧密相接触。其结构较简单、加工方便，但其换热效率较差。 图7-13 管片式蒸发器

1—进口；2—出口；3—空气；4—管子；5—翅片；6—散热口 （2）管带式蒸发器。 管带式蒸发器由多孔扁管与蛇形散热铝带焊接而成，工艺比管片式复杂，需采用双面复合铝材（表面覆一层0.02mm～0.09mm厚的焊药）及多孔扁管材料。这种蒸发器换热效率可比管片式提高10％左右。 图7-14 管带式蒸发器 1—进口；2—出口；3—空气；4—管子；5—翅片；6—散热口

（3）层叠式蒸发器。 层叠式蒸发器由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂通道，每两片通道之间夹有蛇形散热铝带。这种蒸发器也需要双面复合铝材，且焊接要求高，因此，加工难度最大，但其换热效率也最高，结构也最紧凑。采用新型制冷剂R134a的汽车空调多采用这种层叠式蒸发器。 图7-15 层叠式蒸发器

1-膜片；2-内平衡口；3-针阀；4-蒸发器进口；5-阀座； 6-阀体；7-通储液干燥器进口；8-弹簧；9-感温包；10-毛细管 4.膨胀阀与孔管 1）膨胀阀 膨胀阀（expansion valve）安装在蒸发器入口管路上，是一种感压和感温自动阀，用以调整和控制制冷剂进入蒸发器的流量，保证制冷剂在蒸发器内完全蒸发。需要注意的是膨胀阀并不控制蒸发器的温度。 （1）内平衡热力膨胀阀。 图7-16 内平衡热力膨胀阀 1-膜片；2-内平衡口；3-针阀；4-蒸发器进口；5-阀座； 6-阀体；7-通储液干燥器进口；8-弹簧；9-感温包；10-毛细管 内平衡热力膨胀阀

（2）外平衡热力膨胀阀。 图7-17 外平衡热力膨胀阀 1—膜片；2—温包压力；3—毛细管；4—推杆；5—蒸发器出口压力； 6—阀座；7—过热调整弹簧；8—感温包；9—弹簧压力；10—阀体；11—针阀 外平衡膨胀阀与内平衡膨胀阀的区别在于：蒸发器出口压力作用于膜片下侧，而不是蒸发器的进口压力。一般蒸发器内制冷剂的压力降较大时，选用外平衡膨胀阀，能充分而有效地利用蒸发器的所有表面积，以求提高换热效率。

（3）H形膨胀阀。 图7-18 H形膨胀阀 1—接冷凝器；2—至蒸发器；3—从蒸发器来； 4—至压缩机；5—钢球与弹簧；6—温度传感器

2）孔管 孔管（orifice tube）又称膨胀管、固定孔管，是一根装在塑料套内的小铜管，它与膨胀阀一样，也是一种节流降压装置。 安装孔管的空调系统，高压侧没有储液干燥器，但低压侧装有集液器。 图7-19 孔管 1—出口；2—孔口；3—密封圈；4—进口滤网 只有循环离合器孔管系统（CCOT，Cycling Clutch Orifice Tube）才装有孔管。孔管与膨胀阀的差别在于：孔管没有运动零件，也不可调整，如发生故障（多因堵塞所致）很难清理，一般作更换处理。

5.储液干燥器与集液器 1）储液干燥器 储液干燥器（receiver drier）串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上，使从冷凝器中出来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。在制冷系统中，它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。 图7-20 储液干燥器 1—引出管； 2—干燥剂； 3—过滤器； 4—进口； 5—易熔塞； 6—出口； 7-视液镜（观察窗口）

2）集液器 集液器（accumulator，也称积累器、气液分离器）和储液干燥器类似，但装在系统的低压侧。装有集液器的空调系统通常都用孔管。集液器的主要功能是防止液态制冷剂液击压缩机，也用于储存过多的液态制冷剂，内含干燥剂也起储液干燥器的作用。 1—测试孔口； 2—干燥剂； 3—滤网； 4—泄油孔； 5—出气管 集液器

6.风机 汽车空调制冷系统采用的风机（blower）也称通风机、鼓风机。按工作原理不同，风机可分为叶轮式和容积式两类。叶轮式风机按气体流向与风机主轴的相互关系，又可分为离心式风机和轴流式风机两种。 1）离心式风机 离心式风机的空气流向与风机主轴成直角，其特点是风压高、风量小、噪声也小。蒸发器采用这种风机。 图7-22 离心式风机

2）轴流式风机 轴流式风机的空气流向与风机主轴平行，其特点是风量大、风压小、耗电少、噪声大。冷凝器采用这种风机。 图7-23 轴流式风机

8.2.5汽车空调空气净化系统 1.空气净化系统的分类 汽车空调空气净化系统有空气过滤式和静电除尘式两种。 空气过滤式空气净化系统是在空调系统的进风和排风口处设置空气滤清装置，它仅能滤除空气中的灰尘和杂物，结构简单，工作可靠，只需定期清理过滤网上的灰尘和杂物即可，故广泛用于各种汽车空调系统中。 静电除尘式空气净化系统是在空气进口的过滤器后再设置一套静电除尘装置或单独安装一套用于净化车内空气的静电除尘装置。 它除具有过滤和吸附烟尘等微小颗粒的杂质外，还具有除臭、杀菌作用，有的还能产生负离子（带负电荷的氧离子，也称负氧离子）以使车内空气更为新鲜洁净。由于其结构复杂，成本高，所以，目前只用于某些高级轿车和旅游车上。

7.3 汽车空调的控制系统 2.静电除尘式空气净化系统 8.3.1汽车空调基本控制元件 1.电磁离合器 图7-24 静电除尘式空气净化系统空气净化过程 7.3 汽车空调的控制系统 8.3.1汽车空调基本控制元件 1.电磁离合器 一般轿车空调系统的压缩机是由该车发动机通过电磁离合器来驱动的，电磁离合器可使发动机与压缩机分离，而在需要使用空调设备时，电磁离合器又使发动机与压缩机结合，传递动力。电磁离合器安装在压缩机主轴伸出端。

a）电磁线圈不通电， 离合器分离，压缩机不工作 b）电磁线圈通电， 离合器吸合，压缩机工作 图7-25 电磁离合器

2.温度控制器 温度控制器又称恒温开关，是汽车空调系统中温度控制的一种开关元件，可用于检测车室内温度，并使其稳定在一定范围内。温度控制器可分为机械压力式和电子式两种。 1—感温毛细管； 2—波纹管； 3—凸轮轴（外接手动温度调节旋钮）； 4—凸轮； 5—调节弹簧； 6—温度调节螺钉； 7—触点； 8—电源； 9—电磁离合器线圈； 10—支撑弹簧 1）机械压力式温度控制器 机械压力式温控器主要是利用波纹管的伸长或缩短来接通或断开触点，从而切断汽车空调压缩机的动力。 机械压力式温控器

2）电子式温度控制器 电子式温控器的感温元件是热敏电阻，装在蒸发器的外侧正面或其他需要感温的部位，用以检测蒸发器的出风温度。热敏电阻用导线与晶体管电子电路相连，由于温度变化使热敏电阻的电阻值发生变化，从而控制电路的接通或断开。 1—蓄电池；2—熔断器；3—点火开关；4—空调开关；5—压力开关；6—电磁线圈；7—触点；8—电磁离合器；9—空调工况指示灯；10—真空开关阀；11—冷凝器风扇继电器；12—通往冷凝器风扇电电机；13—热敏电阻；14—可变温度控制电阻器；15—调温电阻；①～⑥—放大器接点

4—感应管；5—底座孔；6—膜片底座；7—动触点 3.过热开关和热力熔断器 过热开关安装在压缩机缸体后侧、高压管出口处。 过热开关是一种温度-压力感应开关，在正常情况下过热开关处于断开状态，电磁离合器电流流过限制器的熔体。如果系统出现过热情况，当过热开关检测到系统处于高温、低压状态时，过热开关触点闭合，又有电流流过热流限制器（电流增大），合成热量会使熔体熔化，压缩机电磁离合器线圈的电路断开，压缩机停止工作，起到保护作用。 图7-28 过热开关结构 1—接线柱；2—壳体；3—膜片总成； 4—感应管；5—底座孔；6—膜片底座；7—动触点

1-阀体；2-主阀；3-阀座；4-针阀；5-可动片；6-回位弹簧；7-线圈； 8-配线；9-防松螺母；10-主阀阀座 4.旁通电磁阀 旁通电磁阀的作用是防止蒸发压力异常下降，使车内温度控制在规定范围内，防止蒸发器结霜。 旁通电磁阀一般装在储液干燥器和压缩机进气口之间，当压缩机转速升高时，其进气压力降低，蒸发压力也随之降到其规定值以下，蒸发器易结霜，这时控制电路使旁通电磁阀开启，一部分高温、高压的制冷剂气体直接被吸入压缩机，压缩机吸气压力上升，蒸发压力也随之上升，当上升到一定值时，控制电路又使旁通电磁阀关闭。这种过程不断循环，使压缩机进气压力稳定在规定范围内，以防蒸发器结霜。 图7-29 旁通电磁阀结构 1-阀体；2-主阀；3-阀座；4-针阀；5-可动片；6-回位弹簧；7-线圈； 8-配线；9-防松螺母；10-主阀阀座

1—蒸发器；2—集液器；3—低压开关；4—压缩机； 5—冷凝器；6—高压侧高压开关；7—节流装置；8—低压侧高压开关 5.压力开关 为确保汽车制冷系统运行安全，汽车空调设有压力开关电路。压力开关也称压力继电器或压力控制器，分为高压开关和低压开关两种，分别安装在制冷系统高压管路或低压管路上。 图7-30 压力开关的位置 1—蒸发器；2—集液器；3—低压开关；4—压缩机； 5—冷凝器；6—高压侧高压开关；7—节流装置；8—低压侧高压开关

1）高压开关 高压开关一般安装在空调制冷系统高压管路上或储液干燥器上，用来防止系统压力过高而使压缩机过载或系统管路损坏。高压开关有常闭触点型和常开触点型两种。 图7-31 高压开关的安装位置 1—高压开关；2—O形圈；3—冷凝器

1—接头；2—膜片；3—外壳；4—接线柱；5—弹簧；6—固定触点；7—活动触点 常闭触点型高压开关的触点串联在压缩机电磁离合器线圈电路中，压力导入口则直接或通过毛细管连接在高压管路上。 图7-32 常闭触点型高压开关的结构 1—接头；2—膜片；3—外壳；4—接线柱；5—弹簧；6—固定触点；7—活动触点 图7-33 常闭触点型高压开关的安装位置 1、4—O形圈；2—视液镜；3—高压开关 高压开关的切断压力和触点恢复闭合的压力因车型而异。一般触点切断压力在2.1～3.0MPa范围内，恢复闭合的压力为1.6～1.9MPa。如奥迪100型轿车高压开关的切断压力为2.9±0.14MPa，，恢复压力为1.4±0.3MPa。

常开触点型高压开关一般用来控制冷凝器冷却风扇的高速挡电路。当压力超过某一规定值时，自动接通风扇高速挡电路，使冷却风扇高速运转，以加强冷凝器的冷却能力，降低冷凝温度和压力，而当压力低于规定值时则自动断开冷却风扇的高速挡电路。 奥迪100型轿车空调制冷系统中装在冷凝器出口管路上的压力开关即为常开触点型高压开关，其触点闭合压力为1.58MPa，而触点切断压力则为：1.34±0.17MPa。 2）低压开关 低压开关也称制冷剂泄漏检测开关。在汽车空调制冷系统中，因制冷剂泄漏或其他原因造成制冷系统中制冷剂严重缺少或完全没有时，冷冻润滑油也随之泄漏，这样系统的润滑油便会不足，如果继续使用压缩机，压缩机会由于润滑油循环不良而磨损加剧，甚至烧坏。低压开关则可以起到在制冷系统缺少制冷剂时使压缩机停止运转，从而保护压缩机免于损坏的作用。

图7-34 低压开关的结构 低压开关安装在冷凝器与膨胀阀之间的高压管路上或储液干燥器上，其触点同样串联在电磁离合器电路中。 当制冷系统高压侧的压力高于0.21MPa时，说明系统内有制冷剂，触点保持闭合，而当系统高压侧压力低于0.21MPa时，触点在弹簧作用下而断开，压缩机停止工作。 图7-34 低压开关的结构 1—接头；2—膜片；3—外壳；4—接线柱； 5—弹簧；6—固定触点；7—活动触点

如奥迪100型轿车空调装在蒸发器出口处管路上的低压开关，其触点断开压力为0.09±0.01MPa，触点闭合压力则为0.26±0.03MPa。 还有一种低压开关装在蒸发器出口至压缩机吸入侧的低压管路上（图7-35），其作用是防止低压侧吸入压力过低而造成蒸发器结霜、膨胀阀或节流孔管由于某种原因堵塞造成的压力过低。 如奥迪100型轿车空调装在蒸发器出口处管路上的低压开关，其触点断开压力为0.09±0.01MPa，触点闭合压力则为0.26±0.03MPa。 图7-35 低压开关的安装位置

3）高低压组合开关 4）高压卸压阀 高低压组合开关即指将上述两种开关的结构和功能组合成一体，起双重保护作用。 图7-36 常见的空调压力开关实物照片 高压卸压阀一般安装在压缩机排气口处。当制冷系统压力过高超过3.5MPa时，卸压阀打开，使制冷剂逸出而卸压；当压力降至3.5MPa以下时，卸压阀会自动关闭，以确保制冷系统的正常工作。奥迪100型轿车的压缩机上就装有卸压阀。

6.转速控制装置 1）怠速继电器 怠速继电器的功能是当发动机处于怠速工况时，自动切断电磁离合器电路，停止空调压缩机的工作，稳定发动机怠速工况。 图7-37 怠速继电器电路

4—点火线圈；5—蓄电池；6—点火开关；7—熔断器 图7-38 怠速继电器电路接线图 1—蒸发器；2—压缩机；3—怠速继电器； 4—点火线圈；5—蓄电池；6—点火开关；7—熔断器

7.3.2 一般汽车空调控制电路 1.冷风系统 控制电路 图7-39 轿车空调电路 图7-39 轿车空调电路 1-压缩机电磁离合器；2-点火线圈；3-压力开关；4-鼓风机开关；5-鼓风电动机；6-点火开关；7-熔断器；8-温度调节旋钮；9-热敏电阻；10-温度检测电路；11-发动机转速检测电路；12-放大器；13-真空转换阀

图7-40 怠速稳定器放大器原理图

2.暖风系统控制电路 图7-41 轿车暖风与换气装置的结构布置

图7-42 轿车暖风与换气装置的控制电路

1—鼓风机开关；2—空调方式选择开关；3—温度选择开关 7.3.3手动空调系统 目前，大多数低、中级轿车还都采用手动控制的汽车空调系统。该系统是依靠驾驶员拨动控制板上的各种功能键实现对温度、风向、风速等的控制。 1.空调控制板 图7-43 BJ2021型汽车空调控制板 1—鼓风机开关；2—空调方式选择开关；3—温度选择开关

1）鼓风机开关 鼓风机开关设有四个不同的转速挡位，以控制鼓风机四种不同的转速。鼓风机为直流电动机，其转速的改变是通过调整串入鼓风机电路的电阻值来实现的。 鼓风机调速电阻安装在鼓风机罩的左前方，裸露在风道内，与它串联的还有一个限温开关，当温度超过某一值时，开关断开。 鼓风机除在停用状态不工作外，在制冷、取暖及通风状态下均可工作。 图7-44 鼓风机调速电阻 1—限温开关；2—调速电阻；3—安装板

2）空调方式选择开关 ——除霜位置。 OFF——停止位置； MAX——最冷位置； NORM——中冷位置； BILEV——微冷位置； HEAT——取暖位置； VENT ——通风位置； ——除霜位置。 空调方式选择开关用于选择空调系统的各种功能，即要求空调是制冷、取暖、通风，还是除霜。 驾驶员可拨动开关在七个不同的位置进行选择，其字母含义分别为： 在控制板的后面还设有真空控制开关。当驾驶员操纵空调方式选择开关时，真空控制开关随之联动，通过改变真空通路控制真空驱动器，调节各通风门的状态及热水阀的开度。

3）温度选择开关 2.真空系统的执行元件 1）真空罐 温度选择开关是控制温度门的开关，用钢丝和温度门连接。当开关处于左半区时，温度门关闭通向加热器的风道，出来的空气是未经加热的空气，称之为冷风区。 当开关处于右半区时，温度门打开通向加热器的风道，送入车内的空气是经过除湿后的暖空气，称之为热风区。 开关可在左右两半区无级连续调节，可停在任意位置，对应温度门也有确定的位置。 2.真空系统的执行元件 汽车空调系统的风门及热水阀一般都是由真空系统通过真空执行元件来控制，采用的执行元件有真空罐和真空驱动器。 1）真空罐

1—复位弹簧；2—真空接口；3—膜片；4—通气孔；5—连杆 真空罐用于向真空系统提供稳定的真空压力，另外还可以储存真空，使真空系统在发动机停转时，仍能保持一定的真空度。 真空罐由金属或工程塑料制成，其内部装有一个单向阀，用来保持罐内的真空度。 2）真空驱动器 （1）单膜片式真空驱动器（常用来控制全开或全闭的风门 ）。 图7-45 单膜片式真空驱动器 1—复位弹簧；2—真空接口；3—膜片；4—通气孔；5—连杆

1—B室真空接口；2—A室膜片；3—A室弹簧；4—A室真空接口；5—通气孔；6—连杆；7—B室膜片；8—B室弹簧 （2）双膜片式真空驱动器。 图7-46 双膜片式真空驱动器 1—B室真空接口；2—A室膜片；3—A室弹簧；4—A室真空接口；5—通气孔；6—连杆；7—B室膜片；8—B室弹簧 双膜片式真空驱动器控制的风门有三个位置：全开、全闭和半开，也可以同时控制两个风门，一个开，一个关，或者两个同时半开。

NV—真空驱动器不通真空风门位置；V—真空驱动器真空风门位置 BJ2021型汽车空调真空控制系统 3.真空控制系统 NV—真空驱动器不通真空风门位置；V—真空驱动器真空风门位置 1-热水阀；2-外界通风口；3-感温包；4-鼓风机；5、11、13、16-真空驱动器；6-除霜风口；7-除霜风门；8-加热器；9-温度门；10-蒸发器；12-地板风门；14-仪表板风门；15-循环风门；17-左可调风口；18-左下可调风口；19-左中可调风口；20-右中可调风口；21-右可调风口；22-真空控制开关；23-真空罐；24-真空管路

7.3.4自动空调控制系统 1.自动空调控制系统的组成 图7-48 自动空调控制系统方框图

图7-49 自动空调控制系统结构组成和元器件的布置 图7-49 自动空调控制系统结构组成和元器件的布置

2.自动空调系统的功能 图7-50 自动空调系统的功能

7.4 汽车空调的正确使用与检查保养 7.4.1汽车空调的正确使用 1.注意事项 2.正确使用 1）确保系统中不混入水汽、空气和脏物 2）防止腐蚀 3）防止高温高压 4）保护好控制系统 2.正确使用

7.5汽车空调系统检修 7.4.2 汽车空调的检查保养 1.主要检查内容和方法 2.各制冷部件及控制机构的检查 7.5.1汽车空调系统常用检测维修工具 1.专用成套维修工具 专用成套维修工具是把汽车制冷系统维修时需要的专用工具组装在一个工具箱内。专用成套维修工具中包括歧管压力表组、漏气检测仪、制冷剂罐注入阀、制冷剂管割刀、管夹、扩口工具等。这些专用工具组装在工具箱内，便于携带和保管，特别适用于制冷系统的快修工作。

图7-52 汽车空调专用成套维修工具 1—歧管压力表组（包括A~C）；2—注入软管（红色）； 3—注入软管（绿色）； 4—注入软管（蓝色）； 5—漏气检测仪（含D）； 6—储气瓶；7—管夹； 8—制冷剂管割刀； 9—扩口工具； 10—检修阀扳手； 11—制冷剂罐注入阀； 12—注入软管衬垫； 13—检修阀衬垫； 14—工具箱； A—低压表； B—高压表； C—压力表座； D—反应板； E—铰刀； F—刀片

2.检漏设备 1）卤素检漏灯 图7-53 卤素检漏灯结构 泄漏量少时，火焰呈浅绿色； 泄漏量多时，火焰呈浅蓝色； 泄漏量很多时，火焰呈紫色。 图7-53 卤素检漏灯结构 1）卤素检漏灯 泄漏量少时，火焰呈浅绿色； 泄漏量多时，火焰呈浅蓝色； 泄漏量很多时，火焰呈紫色。 1—检漏灯储气瓶； 2—检漏灯主体； 3—吸入管； 4—滤清器； 5—燃烧筒支架； 6—喷嘴； 7—火焰分隔器； 8—点火孔； 9—反应板螺钉； 10—反应板； 11—燃烧筒； 12—燃烧筒盖； 13—栓盖； 14—调节把手； 15—火焰长度（上限）； 16—火焰长度（下限）； 17—喷嘴； 18—喷嘴清洁器； 19、20—扳手

2）电子检漏仪 使用电子检漏仪检测制冷剂泄漏比用卤素检漏灯更为方便。检测时，将电子测漏仪的探测头放在距测试点3mm处缓慢移动（30mm／s），如果电子检漏仪发出鸣叫声，就说明该处有泄漏。制冷管路的管接头有泄漏时，应更换O形密封圈。 3.歧管压力表 歧管压力表（manifold pressure meter）也称歧管压力表组或歧管压力计，是维修汽车空调系统不可缺少的仪表。它不仅用于制冷系统抽真空、加注制冷剂和添加冷冻润滑油，而且还用于空调系统的故障检查及排除。

1—高压接头；2—制冷剂罐或真空泵吸入口接头；3—低压接头； 4—低压手动阀；5—阀体；6—低压表；7—高压表；8—高压手动阀 图7-55 歧管压力表 1—高压接头；2—制冷剂罐或真空泵吸入口接头；3—低压接头； 4—低压手动阀；5—阀体；6—低压表；7—高压表；8—高压手动阀

4.检修阀 1—阀芯 2 —接头 3 —接头 4—接头 1）高、低压检修阀 图8-56 检修阀（柱塞型） 前封闭 后封闭 中间位置

2）阀芯型检修阀 非独立式小型压缩机一般使用阀芯型检修阀。它用弯曲度为45°的输送软管接头中的顶销控制阀的开闭，其原理为：将接头螺母2用手拧紧后，顶销1便把阀芯4推离阀座，制冷剂进入检测软管。拧开螺母2，阀芯便自动关闭。 图7-57 阀芯型检修阀 1—顶销；2—螺母； 3—输送软管；4—阀芯

1—排气阀；2—转子；3—弹簧； 4—刮片；5—定子；6—润滑油 5.真空泵（vacuum pump） 图7-58 真空泵结构 1—排气阀；2—转子；3—弹簧； 4—刮片；5—定子；6—润滑油

8.5.2 制冷剂的充放 1.制冷系统的检漏 一般在维修汽车制冷系统时，采用三种方法进行检漏：加压检漏、充制冷剂检漏和真空检漏。三种方法都要使用歧管压力表组，从压力表的读数来进行判断。 1）加压检漏 向系统中充入干燥氮气。如果没有氮气也可用干燥的压缩空气代替氮气，压力一般应在1.5MPa左右。然后停止充气，24h后压力应无明显下降。 图8-59 加压检漏

2）充制冷剂检漏 3）真空检漏 充制冷剂检漏就是向系统充注制冷剂蒸汽，使系统中压力高达0.35MPa，然后用卤素灯检漏仪检漏。 充氟要注意，一定要使系统的压力低于制冷剂蒸汽瓶中的压力，以防空气倒流到制冷剂蒸汽瓶，影响制冷剂纯度。 3）真空检漏 若系统内的气体抽不净或无法达到规定的真空度，这说明仍有渗漏的现象，应进一步检查。 充制冷剂检漏

2.系统抽真空 操作5min后低压表应达到33.6kPa（绝对压力），高压表表针应略低于零刻度，如果高压表针没有低于零刻度，表明系统内有堵塞，应停止，修理故障，再抽真空。 真空泵工作15min后观察压力表，如果系统无泄漏，低压值应达到20.05～13.28kPa的绝对压力。 如果达不到此数值，应关闭低压侧手动阀，观察低压表表针，如果表针上升，说明真空有损失，要检查泄漏点，进行检修后才能继续抽真空，这一步也就是真空检漏法。 图8-60 系统抽真空的连接方法

图8-61 从高压端充注液态制冷剂 3.制冷剂的充注 1）高压端充注液态制冷剂

图8-62 从低压侧充注气态制冷剂 2）低压端充注气态制冷剂

1—高压管；2—手阀；3—高压表；4—低压表；5—表阀； 6—低压管；7—中间管；8—集油器；9—排气口；10—进气口 4.制冷剂的放卸 图8-63 制冷系统放空 1—高压管；2—手阀；3—高压表；4—低压表；5—表阀； 6—低压管；7—中间管；8—集油器；9—排气口；10—进气口

5.加注冷冻润滑油 1）观察视液镜法 2）观察量油尺法 压缩机冷冻润滑油量的检查一般有两种方法： 通过压缩机上安装的视液镜，可观察压缩机油量。如压缩机冷冻润滑油油面达到视液镜高度的80％位置，一般认为是合适的。如果油面在此界限之上，应引出多余的冷冻润滑油；如果油面在此界限之下，则应添加冷冻润滑油。 2）观察量油尺法 未装视液镜的压缩机，可用量油尺检查其油量。这种压缩机有的只有一个油塞，油塞下面有的装有油尺。有的油塞没有油尺，需另外用专用油尺插入检查，观察油面位置是否在规定的上、下限之间。

（1）冷冻润滑油直接加入法。 图8-64 直接加注冷冻润滑油 1—加油塞；2—活塞连杆；3—油尺

（2）冷冻润滑油真空吸入法。 图8-65 抽真空加注冷冻润滑油