汽车空调系统的冷凝器将车内的热量排向大气,其结构也是由换热器和风机组成的。对于一般客车,冷凝器不装在散热器前,需单独设置冷凝器风扇。冷凝器风扇一般只受空调开启信号控制。轿车空调的冷凝器一般都装在散热器前,散热器和冷凝器共用冷却风扇,一般根据冷却液温度信号和空调信号共同控制,同时满足散热器散热和冷凝器散热需要。下面分析一些较典型的冷凝器风扇电路。
图3-67 空调开关直接控制的冷凝器风扇电路
1.空调开关直接控制
这种控制电路比较简单,如图3-67所示, 空调开关置于ON位置时,冷凝器风扇继电器线圈通电,继电器触点闭合,冷凝器风扇高速运转,同时压缩机电磁离合器通电工作。
2.空调开关和冷却液温度开关联合控制
有些汽车的发动机冷却系统和空调冷凝器共用一个冷却风扇进行散热,如图3-68所示这种风扇有低速和高速两种转速,风扇电动机转速的改变是通过改变线路中电阻值的方法实现的,分别受空调继电器和高速风扇继电器控制,控制冷凝器风扇的信号是空调开关和冷却液温度开关。
图3-68 空调开关和冷却液温度开关控制的冷凝器风扇电路
当空调开关接通时,空调继电器通电,触点闭合,电流经调速电阻进入冷凝器风扇电动机,风扇低速运转;不开空调时,当冷却系统冷却液温度达到96℃时,双温开关的低温触点闭合,冷凝器风扇低速运转;当发动机冷却液温度升至105℃时,双温开关的高温触点闭合,高速风扇继电器通电,风扇高速运转,以加强散热。
3.制冷剂压力开关与冷却液温度开关联合控制
目前很多轿车采用制冷剂压力开关和冷却液温度开关组合的方式对冷却风扇进行控制丰田雷克萨斯LS400轿车冷却风扇控制电路如图3-69所示,该电路中有两个并排的冷却风扇,控制冷却风扇的信号是冷却液温度开关和高压开关。冷却液温度开关和高压开关处于不同状态,则冷却风扇继电器形成不同组合,从而控制冷却风扇使其不运转、低速运转或高速运转。
(1)空调不工作时 不开空调的情况下,发动机冷却液温度开关控制冷却风扇。
1)发动机冷却液温度低于83℃时,冷却液温度开关处于常闭状态,3号冷却风扇继电器和2号冷却风扇继电器通电,3号冷却风扇继电器端子4与5接通,2号冷却风扇继电器常闭触点断开。同时,由于空调不工作,高压开关处于常闭状态,1号冷却风扇继电器通电,其常闭触点断开。两个冷却风扇电动机断电,均不工作,使发动机尽快暖机。
图3-69 丰田雷克萨斯LS400轿车冷却风扇控制电路
2)发动机冷却液温度高于93℃时,冷却液温度开关打开,2号和3号继电器断电。虽然高压开关使1号继电器通电,其常闭触点打开,但并不影响冷却风扇的工作。12V电压加至1号冷却风扇电动机和2号冷却风扇电动机,两冷却风扇高速运转,以满足发动机冷却系统散热的需要。
(2)空调工作时 使用空调时,高压开关和冷却液温度开关联合控制冷却风扇。
1)开空调,高压侧压力大于1.35MPa,且冷却液温度低于83℃时,冷却液温度开关处于常闭状态,高压开关打开,2号继电器和3号继电器通电,1号继电器断电,继电器将两冷却风扇电动机串联在一起,两冷却风扇低速运转,以满足冷凝器散热的需要。
2)开空调,高压侧压力大于1.35MPa,且冷却液温度高于93℃时,高压开关和冷却液温度开关都打开,1、2、3号继电器均断电,12V电压加至两冷却风扇电动机,两冷却风扇高速运转。
综上所述可知,两个冷却风扇的工作同时受冷却液温度和空调信号影响,而处于同时不转、同时低速转或同时高速转三种状态之间循环。其工作原理如图3-70所示。(www.xing528.com)
4.散热器风扇控制器控制
除采用继电器控制风扇的转速外,还可采用专用控制器对风扇进行控制。它根据空调信号和冷却液温度信号联合控制风扇的转速。图3-71所示为捷达王轿车散热器风扇控制电路其控制过程如下:
1)当发动机冷却液温度达95℃时,热敏开关F18内的低温触点闭合,12V电源电压经触点接通风扇电动机的低速档,散热器风扇进入低速运转状态。
2)当发动机冷却液温度达102℃时,热敏开关F18内的高温触点闭合,12V电压经闭合的触点到风扇控制器ICK的T2端,控制器②端输出12V电压,使风扇进入高速运转状态。
3)当开启空调后,风扇控制器T1端、T4端均为12V高电平,如果此时管路压力低于1.6MPa,控制器P端为低电平,在此前提下,①端输出12V电压,风扇高、低速交替运转。
图3-70 两个冷却风扇的工作原理
4)当空调管路压力超过1.6MPa时,位于空调高压管路上的组合压力开关F1的③、④端内触点闭合,12V电压经闭合的触点到风扇控制器P端,控制器②端输出12V电压,风扇高速运转。
图3-71 捷达王轿车散热器风扇控制电路
5.制冷剂压力开关与微机组合控制
多数高级轿车都采用这种布置和控制方式,如图3-72所示,两个散热风扇有三种不同的运转工况。其工作原理如下所述。
图3-72 制冷剂压力开关与微机控制组合型
1)空调开关已接通,但制冷剂压力未达到1.81MPa时,只有辅助散热风扇电动机运转。
2)一旦制冷剂压力达到1.81MPa时,主、辅风扇电动机同时运转。
3)无论空调开关是否接通,只要发动机冷却液温度达到98℃以上,主散热风扇(散热器风扇电动机)高速运转。丰田公司在部分1UZ-FE和1MZ-FE发动机上采用了电控液压电动机冷却风扇系统用于雷克萨斯、凯美瑞等车型,与一般的电控风扇系统有较大差异。如图3-73所示,在此系统中,风扇计算机通过电磁阀控制作用在液压电动机上的油液压力这样就可以根据发动机工况和空调状态而自动控制冷却风扇的转速。其工作过程如下:
油泵单独设计或与动力转向泵组合为一体,由传动带驱动,建立一定油压,受计算机控制。电磁阀调节从油泵到液压电动机的油量,该液压电动机直接驱动冷却风扇,已通过液压电动机的压力油回到油泵。
图3-73 电控液压电动机冷却风扇电路
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