汽车空调系统的安全与检修

为了保证汽车空调系统安全可靠的工作，需要对系统的工作状态进行必要的控制，以便达到车内乘员要求的温度和湿度条件要求。空调控制系统主要是通过控制压缩机电磁离合器的结合与分离实现温度控制与系统保护，通过对鼓风机的转速控制调节制冷负荷。空调控制系统主要由电磁离合器、蒸发器温度开关、制冷剂压力开关及各类控制开关组成。

1.6.1　电磁离合器

电磁离合器的功用是根据需要接通或断开发动机与压缩机之间的动力传递。受空调A/C开关、温度控制器和压力开关等部件的控制。电磁离合器一般安装在压缩机前端并作为压缩机总成的一部分，主要由电磁线圈、驱动带轮、压盘、轴承等零部件组成，如图1-40(a)、图1-40(b)所示。工作原理如图1-40(c)所示。

电磁离合器的工作原理是:当接通空调开关使空调制冷系统进入工作状态时，电磁离合器的电磁线圈通电，线圈通电后产生磁力，将压盘吸向驱动带轮，使两者结合在一起，发动机的动力便通过驱动带轮传递到压盘，带动压缩机运转；当空调制冷系统停止工作时，电磁离合器的电磁线圈断电，磁力消失，压盘与驱动带轮分离，此时驱动带轮通过轴承在压缩机的壳体上空转，压缩机停止运转。

1.6.2　蒸发器温度控制系统

为了充分发挥蒸发器的最大冷却能力，同时又不致造成蒸发器表面的冷凝水(除湿水)结冰、结霜而堵塞蒸发器散热器吸热片间的空气通道，蒸发器表面的温度应控制在1℃～4℃的范围之内。蒸发器温度控制器的作用是:根据蒸发器表面温度的高低接通和断开电磁离合器线圈电路，控制压缩机的工作时机，从而使蒸发器表面的温度保持在准许温度范围之内，防止蒸发器结霜。如果蒸发器的温度低于0℃，凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰，严重时将会堵塞蒸发器的空气通路，导致系统制冷效果大大降低。

图1-40　固定线圈式电磁离合器的结构

(a)电磁离合器分离；(b)电磁离合器结合；(c)工作原理
1—皮带轮；2—压缩机壳体；3—电磁线圈；4—摩擦板；5—压力盘；6—弹簧爪

控制蒸发器温度的方法通常有两种，一种是用蒸发压力调节器控制蒸发器的压力来控制蒸发器的温度，另一种是利用温度传感器或温度开关控制压缩机的运转控制蒸发器的温度。

1.波纹管式温度控制器

波纹管式温度控制器又称为压力式温控器，主要由金属波纹管、活塞、弹簧等组成，在管路中形成了一个可调节制冷剂流量的阀门。压力式温控器安装于蒸发器出口到压缩机入口的管路中，其工作机理是根据制冷剂的特性，只要制冷剂的压力高于某一数值，其温度就不会低于0℃(对于R134a，压力大约为0.18MPa)，因此只要将蒸发器出口的压力控制在一定的数值，就可以防止蒸发器表面结霜或结冰。

图1-41　波纹管式温度控制器

当制冷负荷减小时，蒸发器出口处制冷剂的压力就会降低，作用在活塞上向左的力Pe减小，小于金属波纹管内弹簧向右的力Ps，使活塞向左移动，阀门开度减小，制冷剂的流量也随之减小，并使蒸发器出口处的压力升高。反之，在制冷负荷增大时，活塞可向右移动，阀门开度增大，增加制冷剂的流量，适应制冷负荷增大的需要，如图1-41所示。

2.热敏电阻式温度控制器

热敏电阻式温度控制器又称为电子控制式温控器，由热敏电阻式蒸发器温度传感器、电子放大电路等组成。将热敏电阻式蒸发器温度传感器安装在蒸发器的表面，当蒸发器表面的温度低于某一设定值时，热敏电阻的阻值变化给空调ECU低温信号，空调ECU控制继电器切断压缩机电磁离合器电路，使压缩机停转，控制蒸发器温度不低于0℃，如图1-42所示。这种温控器具有反应迅速、控制精度高等优点，广泛应用于现代轿车中。

图1-42　热敏电阻式温度控制器电路图

1.6.3　制冷循环的压力控制

1.制冷循环压力控制的原理

空调制冷循环系统中如果出现压力异常，将会造成系统的损坏。若制冷循环压力过低，说明制冷剂量过少，这种情况将造成润滑油不能随制冷剂一起循环，使压缩机缺油而损坏；若制冷剂量大或冷凝器冷却不良造成系统压力过高，有可能造成系统部件损坏。因此，在空调制冷系统工作时，必须对系统压力进行监测，以防止出现上述两种情况。

2.制冷循环压力控制的方法

常采用的方法是在系统的高压管路中安装压力开关，压力开关有低压开关和高压开关之分，低压开关安装在制冷循环系统中的高压管路中，用于监测制冷循环系统中高压管路压力是否过低，如果压力低于规定值，低压开关将切断压缩机的电路使压缩机停止工作。高压开关安装在高压管路中，监测高压管路中压力是否过高，如果压力过高，有两种处理方法，一种是加强对冷凝器的冷却强度，使压力降低；另一种是切断电磁离合器的电路，使压缩机停止运转，通常加强冷却强度控制的压力要低于切断离合器控制电路的压力。目前空调系统中的压力开关通常都是将低压开关和高压开关制成一体，称为组合压力开关或多功能压力开关，如图1-43所示。现代汽车中常采用高压传感器来代替压力开关，可以将压力信号转换成电信号，它不仅在临界压力起到作用，而且适用性更强，使冷凝器风扇挡位换挡更加平稳。

图1-43　组合压力开关及安装位置

3.制冷循环压力控制过程

多数组合压力开关可实现低压切断离合器控制电路、高压接通冷凝器风扇高速挡或切断离合器控制电路的双重功能，还有部分压力开关将上述三种功能集于一身，形成三功能压力开关。制冷回路高压侧压力低于0.22MPa或高于3.2MPa，断开压缩机电磁离合器，实现高压保护和低压保护。只有制冷回路高压侧压力在0.22～3.2MPa时，电磁离合器才处于接通状态，空调系统正常工作。制冷回路高压侧压力高于1.6MPa时，控制冷却风扇高速旋转。在环境温度较高，制冷系统负荷较大时，高压侧压力升高，冷却风扇必须高速旋转加强冷却。如图1-44所示。

图1-44　压力开关控制过程

压力开关控制的基本电路如图1-45所示，压力开关一般的安装位置是储液干燥罐或高压管路。图示的开关均为常闭开关，也有部分压力开关高压为常开开关，具体是何种形式要视车型而定。压力开关时刻监控着制冷循环系统的压力大小，空调器ECU接收来自压力开关的电压脉冲信号，并作为控制电磁离合器的依据。

图1-45　压力开关控制电路

1.6.4 发动机失速控制

发动机带空调怠速运转时，一旦有其他影响因素使发动机转速下降，将造成发动机失速而熄火，为防止这种情况发生，空调控制电路中设有防止发动机失速的控制电路，空调的控制单元通过检测点火线圈的脉冲来计算发动机的转速，当发动机的转速低于一定值时，将压缩机电磁离合器切断，如图1-46所示。

图1-46　发动机失速控制原理图

1.6.5　发动机的怠速提升控制

在车流量较大的道路上行驶，汽车发动机经常处于怠速运转状态，发动机的输出功率低，如果此时开启空调的制冷系统，可能会造成发动机的过热或停机，为防止这种情况的发生，在空调的控制系统中采用了怠速提升装置。当接通空调制冷开关(A/C)后，发动机的控制单元(ECU)便可接收到空调开启的信号，控制单元便控制怠速控制阀将怠速旁通气道的通路增大，使进气量增加，提高怠速。如果是节气门直动式怠速控制机构，控制单元便控制电机将节气门开大，提高怠速。如图1-47所示。

图1-47　发动机的怠速提升控制原理图

1.6.6 皮带保护控制

当动力转向的油泵、发电机等附件与空调压缩机采用同一皮带驱动时，如果压缩机出现故障而锁死时，传动皮带将被损坏，为了防止这种情况的产生，有些空调的控制电路中采用了皮带保护控制装置。皮带保护控制装置的作用原理如图1-48所示，空调ECU同时接收发动机的转速信号和压缩机的转速信号，并对这两个转速进行比较，当这两个转速的信号出现的差异超过某一限值时，空调放大器便认定压缩机出现故障，随后就切断压缩机电磁离合器的电源，使压缩机停止工作，以保证其他附件的正常运转。

图1-48　皮带保护控制原理图

1.6.7　其他控制简介

1.外部温度开关

外部温度开关的作用是在环境温度低于5℃时，切断压缩机电磁离合器。外部温度开关的位置在刮水电机附近。

2.双温开关

当发动机的冷却水温超过95℃时，冷却风扇以低速运转；冷却水温超过105℃时，冷却风扇以高速运转。

3.空调继电器

打开空调时，空调继电器吸合，电磁离合器吸合，同时散热器风扇低速运。

4.风扇继电器

在冷却水温超过105℃或制冷回路高压侧压力高于1.6MPa时，冷却风扇以高速运转。

1.7　空气净化系统

空气净化系统可以除去车内空气中灰尘，保持车内空气清洁，部分车辆的空气净化系统还具备去除异味、杀灭细菌的作用，一些高级轿车上的空气净化系统还装备了负氧离子发生器，使车内的空气更加清新。目前大多数车辆的空气净化系统所采用的方法是在空调系统的进气系统中安装空气滤清器，如图1-49所示，通过滤清器滤除空气中的尘埃、花粉等，使车内的空气保持清洁。

图1-49　空调进气系统中的空气滤清器　(花粉过滤器)

有些车辆的空气净化系统在滤清器中加入活性炭，可吸收空气中的异味。还有些车辆在净化系统中设有香烟传感器，当传感器检测到车内存在烟气时，便通过放大器自动使鼓风机以高速挡运转，排出车内的烟气。这种净化系统如图1-50所示。

图1-50　空气净化装置

高档车辆的空气净化系统除上述功能外，在系统中还有杀菌灯和负氧离子发生器，如图1-51所示。

1.8　自动空调系统

1.8.1　自动空调系统的工作过程

手动控制的空调系统的鼓风机转速、出风温度和送风方式都是由驾驶员操纵和控制的，因此手动空调系统无法根据阳光照射强度、发动机热辐射和乘员热负荷等因素的变化进行精确调节。

图1-51　有杀菌灯和离子发生器的空气净化系统

资源1-2　自动空调执行器工作原理

资源1-3　自动空调执行器结构

随着汽车电子技术的发展，出现了微机控制的全自动空调。这种空调系统利用各种传感器随时检测车内外温度、阳光强度等信号，并把传感器的信号送到空调系统的电子控制单元(ECU)，电子控制单元按照预先编制的程序对传感器信号进行处理，并通过执行元件不断地对风机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状况等进行调节，从而使车内温度、空气流动状况等始终保持在驾驶员设定的水平上，如图1-52、图1-53、图1-54所示。

图1-52　外部温度较低时温度风门的位置　(空气全部流经加热器)

图1-53　外部温度较高时温度风门的位置　(空气不流经加热器)

图1-54　外部温度适中时温度风门的位置　(部分空气流经加热器)

1.8.2　花冠轿车自动空调系统

如图1-55所示，是丰田花冠轿车全自动空调控制电路，该电路由传感器、空调ECU和执行元件3部分组成。

1.传感器

①车内温度传感器。车内温度传感器安装在仪表板的下端，是一个具有负温度系数的热敏电阻。当车内温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调ECU输送车内温度信号。

注意:有些车型的车内温度传感器带有鼓风机，使检测的温度更为精确。

②环境温度传感器。车外环境温度传感器安装在前保险杠右下端，也是一个热敏电阻，向空调ECU输送车外温度信号。

③A/C蒸发器温度传感器。A/C蒸发器温度传感器安装在蒸发器壳体上，用以检测制冷装置内部的温度变化。当蒸发器周围温度发生变化时，传感器电阻的阻值也随之改变，并向空调ECU输出电信号。

④光照传感器。光照传感器内部有光敏二极管，安装在汽车前挡风玻璃下面。利用光电效应，该传感器将阳光辐射程度转变成电信号，并输送给空调ECU。

⑤水温传感器。水温传感器直接安装在发动机冷却循环的水路上，检测冷却液温度。产生的水温信号输送给空调ECU，用于低温时的风机转速控制。

⑥压缩机锁止传感器。压缩机锁止传感器是一种磁电式传感器，安装在空调装置的压缩机内，检测压缩机转速。压缩机每转1圈，该传感器线圈产生4个脉冲信号输送给空调ECU。

2.执行元件

执行元件包括风门伺服电动机、鼓风机及压缩机电磁离合器等。

①进风伺服电动机。该电动机控制空调的进风方式，电动机的转子经连杆与进风风门相连。该伺服电动机内装有一个电位计，向空调ECU反馈进风伺服电动机的位置情况。

当驾驶员使用进风方式控制键选择“车外新鲜空气导入”或“车内空气循环”模式时，空调ECU即控制进风伺服电动机带动连杆顺时针或逆时针旋转，从而带动进风风门开启或闭合，达到改变进风方式的目的。

当按下“自动控制”键时，空调ECU首先计算出所需要的送风温度，并根据计算结果自动改变进风伺服电动机的转动方向，从而实现进风方式的自动调节。

②空气混合伺服电动机。当进行温度调节时，空调ECU控制空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动，改变空气混合风门的开启角度，从而改变冷、暖空气的混合比例，调节送风温度。电动机内电位计的作用是向空调ECU输送空气混合风门的位置信号。

图1-55　丰口花冠轿车微机控制全自动空调控制电路

③送风方式控制伺服电动机。当按下操纵面板上某个送风方式键时，空调ECU便将电动机上的相应端子接地，而电动机内的驱动电路据此使电动机连杆转动，将送风控制风门转到相应的位置上，打开某个送风通道。

当按下“自动控制”键时，空调ECU根据计算结果(送风温度)在吹脸、双肩和吹脚三者之间自动改变送风方式。

④最冷控制伺服电动机。该电动机操纵的最冷控制风门有全开、半开和全闭3个位置。当空调ECU使某个位置的端子接地时，电动机驱动电路使电动机旋转，带动最冷控制风门处于相应位置。

⑤鼓风机。鼓风机的转速可以通过操作空调控制面板上的“高速”、　“中速”和“低速”按键设定。当按下“自动控制”键时，空调ECU根据送风温度自动调整鼓风机转速。若水温传感器检测到水温低于40℃时，空调ECU控制鼓风机停止转动。

⑥压缩机电磁离合器(中央控制模块)。压缩机电磁离合器接受空调ECU的指令，控制压缩机的工作。

3.空调ECU

空调ECU与操纵面板制成一体，它对输入的各种传感器信号和功能选择键的输入指令进行计算、分析、比较后，发出指令，控制各个执行元件动作，使车内温度、空气流动状况等始终保持在驾驶员设定的水平上。另外，空调ECU还有故障自诊断功能。

①计算所需送风温度。空调ECU根据驾驶员设定温度及车内温度、车外环境温度、光照传感器输送数据等，计算所需的送风温度。空调ECU再根据送风温度，向伺服电动机等执行元件发出控制信号，实现各种控制功能。但是当驾驶员将温度设置在最冷或最热时，空调ECU将用固定值取代上述计算值进行控制，以加快响应速度。

②空气混合风门控制。空调ECU根据驾驶员设定温度和蒸发器温度调节空气混合风门向冷的方向转动或者向热的方向转动，降低或提高出风温度，直至调节到设定值。

③鼓风机转速控制。当按下“自动控制”键时，空调ECU根据送风温度自动调整鼓风机转速。若水温传感器检测到水温低于40℃时，空调ECU控制鼓风机停止转动。

④进风方式控制。当按下某个进风方式键时，空调ECU控制进风伺服电动机转动，将进风挡板固定在“车外新鲜空气导入”或“车内空气循环”位置上。当按下“自动控制”键时，空调ECU根据送风温度在上述两种方式之间交替自动改变进风方式。

⑤送风方式控制。当按下某个送风方式键时，空调ECU控制送风方式伺服电动机动作，将送风方式固定在相应状态上。当进行自动控制时，空调ECU根据求得的送风温度，自动调节送风方式。当送风温度非常低时，最冷控制挡风板完全开启。

⑥压缩机控制。进行自动控制时，如果环境温度或蒸发温度降至一定值以下，空调ECU将控制压缩机间歇工作，即电磁离合器交替导通与断开，以节省能源。

空调装置工作时，空调ECU同时从发动机点火器及压缩机锁止传感器采集发动机转速与压缩机转速信号，并进行比较。若两种转速信号的偏差率连续3s超过80%，空调ECU则判定压缩机锁死，同时电磁离合器脱开，防止空调装置进一步损坏，并使操纵面板上的A/C指示灯闪烁，以提示驾驶员。

1.8.3　奥迪A6轿车自动空调系统

奥迪A6轿车全自动空调控制系统也是由传感器、空调ECU和执行元件3部分组成，如图1-56所示。

图1-56　奥迪A6空调控制系统电气控制部分

奥迪A6空调装置电气系统元件在车上的布置如图1-57、图1-58所示。

图1-57　空调控制和调节部件示意图

1—强制通风装置通风框架(通风框架的密封唇不可堵塞且能自动关闭，为保证座舱通风功能正常，需正确安装后备厢装饰通向保险杠下左、右两通风框架的空气管道，保证其畅通)；2—压缩机；3—电磁离合器N25；4—冷凝器；5—外部温度传感器G17；6—空调压力开关F129；7—干燥罐；8—冷凝水出水阀；9—节流阀；10、11—维修接头；12—灰尘和花粉滤清器；13—通风翻板；14—新鲜空气/空气再循环翻板

图1-58　奥迪A6空调装置电气系统元件在车上的布置图

1—左侧温度风门伺服电动机V158；2—脚坑出风口温度传感器G192；3—辅助加热器；4—热交换器；5—强制低挡开关；6—故障阅读器V.A.G1551插口；7—左出风口温度传感器G150；8—仪表板左出风口；9—左侧窗除霜喷嘴；10—外部温度指示器；11—风挡玻璃除霜喷嘴；12—阳光强度传感器；13—控制显示单元E87；14—仪表板温度传感器G56/传感器鼓风机V42；15—空调总成；16—脚坑出风口；17—中央风门/脚坑风门伺服电动机V70；18—右侧温度风门伺服电动机；19—除霜风门伺服电动机；20—鼓风机；21—右出风口温度传感器；22—仪表板右出风口；23—左侧窗除霜喷嘴；24—新鲜空气进气温度传感器G89；25—通风翻板伺服电动机；26—鼓风机控制单元；27—冷凝水出水口；28—仪表板中央出风口

1.传感器

①阳光强度光敏电阻G107。车内温度由阳光强度光敏电阻控制，该电阻测量从车前及左、右侧照射到乘员身上的阳光强度，按入射光方向提高车内阳光强的地方的制冷效率。阳光强度光敏电阻如图1-59所示。

资源1-4　迈腾轿车自动空调传感器的检测

图1-59　阳光强度光敏电阻

阳光通过滤光器和一个光学元件照射到两个光电二极管上，滤光器可以滤去照在光学元件上的紫外线，光学元件把大部分斜射光折射到光电二极管上。

光电二极管为高灵敏度半导体元件，如果无阳光照射，光电二极管电流极小；阳光照射时，电流增大，阳光越强，电流越大。控制单元根据电流强度的大小相应地进行车内温度的调节，其电路如图1-60所示。

如果此信号中断，控制单元采用一预置的平均值代替阳光强度。自诊断故障信息:断路/正极短路，搭铁短路。侧面来阳光，如图1-61所示。

阳光从车左、右侧进入时，驾驶员与乘客所感受到的温度不同。光学元件内部分为两部分，每部分有一个光电二极管，如座舱内左面阳光较强，那么阳光大部分被折射到左边的光电二极管上，由于光学元件中部有一隔板，只有少部分阳光折射到右边的光电二极管。因此，座舱左侧冷气量加大。前面来阳光，如图1-62所示。

图1-60　光敏电阻电路

E87—控制显示单元；G107—阳光强度光敏电阻

图1-61　侧面来阳光

前面阳光可使驾驶员和前座乘客感到热度增加，光学元件将大部分阳光等量折射到光电二极管上，于是驾驶员和前座乘客处的冷气量也等量加大。垂直入射光，如图1-63所示。

光学元件将极少光折射到光电二极管上，由于驾驶员和前座乘客未直接暴露在阳光下，冷气量即减少。

②环境温度传感器G17。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。环境温度低于2℃时，切断压缩机电磁离合器。

图1-62　前面来阳光

图1-63　垂直入射光

③新鲜空气进气温度传感器G89。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。

④仪表板温度传感器G56。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。

⑤左出风口温度传感器G150。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。(www.xing528.com)

⑥右出风口温度传感器G151。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。

⑦脚坑出风口温度传感器G192。给控制单元E87信号，用来调节车内温度。

⑧其他信号。

车速信号:给控制单元E87信号，用来控制通风风门。

发动机转速信号:低于300r/min，切断压缩机电磁离合器；高于6000r/min，压缩机接通延迟10s。

发动机温度信号:温度过高时，切断压缩机电磁离合器。

各个风门伺服电动机电位计的信号。

2.执行元件

风门可把空气引到各个出风口，所有风门均由伺服电动机控制。风门位置可以编程自动调整，也可用控制和显示单元手动控制。

①通风风门和新鲜空气/空气再循环风门伺服电动机V71及电位计G113。驱动通风风门和新鲜空气/空气再循环风门。

②左侧温度风门伺服电动机V158及电位计G220。驱动左侧温度风门。

③右侧温度风门伺服电动机V159及电位计G221。驱动右侧温度风门。

④除霜风门伺服电动机V107及电位计G135。驱动除霜风门。

⑤中央风门/脚坑风门伺服电动机V70及电位计G112。流向仪表板和脚坑的空气由三件式中央风门和脚坑风门控制，两风门均由伺服电动机V70驱动。

⑥鼓风机V2和鼓风机控制单元J126。接受控制单元E87的指令，调节空气流速。

⑦电磁离合器N25。接受控制单元E87的指令，控制压缩机的运转。

⑧其他。开空调时，发动机的节气门开度应该加大，输出更多功率。

3.控制显示单元E87

控制显示单元E87接受各个传感器信号，向各个执行元件发出指令，调节车内温度。控制显示单元按照预先编制的程序对传感器信号进行处理，并通过执行元件不断地对风机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状况等进行调节，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上。微机控制全自动空调还具备自我诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检修。

4.奥迪A6轿车自动空调电路

奥迪A6轿车自动空调电路，如图1-64所示。

1.9　空调制冷系统中的冷媒

1.9.1　制冷剂

1.对制冷剂的要求

①与冷冻机油互溶，不起化学反应，不改变润滑油的特性。

②不易燃烧，不易爆炸；无毒、无刺激性；不腐蚀金属和橡胶件。

③在蒸发器内容易蒸发，蒸发温度低。蒸发压力应该稍高于大气压力，防止制冷系统产生负压而吸进空气，使制冷能力下降。

④冷凝压力不宜太高，如果冷凝压力太高，对制冷设备、管路的要求也会提高，并且引起压缩机功耗增加。

⑤制冷剂在高温下不易分解，化学性质稳定。

2.制冷剂的种类

国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字及字母作为制冷剂的代号，汽车空调系统常用制冷剂R12和制冷剂R134a。

①制冷剂R12。制冷剂R12具有很好的热力学、物理化学和安全性质，无色，气味很弱，只有一点芳香味，毒性小，不燃烧，不爆炸，在标准大气压下，温度在-29.8℃时开始蒸发为气体。

图1-64　奥迪A6轿车自动空调电路

G107—阳光强度光敏电阻；G17—环境温度传感器；G89—新鲜空气进气温度传感器；G150—左出风口温度传感器；G151—右出风口温度传感器；G192—脚坑出风口温度传感器；V71—通风风门和新鲜空气/空气再循环风门伺服电动机；G113—驱动通风风门和新鲜空气/空气再循环风门电位计；V158—左侧温度风门伺服电动机；G220—左侧温度风门电位计；V159—右侧温度风门伺服电动机；G221—右侧温度风门电位计；V107—除霜风门伺服电动机；G135—除霜风门伺服电动机电位计；V70—中央风门/脚坑风门伺服电动机；G112—中央风门/脚坑风门伺服电动机电位计；V2—鼓风机；J126—鼓风机控制单元；N25—电磁离合器；E87—空调显示控制单元

制冷剂R12对天然橡胶和塑料有膨润作用。制冷剂R12系统使用的密封材料应为耐腐蚀的丁腈橡胶或氯醇橡胶。制冷剂R12对大气臭氧层有破坏作用，有使全球变暖的温室效应，已经禁用。

②制冷剂R134a。R134a的饱和蒸气压与R12(氟利昂)差不多，在18℃与R12有相同的饱和蒸气压力；低于18℃，R134a的饱和蒸气压比R12略低；高于18℃，R134a的饱和蒸气压比R12略高；不破坏臭氧层，与R12的冷冻机油不相容。

1.9.2　冷冻机油

空调压缩机使用的润滑油称为冷冻机油或冷冻润滑油，它是一种在高、低温工况下均能正常工作的特殊润滑油。

1.冷冻机油的作用

①润滑作用:它可以润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、连杆曲轴等零部件表面，减少阻力和磨损，降低功耗，延长使用寿命。

②冷却作用:它能及时带走运动表面摩擦产生的热量，防止压缩机温升过高被烧坏。

③密封作用:润滑油渗入各摩擦件密封面而形成油封，起到阻止制冷剂泄漏的作用。

④降低压缩机噪声:润滑油不断冲洗摩擦表面，带走磨屑。

2.对冷冻机油的要求

冷冻机油在空调制冷系统中完全溶解于制冷剂中，并随制冷剂一起在制冷系统中循环。因此，冷冻润滑油的油温有时会超过120℃，而制冷剂的蒸发温度范围为-30℃～+10℃，所以它是在高温与低温交替的条件下进行的。为保证其正常工作，对冷冻润滑油提出了一些性能要求。

①冷冻润滑油的凝固点要低，在低温下具有良好的流动性。若低温流动性差，则冷冻润滑油会沉积在蒸发器内影响制冷能力，或凝结在压缩机底部，失去润滑作用而损坏运动部件。

②冷冻润滑油应具有一定的黏度，且受温度的影响要小。

③冷冻润滑油与制冷剂的溶解性能要好。在汽车空调制冷系统中，制冷剂与润滑油是混合在一起的，当制冷剂流动时，润滑油也随之流动，这就要求制冷剂与润滑油能够互溶。若二者不互溶，润滑油就会聚集在冷凝器和蒸发器的底部，阻碍制冷剂流动，降低换热能力。由于润滑油不能随制冷剂返回压缩机，压缩机将会因缺油而加剧磨损。

④冷冻润滑油的闪点温度要高，具有较高的热稳定性，即在高温下不氧化、不分解、不结胶、不积炭。

⑤冷冻润滑油的化学性质要稳定，与制冷剂和其他材料不起化学反应。

注意:闪点温度是指在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，以℃表示。

1.10 空调控制新技术

1.10.1 迈腾、奥迪A6L轿车停车辅助加热装置

冬季，驻车加热器的加热和通风功能使车内温暖，除解决汽车除霜问题外，也使驾驶员一进入车内就能感受到温暖的车内环境。夏季，自动实现车内、外空气交换，保持车内空气清新，免受“蒸笼”之苦。驻车加热装置一般装在右前纵梁上，在大灯的下面。如图1-65所示。

1.功能

(1)辅助冷却液加热器的功能加热车辆内部，利用辅助加热器车窗除霜。

(2)辅助通风设备通过控制鼓风机，可以有效地降低在太阳照射下车内温度。

2.辅助加热器

下面介绍辅助加热器的激活方式

①通过立即加热按钮。按下立即加热按钮即可加热，如图1-66所示。

图1-65　驻车加热装置安装位置

② 通过 MFA编程(使用MMI设置)，如图1-67所示。

③通过遥控器控制。驻车加热遥控器和驻车加热无线信号接收器之间可实现双向通信，驻车加热无线信号接收器的天线是后窗玻璃上天线系统的一个模块，遥控距离可达600m。

图1-66　加热按钮

图1-67　MMI个性化设置

遥控器上有个发光二极管，使用者根据它就可得知驻车加热是否已开始工作，如图1-68、图1-69所示。

图1-68　正反馈遥控

图1-69　负反馈遥控

3.停车辅助加热装置结构及原理

停车辅助加热装置结构及原理分别如图1-70、图1-71所示。

(1)文氏管喷嘴

燃油经由文氏管喷嘴喷入进气道，进气被导入到文氏管喷嘴的陶瓷壳体成型面上，通过这种吸气效果来帮助完成燃油喷射过程，如图1-72所示。

(2)计量泵

图1-70　停车辅助加热装置结构图

图1-71　停车辅助加热装置原理图

图1-72　文氏管喷嘴

计量泵如图1-73所示。计量泵在加热器工作过程中供给燃油，加热器关闭后切断供油辅助加热器控制单元，根据加热器输出来发出脉宽调制信号控制计量泵。

图1-73　计量泵

(a)计量泵的安装位置；(b)计量泵的结构

4.辅助加热器在循环系统中的位置

辅助加热器在循环系统中的位置如图1-74所示。

图1-74　辅助加热器在循环系统中的位置

1—冷却液膨胀罐；2—热交换器；3—阀N279；4—废气再循环；5—变速箱油冷却器；6—机油冷却器；7—冷凝器；8—单向阀；9—缸盖；10—水泵；11—循环泵V55；12—辅助加热器(ThermoTopV)

1.10.2 不带电磁离合器的空调压缩机

迈腾、辉腾轿车压缩机为7活塞斜盘式压缩机，皮带轮驱动机构带有一体式过载保护装置，但没有电磁离合器，高频调节阀 N280，用于压缩机内压力状况的自适应控制。如图1-75所示。

图1-75　迈腾、辉腾轿车空调压缩机

压缩机有效工作时，多楔带的皮带轮与驱动盘之间装配一个与二者紧密相连的成型橡胶件，当压缩机运转时，动力通过多楔带→带轮→成型橡胶件→驱动盘→压缩机轴带动压缩机旋转，如图1-76所示。

图1-76　压缩机有效工作时状态

当压缩机堵转时，驱动盘停转。停转后，皮带与驱动盘之间的传动力变得很大。成型橡胶件被皮带轮按照转动方向压到堵转的驱动盘上。成型橡胶件上的变形部分被剪切下来，皮带轮与驱动盘之间的连接部分被切断，皮带轮这时就会无障碍地旋转。这样就不会损坏多楔带并排除了发动机损坏的可能性，如图1-77所示。

图1-77　压缩机堵转时状态

1.11 故障案例

案例1 捷达都市先锋轿车空调运行不良故障

1.故障现象

一辆捷达都市先锋轿车，空调运行时，车内送风一阵凉，一阵不凉。

2.故障诊断与排除

像这种空调制冷效果时好时坏的故障，既可能是电路方面引起的，也可能是空调管路系统相关部件引起的。仔细观察该车故障现象，车内送风凉与不凉，与压缩机离合器的工作与否并无直接关系。或许该车制冷系统内部有水分。

水分在管路循环系统中冻结形成冰塞，将会阻塞制冷剂在管路中的循环流动，一旦冰塞熔化，又恢复正常工作状态。堵塞现象往往发生在制冷系统内部通道截面较小的位置，易于堵塞的部件绝大部分处于制冷系统的高压侧，如干燥过滤器、膨胀阀滤网等。

为了进一步确认故障，将压力表分别接在管路中的高、低压侧。让发动机运行，空调运转之后，高压表显示基本正常，低压表指示接近零。压力表的指针产生不规则的剧烈摆动，无法读清具体数值。

仔细查看高压管路，发现膨胀阀附近有轻微结霜现象。当制冷系统内部存在水分或干燥剂吸湿能力达到饱和后，往往会出现空调制冷效果时好时坏的现象。

据车主反映，该车以往曾发生过撞车事故，更换过冷凝器和部分空调管路，大概在安装检修、更换制冷系统部件时，空气进入系统中。空气中含有微量水分，会对制冷系统产生腐蚀，损害制冷系统。而且水分还在膨胀阀处结冰，阻止制冷剂的流动，降低制冷效果，严重时，还会导致冷凝器压力急剧上升，造成系统管路爆裂事故，如果拆检制冷系统部件时未对管路系统进行密封，往往会产生不良后果。更换干燥过滤器。用压力表反复抽真空，排出系统内水分，充注适量的制冷剂。一切就绪，空调运行正常，故障排除。

案例2 捷达轿车通风不正常故障

1.故障现象

捷达轿车在急加速时空调出风口由原设定的仪表板正面出风自动转变为从下出风口和除霜出风口出风。

2.故障诊断与排除

仪表板正面出风由中央风门真空阀控制，真空吸力拉动膜片及翻板使风口保持在全开或半开，一旦真空不足，则翻板将在真空阀回位弹簧作用下关闭出风口，而此时除霜风口和下出风口可部分开启或全部开启。若真空管路有破裂处，急加速时，真空会瞬时大幅下降，导致真空阀误动作，改变出风方向。

经检查，此车空调系统真空管路控制漏气处多，发生在真空罐、真空管等处。重新更换，故障排除。

案例3 捷达轿车空调系统风扇散热不良故障

1.故障现象

一辆捷达轿车，关闭空调后散热器风扇仍高速运转，关闭点火开关风扇也不停转，只有拆下蓄电池连接线，散热器风扇才能停转。

2.故障诊断与排除

根据该车的电路特点，散热器风扇高速运转的条件，一是风扇热敏开关F18中的高温触点闭合，二是空调管路上的高压开关F23闭合。据此，先检查散热器风扇热敏开关:起动发动机，开启空调，在散热器风扇高速运转时拔下热敏开关接线插头，散热器风扇仍高速运转，表明故障不在热敏开关。然后拔下空调管路上的高压开关F23接线插头，风扇立即停转，说明空调高压开关已失效。更换高压开关后，故障即排除。

3.故障分析

由于空调管路上的高压开关F23损坏失效，关闭空调及点火开关后，12V电源的电流仍能从30号线→19号保险丝→风扇高速继电器闭合的触点→散热器风扇→风扇内部的低速降速电阻→已损坏的空调高压开关F23→空调高速继电器线圈，使空调高速继电器继续工作，散热器风扇便不停转。只有拆下蓄电池连接线，使风扇高速继电器触点断开切断电流后，散热器风扇才能停转。

案例4 宝来轿车自动空调，压缩机不吸合故障

1.故障现象

宝来1.8T轿车自动空调，压缩机不吸合。

2.故障诊断与排除

读取空调系统故障记忆，无故障码，读数据块发现01通道显示区为5，显示区2为OFF。由此判定车速信号不准确。读取发动机系统数据块发现车速信号为0km/h，但车速表正常，说明车速传感器无故障。用1598/31连接发动机电脑检查电压变化。转动左前轮，电压0.5V无变化，查电路图，发现车速传感器到发动机电脑及空调电脑之间有一过渡插头T10，安装在流水槽左前部。拆下雨刷总成发现T10插头松动，紧固后压缩机工作，重新读取空调系统数据块01通道显示区为打开空调为7，关闭空调为0，显示区2为ON。空调恢复正常。

案例5 奥迪A6空调制冷效果不良故障

1.故障现象

奥迪2.8LAT，行驶里程60000km，空调制冷效果不良，有时甚至出热风。

2.故障诊断与排除

试车时，将空调控制温度设定为最低，但空调出风凉度明显不够。用V.A.G1552进08-02，无故障码，又进08-08-001，一区显示为0，含义为“压缩机吸合”。又将发动机转速提升到2500r/min，再打开空调，发动机转速降为2200r/min，这说明压缩机确实吸合。

空调自诊断系统无故障码，压缩机又吸合。但空调为何工作不正常呢?空调制冷效果不良，最常见的故障原因为缺少制冷剂，另外还有冷凝器散热效果不好。为了判定是否缺少制冷剂，我们用手触摸空调高、低压管路，发现高压微热，低压微凉。而在正常情况下高压管路比较热，低压管路比较凉。从这一点就可判定该车缺少制冷剂。

我们将制冷剂加注机上的管路分别接在空调高、低压维修阀上，在该车怠速运转时，发现高压为 850kPa，低压为 170kPa，而正常值高压为 1200～1500kPa，低压为 220～300kPa，并根据外界环境温度不同而稍有差异。

在对该车制冷剂回收，抽真空检漏时，空调系统压力在30rmin内没有升高，这说明空调管路密封良好。又询问驾驶员得知空调制冷效果不佳已很长时间，只是因为最近天气渐热，才到服务站报修。这说明空调管路没问题。在按规定充入700gR134a后，空调工作良好。该车在怠速时空调管路高压为1400kPa，低压为270kPa；在发动机高速运转时高压稳定在1500kPa，低压稳定在220kPa。

案例6 奥迪A6空调压缩机不工作故障

1.故障现象

奥迪A61.8TMT，行驶里程:120000km。该车在市区行驶，或者低速行驶时，空调制冷效果十分正常，但空调管路上经常结霜，在高速行驶时，大约30min后空调出风口开始不出风，但是空调鼓风机运转，并发出较大的“呼呼”声。驾驶员称遇到这种情况就按下空调控制面板上的“ECON”键，即经济模式，人为关闭压缩机，十几分钟后就恢复正常。

2.故障诊断与排除

根据驾驶员的介绍，我们先检查空调制冷管路，发现低压管路虽未结霜，但水珠比正常车要多。我们用V.A.G1552进入08-02，有一偶发故障码，为“新鲜空气鼓风机电压过低或者卡滞”。根据该车出现空调出风口不出风时，鼓风机仍能运转，我们大胆的判定为该车蒸发箱出现了冰堵，推断其原因是该车可变排量空调压缩机排量不可变导致制冷量过大，产生冰堵现象。

分析如下:该车在市区及低速行驶时，发动机转速较低，空调压缩机也保持在较低转速下工作，所以整个空调系统制冷效果不会因为压缩机排量不可变到很大。蒸发箱内的温度也不会过低，制冷后的进气析出的水能及时流出蒸发箱。此时较大的制冷量仅导致空调低压管结霜或者水珠过多。但车在高速行驶时，发动机转速很高，压缩机的制冷效果不正常，在制冷时导致析出的水直接在低温的蒸发器上凝结，最终结冰将整个蒸发器堵死，造成冰堵。由于空调进气管道被堵死，造成鼓风机吸气时声音变大。同时空调控制单元错误的认为是鼓风机不转或转动不畅而造成的空调出风口不出风。为了进一步证实我们的推断，我们将制冷剂加注机上的管路与该车相连接，压缩机不工作时管路静态压力为700kPa，属于正常；发动机怠速运转时，高压为1400kPa，低压为230kPa，均属正常。但在提高发动机转速时，高压压力不正常的上升，在发动机转速为3000r/min时，高压已升为1800kPa，而正常值应为1200～1500kPa，并且在发动机整个转速范围内高压侧压力仅有100～200kPa的波动。从故障分析以及数据上看，压缩机的变排量控制失效。在更换压缩机后，故障排除。