热旁通阀控制的独立空调制冷系统

独立空调制冷系统均采用辅助发动机作动力，带动制冷系统运行，比如压缩机、冷凝器和蒸发器的风扇、水泵等。所以系统的制冷量不受行车速度的影响，车内温度稳定，停车时制冷空调照常运行，所以制冷系统可以得到合理的动力匹配。制冷系统运行，不影响汽车的动力性、主机散热器散热性等。但是，由于采用了辅助发动机，使汽车的成本大为增加，质量增大，整车的经济性下降，燃油消耗增加了25%～28%。这是一个十分突出的缺点。

一般情况下，主、辅发动机的燃油不同，这就要增加一套燃油供应系统。

尽管如此，由于独立式空调制冷系统前述的特点，目前仍然是我国和日本等亚洲国家大型客车采用的主要制冷形式。

5.1.1 热旁通阀控制的独立空调制冷系统工作原理

独立空调制冷系统的工作原理如图4-24所示。制冷剂的循环和常规的制冷剂系统相同，即压缩机→冷凝器→储液器→过冷器→干燥器→膨胀阀→蒸发器→压缩机。

图4-24 热旁通阀制冷系统的工作原理

1—过冷器 2—干燥器 3—曲柄连杆式发动机 4—副发动机 5—视液镜 6—平衡膨胀阀 7—蓄电池 8—恒温器 9—外平衡管接口 10—毛细管感温包 11—蒸发器 12—外平衡管 13—电磁旁通阀 14—储液器 15—冷凝器

压缩机通过联轴器与副发动机4（副发动机又称辅助发动机）的飞轮相连，并由副发动机驱动。压缩机首先将制冷剂压缩成高压蒸气，并在冷凝器冷却液化。液体在储液器储存，由于大客车空调的制冷量大，所以制冷剂经过冷凝后，一般需要再经过冷器进行进一步降温，然后再干燥，并在膨胀阀降压后进入蒸发器，低压蒸气由压缩机吸入，完成一个制冷循环。

如果蒸发器的温度降到0℃以下；这时恒温器便接通电磁旁通阀，旁通阀打开，让一部分高压蒸气进到蒸发器出口端，则蒸发器的压力立即升高，以防止蒸发压力过低，蒸发器温度下降到0℃以下使表面结冰。

这种用电磁旁通阀将压缩机的高压蒸气送入蒸发器出口端，来控制蒸发压力不低于0.308MPa以下的制冷系统，称做热旁通阀制冷系统（Hot Gas Bypass Value，简称HGBV）。

5.1.2 外平衡膨胀阀

它的原理同前所述。它用在大型客车，红旗轿车和上海桑塔纳轿车上。构造如图4-25所示。这种膨胀阀有两个特点：一是平衡管直接安装在蒸发器出口管的接头上；二是安装制冷系统以后，可以根据系统的制冷情况调节蒸发器的过热度。如图4-25中，只要将阀盖起开，通过调节螺杆来调整弹簧压紧力，即能调整蒸发器的过热度，操作起来极为方便。(www.xing528.com)

感温包装在蒸发器出口管靠近外平衡管接口位置，安装在管子的上面，用绝热胶布包捆牢固。并注意不能安装在管子的下方。原因很简单，两者位置靠近，感测的数据才会准确；同时，蒸发器出气管不可避免会有一些制冷剂流出，并在管里继续蒸发吸热。这样管子下方的温度比上方低，而且出气口并非经常有制冷剂流出，这样，感温包安装在管子下方，感测到的出口温度波动很大，引起膨胀阀的错误动作，减少制冷剂进入蒸发器，发挥不出最大的制冷效能。

图4-25 外平衡膨胀阀构造

1—出口接头 2—阀座 3—针阀 4—过热弹簧 5—密封柱 6—调节弹簧 7—阀盖 8—阀体 9—进口接头 10—过滤网 11—顶杆 12—波纹膜片 13—毛细管 14—感温包 15—外平衡管接头 16—外平衡管

图4-26 电磁旁通阀

1—主阀 2—阀芯 3—阀杆 4—铁心 5—回动弹簧 6—线圈套 7—线圈

5.1.3 电磁旁通阀

电磁旁通阀实际上是一种开关式自动阀门，其作用是在压缩机高速运转，蒸发温度低于0℃时，将高压端的蒸气放一部分送到蒸发器低压端，以提高蒸发压力，防止蒸发器表面结冰，在制冷机正常运行，旁通阀处于关闭状态，让制冷机以最大的制冷量工作。

电磁旁通阀的构造如图4-26所示。由外壳、弹簧、线圈、铁心、阀杆、阀芯、阀座等组成，其工作原理是控制电磁阀线圈电路通断动作，是由空调器电路中的放大器和热敏电阻控制的。当蒸发器温度为0℃时，放大器便接通继电器开关，电磁线圈通电，使铁心升起，打开阀门的通路，让一部分高压蒸气进入蒸发器出口，蒸发压力升高，蒸发温度上升。在5～7℃时，放大器和热敏电阻发出信号，使电磁线圈断电，则旁通阀关闭。制冷系统又以正常的制冷状态工作。

热敏电阻和放大继电器与前面介绍的原理是一样的。热敏电阻安装在蒸发器风扇的出风口处的安装孔内，以感测蒸发器冷气的温度变化。

此控制装置使用的是负温度特性的热敏电阻。热敏电阻的电阻值输送到放大器，并经放大器放大后，变成直流信号，以指挥继电器的开关动作，控制旁通电磁阀工作状态，保证制冷系统正常工作。