由于汽油发动机的进气歧管能产生足够的真空度，所以很多汽车空调利用这一真空源来进行空调配气的温度调配。
3.4.1 手动真空控制原理
空调器各种功能的真空回路控制结构如图6-8所示。功能选择键在各种不同的位置时，通过一条或几条真空管路，驱动一个或几个真空驱动器工作，从而调节一个或几个阀门（风门）的位置，使空调发挥出相应的功能。
如图6-8所示，真空源由发动机进气歧管引进来，在真空罐中储存，然后再通过真空管和真空接头或空调真空控制器相连，并由真空控制器分别控制各个真空驱动器的工作。
调温键控制调温门，它是通过拉索来控制，以进行空调温度调配的。
当功能选择键在OFF位置时，真空选择器置于真空通道①，此时真空驱动器6处于真空作用，关闭车外空气阀，真空驱动器7左侧为真空作用，关闭下风口阀门，5、6真空驱动器为无真空作用，关闭热水真空阀和关闭中风口，但除霜门打开。由于外来空气口关闭，上风口没有空气进来。
当功能选择键在Max位置时，真空通路为选择器中的②，此时真空驱动器6为真空作用，外来空气口在设定位置上，让20%的车外空气和80%的车内循环空气进入空调器。真空驱动器7右端真空作用，则关闭下风门，下风口没空气进来；真空驱动器8为真空作用，则打开中风口，关闭上风口，让空气从中风门出来，吹人体上部。真空热水阀的通断受调温键控制。此时，调温键在Cool位置，故热水阀关闭冷却液进入加热器芯的通路，如果稍微移动调温键偏离Cool位置，这时由于选择器已接通真空回路，所以冷却液中还是会通到加热器的。
图6-8 手动空调系统的真空回路控制结构
1—动机进气歧管接口 2—真空罐 3—调温键在Cool时，热水阀真空切断器 4—真空选择器 5—热水阀真空驱动器 6—气源真空驱动器 7—下风口真空驱动器 8—上风口和中风口真空驱动器 9—在Max功能时设计规定新鲜空气占20%的外来空气口开启位置 10—外来空气口 11—车内循环空气风口 12—外来空气口阀门 13—蒸发器 14—调温门 15—加热器芯 16—下风口 17—下风口阀门 18—中风口和上风口阀门 19—中风口 20—空调控制板
当功能选择键在Normal位置时，真空通路为选择器中的③，此时，只要调温键离开Cool位置，热水阀真空切断器便接通真空管路，真空驱动器5为真空作用，则打开热水阀，加热器便通入冷却液，由于移动调温键，拉索将调温门打开加热器外侧便通入冷空气，调温键的位置决定温度门位置，从而决定了空调的温度，真空驱动器6为无真空作用，则外来空气口关闭，关闭车内循环空气口，打开车外空气阀门，真空驱动器7为右侧真空作用，左侧为无真空作用，故关闭下风门；真空驱动器8为真空作用，将中风门打开，关闭上风门，所以，车外的空气经蒸发器降温减湿后，从中风口吹人体上部。
当功能选择键在Bi·Level时，真空选择器在通路④，此时，真空驱动器5为真空作用，热水阀打开，加热空气；真空驱动器6为无真空作用，车内循环空气口关闭，车外空气进入；真空驱动器7两端为无真空作用，下风门此时处于半开状态；真空驱动器8为真空作用，关闭上风门，将中风门打开。压缩机继续运行，这时空调风从中风口和下风口分两层吹入车内。
当功能选择键在Vent时，真空选择器的⑤通真空，此时，真空驱动器5、6为无真空作用，车外空气进入，热水阀关闭，加热器无热源不对空气加热；真空驱动器7右侧为真空作用，左侧为无真空作用，则关闭下风门；真空驱动器8为真空作用，则上风门关闭，打开中风门，压缩机和真空选择器不运行，即外来空气不被加热，亦不被冷却，从中风口送进车内。
当功能选择键在Heater时，真空选择器的⑥与真空气路相通，此时真空驱动器5为真空作用，热水阀开启，加热器运行；真空驱动器6为无真空作用，关闭车内循环空气口，打开外来空气口；真空驱动器7左侧为真空作用，右侧为无真空作用，下风口打开；真空驱动器8为无真空作用，中风口关闭，上风口打开，即没有降温，但被加热过的车外空气从上风口吹向风窗玻璃，从下风口吹向脚部。
当功能选择键在Def时，真空选择器的⑦与真空气路相通，此时，真空驱动器5为真空作用，热水阀开启，加热器工作；真空驱动器6为无真空作用，关闭车内循环空气口，外来空气口打开；真空驱动器7的右侧为真空作用，左侧为无真空作用，故下风门关闭；真空驱动器为无真空作用，中风门关闭，上风门打开，即被加热过的车外空气吹向风窗玻璃去除霜。
3.4.2 手动真空控制应用举例
通用汽车手动调节空调真空系统：
通用汽车的手动调节空调真空系统的功能选择键共有OFF、A/C、Vent、Heat、Bi·Level、Defrose六个键。功能选择键在空调（A/C）、双 层（Bi·Level）、除 霜（Defrose）时，压缩机在外界气温高于4℃时运行。当气温低于此值时，温度保护开关会自动断开离合器电源，保证压缩机在低温下不运行。
功能选择键的位置决定空调气流的流向，所以当功能选择键位置改变，真空回路中各真空驱动器动作，相应风门的位置亦变化。其动作如图6-9所示。
1）功能选择键在不工作（OFF）位置时，空气流动和真空系统工作如图6-9所示。此时，真空驱动器将热水阀关闭，发动机热冷却液无法通过加热器。外来空气口也关闭。中、下风门的真空驱动器也关闭其出风口。调温键经三路真空开关控制热水开关，同时用连动机构调节调温门5的开度。
2）功能键在A/C（空调）时，气流如图6-10所示。
由于压缩机运行，蒸发器开始制冷，使流过的空气变冷。这时，空气的流通如图6-10a所示，外来空气口打开，空调风从中风门出来，热水开关使加热器通入发动机热冷却液。真空系统的工作状况如图6-10b所示，上风门和下风门真空驱动器5、6处于真空作用，其他都为无真空作用。调温键决定温度。
图6-9 空调在不工作时的真空回路状态和空气流路
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
3）功能选择键在Vent（自然通风）位置时，气流流向如图6-11a所示。
由于压缩机不运行，所以外来空气进来后，不制冷；加热器的调温键在Cool位置，故加热器不通入发动机热冷却液；若调温键移动，则热冷却液通入加热器，自然风也可被加热。但其出口在中、下风门。此时，真空系统如图6-11b所示。上风门真空驱动器均为真空作用，关闭除霜门；其他真空驱动器均为无真空作用，对应阀门亦被打开。热水真空驱动器的工作状况由调温键的位置决定。
图6-10 空调时的空气流路与真空回路状态
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
4）功能选择键在Heater（供暖）位置时，气流如图6-12a所示。因为压缩机不工作，故经过蒸发器的外来空气不会降温。热水阀被打开，加热器将外来空气加热。由于调温键在供暖位置，调温门关闭调温室气路，将全部空气引入加热器加热。热空气从上、下风口出来，而中风门关闭。此时，其真空系统的工作状态如图6-12b所示。
只有中风门的真空驱动器处于真空作用，将中风口关闭。其余真空驱动器都为无真空作用，上、下风门打开，让空气和热冷却液流过。被加热空气的温度由调温键的位置决定。
图6-11 自然通风时的空气流路与真空回路状态
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
5）功能选择键在Bi·Level（双层位置）时，压缩机不运行。调温键在Warm位置。此时外来空气经蒸发器降温，调温键将空气引入加热器加热后，从中、下风口出来。如图6-13a所示。其真空系统的工作状态如图6-13b所示。只有除霜门真空驱动器处于真空作用，将除霜门关闭，其余真空驱动器均为无真空作用。双层位置的空气温度，将由调温键位置决定。
6）功能选择键在Def（除霜）位置时，其气流流动如图6-14a所示。由于压缩机不工作，经过蒸发器的外来空气不制冷。调温键在供暖位置，热水阀开启，加热器工作。所以外来空气引进加热器加热后，大部分从除霜门出来，吹向风窗玻璃，有小部分从下风口出来。其真空系统的工作状态如图6-14b所示，只有中风门的真空驱动器为真空作用，关闭中风门风口；其风门和热水阀真空驱动器都为无真空作用，风门和热水阀均被打开。(www.xing528.com)
图6-12 供暖时的空气流路与真空回路状态
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
3.4.3 真空系统执行元器件的结构和原理
所谓真空系统是指依靠管路和执行元器件来实现对空调阀门的动作的系统。真空管路一般用不同颜色的真空橡胶管，分接不同的通路，其中白色管连接外来空气口；蓝色管连接进气风门和上风门，红色管用在全真空；黄色管连接中风门和除霜门（上风门）。执行元器件有：真空罐、真空驱动器和真空选择器。
1.真空罐
真空系统的真空源是来自发动机的进气歧管。随发动机的运行工况不同，进气歧管的真空度也相应不同。当怠速时，真空度最大；而上坡最大转矩时，真空度将最小。其真空的绝对压力在1.1～33.7kPa之间变化。真空度的这种变化，将会影响真空系统的调控工作。所以，设定一个真空罐，其作用是向系统提供稳定的真空压力，其次是储存真空，使真空系统即使在发动机停止运行时，仍能保持一定的真空度。
图6-13 双层位置的空气流路与真空回路状态
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
真空罐的构造如图6-15所示，由真空罐和真空保持器两部分组成。真空罐是一个金属罐，里面安装一个真空保持器。其工作原理如下：
真空保持器内有一个空心膜阀和膜片，将其分成三个腔室，中腔与发动机进气歧管相连，另一个腔与真空执行系统相连。当发动机的真空度较高时，将膜片6推开。由于发动机的真空度大于真空罐，空心膜阀9膨胀开时，气孔4被打开，则真空系统成一开口通路，真空度提高。当发动机歧管的真空度比真空罐的真空度小时，空心膜阀外面压力将其压偏，封闭气孔4，保持罐内真空度。同时膜片6右移，封闭发动机歧管接口2，将真空系统和真空源分开，保持真空系统和真空罐的真空度，并保持真空系统原来的工作状态。
图6-14除霜时的空气流路与真空回路状态
B—黑色 PI—粉红色 T—棕黄色 DB—暗蓝色 O—橙色 W—白色 R—红色 GR—灰色 BL—蓝色 Y—黄色
a）空气流路
1—除霜门 2—加热器芯 3—蒸发器 4—外来空气口 5—混合调温门 6—联动风门 7—下风门 8—上风门
b）真空回路状态
1—温度控制键 2—真空罐 3—发动机进气歧管真空 4—功能选择键 5—上风门真空驱动器 6—下风门真空驱动器 7—除霜门真空驱动器 8—外来空气口真空驱动器 9—热水开关真空驱动器
2.真空驱动器
真空驱动器其实仅是一个膜盒。其功能是将真空信号转变为机械动作，用以启闭风门和阀门。
真空驱动器内装有弹性膜片，膜片一般采用弹性纤维或橡胶材料。为了把真空信号转变为机械动作，需要在膜片上固定一连杆，和控制的风门连结，另外还要加弹簧来进行复位。
用在空调器中的真空驱动器有三类：
1）单膜片式真空驱动器：这类真空驱动器的外形和内部结构如图6-16所示。真空接口通过胶管将真空气源引入，连杆则控制风门，单膜片式真空驱动器的连杆只有两个位置：当接通真空源时，膜片提起连杆；当断开真空源时，弹簧推动连杆复位，这类真空驱动器通常用来控制全开或全闭的风门的启闭。
图6-15 真空罐及真空保持器
1—气孔 2—发动机歧管接口 3—真空出口 4—气孔 5—真空保持器 6—膜片 7—真空罐 8—弹簧 9—空心膜阀
图6-16单膜片式真空驱动器
a）外形 b）内部结构
1—复位弹簧 2—真空接口 3—膜片 4—气孔 5—连杆
2）双膜片式真空驱动器：双膜片式真空驱动器的结构和外形见图6-17所示。实际上，它是将两个单膜片式真空驱动器装在一个壳体内。A室有真空作用时，连杆提到一半（中间）位置；两室（A和B室）有真空作用时，拉杆移动到最顶端，若无真空，则在最下端。所以，双膜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，或两个同时半开。
图6-1 7双膜片式真空驱动器
a）内部结构 b）外形
1—气孔 2—连杆 3—B室膜片 4—B室弹簧 5—中阀B室真空接口 6—A室膜片 7—A室弹簧 8—真空接口
3）伺服驱动器：伺服驱动器的结构和单膜片式真空驱动器一样，它的连杆位置可以在全伸长和全收缩之间的任何一个位置上，它由一个转换器按控制的需要向真空驱动器提供不同的真空度，真空度越大，则收缩越多。这类真空驱动器用在全自动的汽车空调器上，其原理在以后章节中介绍。
3.真空选择器
真空选择器的作用是根据空调器控制的需要，选择调配真空源与各个真空驱动器的连接，调控真空系统的工作。
真空选择器主要构造为一个橡胶圆盘上开有若干圆弧槽，分配真空通路和真空驱动器通路的通断。橡胶圆盘上嵌套着一个真空转盘，其上有一个开关臂，功能选择键的移动杆的中间槽与之为动配合。当移动功能选择键，带动转盘转动，转动到不同的位置，就能关闭一个或几个真空气路。在橡胶圆盘下面还装真空选择器软管底座，底座中央有一条轴，装配在转盘和橡胶圆盘之间，底座下方则为各真空管接口，其中中间一条接真空源，还有一条接热水开关（也可通过调温键控制的热水阀真空切断器来控制热水阀的开关）。
真空选择器上还装有电路开关，以便功能选择键移动到Max、A/C、Bi·Level、Def键时，接通电磁离合器的线路，而在其余功能键时，切断其制冷压缩机电源，但Bi·Level和Def还受车外气温控制。
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