独立空调制冷系统运行保护装置

中、大型客车上的独立空调，副发动机和压缩机等空调系统一般装在车的裙部或后置，独立空调系统远离驾驶室。所以，需要有一套操纵系统和保护装置，才能使独立空调系统安全运行和方便操作。在驾驶室中，设有副发动机的操作杆，以及空调的报警装置，它能自动保护空调系统安全工作。当空调系统的排气和吸气压力过高或过低时，报警装置会发出报警信号，同时自动停止空调系统工作；若发动机冷却液温度过高，油压过高，报警装置亦会报警，自动停止发动机运行。

独立空调系统一般由副发动机通过联轴器直接驱动压缩机，中间设有电磁离合器，所以空调系统发生故障，无论是制冷系统或者副发动机故障，电脑都将自动地指令副发动机停止运行，这时压缩机也停止运行。

1.2.1 继电器式压力控制器

独立空调系统的高压、低压是由压力控制器来控制的。当压缩机排出的压力超过设定值，或者吸入的压力低于设定值时，高低压力控制器将切断汽油机的点火电路或切断柴油机的燃油供应，使副发动机停止运行，随即压缩机也停止制冷；与此同时在控制板上发出蜂鸣声或者闪烁指示警告灯，保护压缩机不因过高压力或过低压力而遭受损坏。

高压和低压控制器可以是独立的，即各自独立安装在排气阀或吸气阀上，分别起保护作用，这点和上述的高低压保护开关一样。为了结构紧凑，减少触点的故障，把高压和低压控制器组装起来，并串联成电路，公共使用一对触点，这就是所谓的继电器式压力控制器。

压力控制器有多种，其原理基本相同。制冷系统中常用的压力控制器有YT、YK、KD和KP型。用在汽车制冷系统的为KP型。例如KP15型，其构造如图7-6所示。其工作过程为：通过毛细管从压缩机的吸、排气阀引出压力和继电器相连。由波纹管感知吸、排气的压力变化。若吸气压力过低，则波纹管缩短，带动动触点的杠杆下移，使触头分开，将发动机的点火电路，或柴油机的油路供应的电磁阀切断。当高压端的波纹管感知高压系统压力超过规定值，这时波纹管伸长，克服弹簧力使动触点跳开，也切断上述电路。压力高出或低于规定值，动触点跳开时，都会接通报警器电路，使报警器发出信号。图中所示的是高、低压在规定值时，触点在弹簧作用下是关闭的。

图7-6 KP型高低压控制器结构及在系统中的安装

a）结构 b）安装位置

1、2—高低压引入接头 3—波纹管 4—幅差调节螺钉 5—低压调节螺钉 6、8—动触点 7—静触点 9—低压弹跳触点 10—高压弹跳触点 11—挡片

KP15的技术条件为：高压范围0.5～2.7MPa，幅差0.4MPa；低压0～0.65MPa，幅差0.07～0.4MPa；开关触头容量DC24V，12W，自动和手动复位。其技术参数的含义是：例如当低压设定值为0.2MPa，幅差给定值为0.015MPa，那么，当压力超过0.215MPa时，触点结合，压缩机工作；当压力下降低于0.185MPa时，触点断开，压缩机不运行。当然中间有段让制冷系统高低压力差缩小到一定程度的时间，压缩机起动转矩比较小，起动才容易。另外其给定值的调定可用调节螺钉来实现。高压的技术参数也是同样含义。

1.2.2 油压控制器

大客车上还有一个油压控制器，它的功能是当副发动机的机油压力低于某一设定值时，停止副发动机，以保护副发动机不受损坏。

油压控制器安在机油滤清器上。当副发动机正常工作时，油压正常，报警灯不亮。但当机油压力降低到低于30kPa（表压）时，油压控制器的触头便会闭合，此时，油压报警灯闪烁，副发动机亦自动停止运行。

1.2.3 冷却液温度控制器

独立空调式发动机上还安装有冷却液温度控制器，其功能是在副发动机的冷却液温度高于107℃时，自动使副发动机停止运行，同时报警灯闪烁。它实际上是一个石蜡式的温控开关，安装在水泵的进口位置，以控制和监督发动机的冷却液温度。

1.2.4 燃料切断阀

独立空调系统中，不论是制冷系统的排气压力和吸气压力的值处于不正常范围，还是副发动机的冷却液温度太高，超过规定值，或者副发动机的油压低于正常值都会导致大客车上的电脑控制器发出停止副发动机运行的指令，并同时或单独报警，显示其处在不正常工作状态，直到消除故障报警灯才熄灭，恢复正常状态。这样才能保障独立空调系统始终在安全的状态下运行。

图7-7是日野大客车独立空调系统副发动机上的柴油机燃油切断阀。它是一个电磁阀，只要制冷系统高低压力、副发动机油压、冷却液温度不正常，则控制器就会发出指令，接通燃油切断阀的电源，将高压油泵的油路关闭，迫使发动机自动熄灭。

图7-8所示是独立空调系统保护装置的电路图。图中表明：制冷系统的排气高压阀、吸气低压阀、冷却液温度阀均串联有报警灯，然后并联接通至燃油切断电磁阀。正常状态下，各开关都处于开启状态，燃油切断阀正常通电。若其中一个发生故障，则接通报警灯，并由控制器发出信号，切断燃油切断阀的电磁线圈电路，关闭油路停止燃油供应。

图7-7 副发动机上燃油切断阀(www.xing528.com)

1—传动轴 2—副发动机转速控制器 3—燃油切断阀 4—高压油泵

图7-8 大客车空调系统保护电路

1—油压报警灯 2—油压保护开关 3—冷却液温度报警灯 4—冷却液温度保护开关 5—控制器 6—大功率二极管7—高压保护开关 8—低压保护开关 9—制冷剂压力报警灯 10—燃油切断阀 11—时钟

1.2.5 副发动机的速度控制

独立式空调系统制冷量的调节，是通过改变副发动机的转速来实现的。一般是将副发动机的转速分为三档调节。当然不同的发动机有不同的调节方法。比如对于汽油机，是通过改变混合气的浓度来控制发动机的转速。

由于副发动机的转速不像主发动机那样变化频繁，只需一个发动机速度控制装置，如图7-9所示，把进入发动机的供燃烧的空气量分为三档供应。其原理如下：当电磁线圈A和B都不通电时，气体只有从中间孔进入发动机，这时空气量最小，发动机转速最低；当电磁线圈A通电时，带动铁心A移动，A的阀门被打开，这时发动机将有两个阀门进气，进气量提高，其转速也提高到中速档；当B电磁线圈通电时，移动铁心B，最大进气阀门B开启，发动机进气量增大，混合气增多，转速也提高到最大档运行。由此可见，采用该装置时，驾驶人就可以根据具体情况来调节副发动机转速，调配空调系统的制冷量，以使空调系统在最佳经济状况下运行。

图7-9 副发动机速度控制装置

1—防水胶盖B 2—进气口 3—过滤器 4、5—电磁阀线圈A、B接头 6—防水胶盖A 7—行程调节螺钉 8—排气管 9—前盖 10—磁铁A 11—电磁线圈A 12—软铁心A 13—压缩弹簧A 14—软铁心B 15—压缩弹簧B 16—电磁线圈B 17—磁铁B 18—后盖 19—紧固螺栓

而如果副发动机是柴油机，由于柴油机是喷油系统，其进气量是由发动机转速决定的，故只能通过控制柴油机的燃油量来控制柴油机的转速。图7-10是柴油机的速度控制装置，和高压油泵连接的有1号和2号两个电磁控制阀。通过在驾驶室控制的操纵杆调节连杆的位置来改变供油量。

当柴油机起动工作时，两个电磁阀的电路被接通，它们的电路通断状态由连杆的位置来决定。如图7-11所示。

当连杆在图7-11a位置时，1号电磁阀不工作，2号电磁阀工作，发动机高速运转。

当连杆在图7-11b位置时，1号电磁阀工作，2号不工作，发动机中速运转。

当连杆在图7-11c位置时，两者都工作，发动机处于低速运转。

图7-10 柴油机转速控制装置

1—2号电磁控制阀 2—1号电磁控制阀 3—高压油泵 4—操纵杆 5—连杆

需要说明的是不同的空调系统有不同控制装置和电路。

图7-11 连杆位置控制发动机转速