汽车空调温度控制器疑难排查与修复探秘

温度控制器也称为恒温器、热敏开关等。它是汽车空调电路控制系统中用作温度控制的一种基础元件。温度控制器通过感测蒸发器的表面温度，将温度变化信号转化成电路的通断信号，以实现压缩机的循环通断控制，驾驶员预置温度后，温度控制器在选定的位置上往复地使离合器结合和断开，起调节车内温度、防止蒸发器结霜等作用。有些车还将温度控制器用作空气混合调节风门的控制。

温度控制器一般安装在蒸发器组件或靠近蒸发器组件的空调操作面板上。其主要有3种形式，即波纹管式温度控制器、双金属片式恒温器和热敏电阻式温度控制器。

（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度控制器，由感温驱动机构、温度设定机构和触点3部分组成，如图5.10所示。

感温驱动机构本身是一个封闭的系统，由波纹管、毛细管和感温包组成，内部装有感温介质。感温包作为传感器放置在被测部位，温度的变化使得波纹管内压力发生变化，导致波纹管伸长或缩短，并将此位移信号通过顶端作用点A传递出去。在弹簧力的作用下，A点的位移与感温介质压力变化呈线性关系。

图5.10　波纹管式温度控制器

温度设定机构主要由凸轮、调节螺钉和调节弹簧等组成，其功能是使恒温器在一定温度范围内的任一设定温度起控制作用。温度的设定主要是通过调节凸轮改变主弹簧对波纹管内作用力的大小来决定，其外部调节有刻度盘、控制杆和旋具调节等形式。

当主弹簧被拉紧时，感温包内要有比较高的温度才能使触点闭合，即车厢内温度较高。恒温器内的另一个弹簧用于调节触点断开时的温度范围，此范围通常是4～6℃，这样为蒸发器除霜提供了足够的时间。

触点开闭机构主要由固定和活动触点、弹簧、杠杆等组成。通过触点的开闭，控制压缩机上电磁离合器电路的通断。

波纹管式温度控制器的工作原理如下：

图5.11　波纹管式温度控制器原理图

1—电磁离合器线圈；2—触点；3—摆动框架；4—波纹管；5—毛细管；6—感温包；7—绝缘块；8—冷点调节；9—风机电动机；10—开关；11—熔丝；12—电源

图5.11中触点处于断开位置，压缩机也处于停止状态。当蒸发器表面温度逐渐升高时，感温包内温度也随着升高，同时压力增高使波纹管伸长。波纹管与摆动框架连接，框架上装有一个动触点，而恒温器壳体上有一个定触点。波纹管的伸长使得触点闭合，压缩机电磁离合器电路被接通，压缩机工作。反之，当蒸发器表面温度降低后，压缩机电磁阀电路断开，压缩机停止工作。

波纹管式恒温器的特点是工作可靠，价格低廉，安装方便。但在使用过程中一定要注意，毛细管不能弯成直角。如果毛细管发生泄漏，应更换整个波纹管式恒温器。

（2）双金属片式恒温器

双金属片式恒温器由两种不同材料的金属片组成，两金属片的热膨胀系数相差较大。在双金属片的端部有一动触点，而在壳体上有一定触点。这种恒温器没有毛细管和感温包，直接靠空气流过其表面感受温度而工作，具体如图5.12所示。双金属片式恒温器的温度设定方法与波纹管式恒温器相同。

图5.12　双金属片式恒温器工作原理及实物图(www.xing528.com)

1—导线；2—双金属片；3—动触点；4—定触点；5—壳体

双金属片式恒温器工作原理如下：

在设定温度范围内，双金属片平伸，两触点闭合。此时，压缩机电磁离合器电路接通，压缩机工作。

当流过双金属片恒温器的空气温度低于所设定温度时，由于两种金属片的热膨胀系数不同，膨胀系数大的金属片收缩得多，这样就造成了双金属片弯曲，触点断开，压缩机电磁离合器分离，压缩机停止工作。

当温度上升时，金属片受热后逐渐平伸，触点又闭合，从而接通电路，如此反复即可达到控制温度的目的。

双金属片式恒温器的特点是结构简单、价格便宜且不易损坏，但作为直接感受温度的部件，必须整体放置在蒸发箱内，因此安装不便。也正是这个原因，波纹管式恒温器的应用要比双金属片式恒温器广泛。

（3）热敏电阻式温度控制器

现代汽车空调制冷系统中，热敏电阻式温度控制器是空调放大器的一个重要部分，它是为了设定和精确地控制蒸发器出口的温度，与其他电路共同控制压缩机电磁离合器电路的接通与切断，保证制冷系统正常工作并按照要求提供冷气。

热敏电阻式温度控制器的感温元件是热敏电阻，它将温度变化转换成电阻值的变化，即转变成电压变化。其电路组成框图如图5.13所示。

图5.13　热敏电阻式温度控制器的电路组成框图

典型的由热敏电阻组成的空调温度控制电路如图5.14所示，具有负温度系数的热敏电阻安装在蒸发器送风出口，当送风温度升高时，热敏电阻阻值减小；反之，热敏电阻阻值增大。它可通过与热敏电阻相串联的温度调整电阻来设置空调系统的送风温度。空调放大器是一只电子电路控制的开关，对温度信号（对应热敏电阻的阻值）进行处理。

图5.14　空调温度控制电路

1—空调放大器；2—继电器；3—电磁离合器；4—温度调整电阻；5—热敏电阻

如图5.14所示电路的工作原理：当温度调整电阻4设定后，放大器中B点的电位高低取决于热敏电阻5的大小。当车内温度高于设定温度时，热敏电阻阻值减小，B点电位降低，三极管VT3截止，而VT4导通，于是继电器2线圈通电，其触点闭合，接通压缩机电磁离合器电路，制冷系统工作，从而温度下降。当温度降低后，热敏电阻阻值增大。B点电位升高，三极管VT3导通，而VT4截止，继电器2线圈断电，触点断开，切断压缩机电磁离合器3电路，制冷系统停止工作。由此循环工作，使车内温度保持在设定的范围内。

调节温度调整电阻4可改变A点电位，当温度调整电阻阻值减小时，A点电位降低，三极管VT1截止，VT2导通，B点电位发生相应变化，VT3截止，VT4导通，制冷系统工作，设定温度降低；反之，温度调整电阻阻值增大时，设定温度升高。

目前电子电路空调放大器的温度控制部分与其他部分一样，都采用了汽车空调放大器专用集成电路模块，其可靠性和电路已经大大简化，安装调试也简便得多，但其基本工作原理是相同的。