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1、 第四部分第四部分 汽汽车空空调电气控制原理气控制原理 为了使汽了使汽车空空调系系统能正常工作，能正常工作，车内能内能维持所需要的温度，汽持所需要的温度，汽车空空调系系统中中设有一系有一系列的控制元件和列的控制元件和执行机构。行机构。为保保证带汽汽车空空调的汽的汽车正常工作，正常工作，还需要需要对压缩机的运行及机的运行及发动机的工作采取一些措施。机的工作采取一些措施。车内人内人员对汽汽车空空调系系统工作的要求是通工作的要求是通过电气系气系统或真空或真空系系统的控制作用来的控制作用来实现的。的。情景：汽情景：汽车空空调的常的常见电气控制原理气控制原理 汽汽车空空调系系统的几种主要控制部件的作用及
2、安装部位如表的几种主要控制部件的作用及安装部位如表4 41 1所示。所示。表表4-1 4-1 空空调系系统的几种主要控制部件的作用及安装部位的几种主要控制部件的作用及安装部位2021/9/1512021/9/1522021/9/153一、汽一、汽车空空调的温度自的温度自动控制控制（一）温度控制器（一）温度控制器 1 1、温度控制器的概念与作用、温度控制器的概念与作用温度控制器又叫恒温器、温度控制器又叫恒温器、热敏开关、温控开关等。在大众敏开关、温控开关等。在大众车系的手系的手动空空调系系统中，称其中，称其为冷量开关冷量开关E33E33。它是汽。它是汽车空空调电路控制系路控制系统中用做温度控制的
3、中用做温度控制的一种基一种基础元件。元件。温控器一般安装在蒸温控器一般安装在蒸发器器组件或靠近蒸件或靠近蒸发器器组件的空件的空调操作面板上，如操作面板上，如图4-l4-l、4-24-2所示。它主要有两种形式：机械式和所示。它主要有两种形式：机械式和电子式。温控器通子式。温控器通过感感测蒸蒸发器的表面温度，将温度器的表面温度，将温度变化信号化信号转化成空化成空调控制控制电路的通断信号，以路的通断信号，以实现压缩机的循机的循环通断控制。温控器在通断控制。温控器在设置好的温度上使置好的温度上使压缩机离合器机离合器结合或断开，合或断开，起到起到调节车内温度、防止蒸内温度、防止蒸发器器结霜和避免霜和避免
4、压缩机机产生液生液击现象等作用。象等作用。2021/9/154图4-1 4-1 温控器安装位置温控器安装位置 图4-2 4-2 温控器工作示意温控器工作示意图2021/9/1552 2、机械式温控器、机械式温控器 机械式温控器主要由感温系机械式温控器主要由感温系统、调温机构和触温机构和触头开开闭机构等机构等组成。感温系成。感温系统主要由主要由感温包、毛感温包、毛细管和波管和波纹管构成，在管构成，在这个密封的空腔内充个密封的空腔内充满了了处于于饱和状和状态的感温的感温剂，如，如图4-3(a)4-3(a)所示。感温管一端插入蒸所示。感温管一端插入蒸发器表面的翅片上，感受蒸器表面的翅片上，感受蒸发器
5、出器出风口方向的表面温口方向的表面温度。当蒸度。当蒸发器表面温度器表面温度变化化时，感温装置内的介，感温装置内的介质也随之也随之发生生压力力变化，使波化，使波纹管伸管伸长或或缩短，并将短，并将压力信号力信号传递出去，以控制出去，以控制电路的通断。在一定的温度路的通断。在一定的温度变化范化范围内，感温内，感温介介质的的压力与温度力与温度变化呈化呈线性关系。即力点性关系。即力点A A的位移与感温介的位移与感温介质的的压力力变化呈正比关系。化呈正比关系。如如图4-3(b)4-3(b)所示。所示。图4-3 4-3 波波纹管式感温器管式感温器2021/9/156调温机构由温机构由调节旋旋钮、螺栓等、螺栓
6、等组成，其功能是使温控器在最低至最高温度范成，其功能是使温控器在最低至最高温度范围内内对任一任一设定温度定温度产生控制生控制动作。温控器触作。温控器触头开关的断开点是根据开关的断开点是根据调节螺栓螺栓给定的位置而定的位置而变化的，化的，触触头的的闭合点与断开点的位置平行，工作温度特性如合点与断开点的位置平行，工作温度特性如图4-44-4所示。所示。图4-4 4-4 温控器工作温度特性温控器工作温度特性2021/9/157 触触头开开闭机构主要是由触机构主要是由触头、弹簧和杠杆等簧和杠杆等组成，其功能是成，其功能是执行由控制机械行由控制机械传来的来的动作信号。通作信号。通过触触头开开闭来接通或断
7、开来接通或断开电磁离合器磁离合器电路，路，实现恒温控制。恒温控制。图4-5 4-5 波波纹管式温控开关的工作原理管式温控开关的工作原理2021/9/1583 3、电子式温控器子式温控器电子式温控器是目前汽子式温控器是目前汽车空空调上广泛使用的一种温度控制器，波上广泛使用的一种温度控制器，波纹管式管式温控开关的工作原理如温控开关的工作原理如图4-54-5所示。所示。一般一般简单的的电子式温控器只具子式温控器只具备温控温控功能，它所使用的感温元件功能，它所使用的感温元件为一只一只热敏敏电阻，通阻，通过小插片插在蒸小插片插在蒸发器小器小风口方向的翅片上，用来口方向的翅片上，用来检测蒸蒸发器小器小风口
8、口韫度。恒温器度。恒温器实物与安装位置如物与安装位置如图4-64-6所示。受到温度所示。受到温度变化影响化影响时，其阻，其阻值会会发生相生相应变化。空化。空调上多采用上多采用负温度特性的温度特性的热敏敏电阻，即随着温度升高，阻阻，即随着温度升高，阻值下降；反之，阻下降；反之，阻值上升。上升。其特性曲其特性曲线如如图4-74-7所示，所示，热敏敏电阻通阻通过导线与与电子温控器相子温控器相连，由于温，由于温度度变化，使化，使热敏敏电阻阻阻阻值也也发生生变化，化，转化化为线路中路中电压信号的高低信号的高低变化化经温控器将信号放大后，拄制温控器将信号放大后，拄制电路的接通与断开，路的接通与断开，实现循
9、循环制冷。温控制冷。温控器的器的电路路图如如图4-84-8所示所示检测方法如方法如图4-94-9所示所示2021/9/159图4-6 4-6 恒温器恒温器实物与安装位置物与安装位置图4-7 4-7 负热敏敏电阻系数阻系数2021/9/1510图4-8 4-8 温控器温控器电路示意路示意图图4-9 4-9 温控器的温控器的检测2021/9/1511图4-10 4-10 蒸蒸发器表面温度器表面温度11以下以下时的的电路状况路状况2021/9/1512下面以下面以图4-104-10和和图4-114-11所示所示的的电子式温控器子式温控器为例米例米说明明这种温控器的工作种温控器的工作过程。程。这种温种
10、温控器主要由温度控器主要由温度检测电路、信路、信号放大号放大电路和路和电子开关子开关电路三路三部分部分组成，其中成，其中R R3 3是是负温度系温度系统热敏敏电阻，用于阻，用于检测蒸蒸发器器表面的温度，当蒸表面的温度，当蒸发器表面温器表面温度越低度越低时，其阻，其阻值也就越大。也就越大。K K为电压比比较器，用于比器，用于比较输入入电压和加和加载在在热敏敏电阻阻R R3 3 上的上的电压，两者之差越大，两者之差越大，K K的的输出出电压也就越大，反之，也就越大，反之，则很小。很小。TRTR1 1与与TRTR2 2组成成电子开关，当子开关，当TRTR1 1与与TRTR2 2导通通时，空，空调控制
11、控制电路接路接通，反之断开，通，反之断开，压缩机机继电器器不工作。不工作。图4-11 4-11 蒸蒸发器表面沮度器表面沮度44以上以上时的的电路状况路状况2021/9/1513当蒸当蒸发器表面温度下降到器表面温度下降到11以下以下时，热敏敏电阻阻检测到到这一一变化，引起其阻化，引起其阻值升高，使升高，使得由得由R R1 1与与R R2 2组成的串成的串联分分压电路中路中R R3 3的分的分压变大，大，导致致电压比比较器器K K的的输出出电压变小，不足小，不足以以驱动TRTR1 1 ，TRTR1 1 与与TRTR3 3截止，温控开关断开，截止，温控开关断开，压缩机机继电器器线圈断圈断电，空，空调
12、系系统不工不工作。如作。如图4-104-10所示。所示。当蒸当蒸发器表面温度升高到器表面温度升高到44以上以上时，热敏敏电阻阻检测到到这一一变化，引起其阻化，引起其阻值变小，使小，使得由得由R R1 1与与R R3 3组成的串成的串联分分压电路中路中R R3 3的分的分压变小，小，电压比比较器器K K的的输入入电压差差变大。大。导致其致其输出出电压变大，大，TRTR1 1基极基极电位升高，位升高，TRTR1 1-导通，接着通，接着TRTR2 2也也导通，温控开关通，温控开关闭合，合，输入入12V12V电压，经过双双压开关后，控制开关后，控制压缩机机继电器器线圈通圈通电，继电器触器触电闭合，接通
13、合，接通压缩机的供机的供电电路，空路，空调系系统开始工作。如开始工作。如图4-114-11所示所示二、空二、空调放大器放大器 随着随着电子技子技术的的发展，展，电子元器件高度集成化体子元器件高度集成化体积不断不断缩小，功能不断小，功能不断扩展及智展及智能化。汽能化。汽车空空调控制器在控制器在发展展过程中也程中也实现了从无到有，从了从无到有，从简单到复到复杂，从低，从低级到高到高级，从功能从功能单一到多功能。例如一到多功能。例如电子式温控器只具子式温控器只具备温控功能，怠速控制器只具有怠速控制功温控功能，怠速控制器只具有怠速控制功能，功能相当能，功能相当单一。而一。而现代汽代汽车将几种控制器做成
14、一体，成将几种控制器做成一体，成为空空调放大器放大器(空空调控制器控制器)。这种控制器功能增加，控制精度提高在一些普通种控制器功能增加，控制精度提高在一些普通轿车及小客及小客车上广泛上广泛应用。用。现代高档代高档轿车更是将更是将电脑作作为控制装置，控制装置，进行高度智能化控制，行高度智能化控制，实现了空了空调运行与汽运行与汽车运行的运行的统一，一，极大地提高了制冷效果，极大地提高了制冷效果，节约燃料，从而提高了汽燃料，从而提高了汽车的整体性能和最佳的舒适性。的整体性能和最佳的舒适性。2021/9/1514下面介下面介绍最基本的空最基本的空调放大器，至于空放大器，至于空调控制控制电脑将在后面的有
15、关章将在后面的有关章节里介里介绍。(一一)具有温度控制和怠速切断功能的放大器具有温度控制和怠速切断功能的放大器 这种放大器由温度控制器和速度控制器种放大器由温度控制器和速度控制器组合而成。内部合而成。内部电路由路由发动机机转速速检测电路、温度控制路、温度控制电路和放大路和放大驱动电路等路等组成。其控制原理如成。其控制原理如图4 41212所示。所示。启启动空空调后，在后，在实际工作中会出工作中会出现以下四种工作情况：以下四种工作情况：一是一是车内温度高于内温度高于设定温度，定温度，发动机机转速高于空速高于空调放大器放大器设定定转速。速。这时转速速检测电路使路使VTVT1 1截止，温度截止，温度
16、检测电路使路使VTVT2 2截止。所以此截止。所以此时VTVT3 3饱和和导通，通，继电器器线圈通圈通电吸合，吸合，压缩机工作。机工作。二是二是车内温度高于内温度高于设定温度，而定温度，而发动机机转速低于空速低于空调设定定转速。此速。此时，转速速检测电路使路使VTVT1 1导通，温度通，温度检测电路使路使VTVT2 2截止。根据截止。根据电路特点分析可知，只要路特点分析可知，只要VTVT1 1或或VTVT2 2导通，都会使通，都会使VTVT3 3截止，所以此截止，所以此时VTVT3 3处于截止状于截止状态，继电器不工作，器不工作，电磁离合器磁离合器处于分离状于分离状态。三是三是车内温度低于内温
17、度低于设定温度、而定温度、而发动机机转速高于空速高于空调工作工作转速。速。这时，发动机允机允许空空调工作，但由于工作，但由于热敏敏电阻阻检测到温度低于到温度低于调定定值，经温度温度检测电路放大后，路放大后，将使将使VTVT1 1处于于导通状通状态，仍然不能，仍然不能满足足压缩机工作条件。机工作条件。2021/9/1515 四是四是车内温度低丁内温度低丁设定温度定温度发动机机转速低于速低于规定定转速。根据前面分析可知。此速。根据前面分析可知。此时VTVT1 1、VTVT2 2均均处于于导通状通状态，故，故VTVT3 3截止，截止，压缩机不工作。机不工作。综合以上四种工作状合以上四种工作状态可知：
18、只有同可知：只有同时满足足车内温度高于内温度高于设定定值，转速高于速高于设定定转速，速，压缩机才能启机才能启动。图4-12 4-12 怠速怠速稳定和温度放大器定和温度放大器2021/9/1516（二）多功能手（二）多功能手动放大器放大器这种放大器主要种放大器主要应用在手用在手动空空调上，它在温度控制和速度控制基上，它在温度控制和速度控制基础上增加了其他功能，上增加了其他功能，使放大器更加完善。下面以使放大器更加完善。下面以图4-134-13为例例说明明这种放大器的工作原理。种放大器的工作原理。这种放大器由工作种放大器由工作电源、信号采集源、信号采集电路、路、执行器行器电路、空路、空调放大放大电
19、路等路等组成。空成。空调放大器根据空放大器根据空调开关等各种信号，控制开关等各种信号，控制压缩机机电磁离合器、磁离合器、发动机怠速提高等装置。机怠速提高等装置。图4-13 4-13 多功能手多功能手动放大器原理框放大器原理框图图4-14 4-14 大众手大众手动空空调放大器外放大器外观2021/9/1517 例如大众捷达、桑塔例如大众捷达、桑塔纳常用的的空常用的的空调放大器放大器J293(J293(又称散又称散热风扇控制器扇控制器)，根据双温开，根据双温开关和关和组合合压力开关信号控制散力开关信号控制散热器器风扇扇转速的高低速的高低挡。收到空。收到空调开关信号后，根据空开关信号后，根据空调开开
20、启的条件是否启的条件是否满足来控制足来控制调电磁离合器的接通与断开。大众手磁离合器的接通与断开。大众手动空空调放大器外放大器外观如如图4-154-15所示，空所示，空调放大器放大器输出控制出控制电路如路如图4 41515所示。所示。图4-15 4-15 空空调放大器放大器输出控制出控制电路路2021/9/1518三、汽三、汽车加速切断装置加速切断装置（一）机械式加速切断器（一）机械式加速切断器这种机械式断开器的开关是由种机械式断开器的开关是由加速板通加速板通过连杆或杆或钢索来操索来操纵的，的，当加速踏板当加速踏板踩到其行程的到其行程的9090时，加速踏板碰到切断器的控制簧片，加速踏板碰到切断器
21、的控制簧片，切断器将切断器将电磁离合器磁离合器电源切断，源切断，压缩机停止运行，机停止运行，这样便卸除了便卸除了压缩机的机的动力力负荷，使荷，使发动机的机的功率用来克服汽功率用来克服汽车加速加速时的阻力，的阻力，保保证汽汽车有足有足够的的动力力输出，出，实现顺利超利超车。当切断器断开。当切断器断开时，压缩机的机的转速被限制在最高极限速被限制在最高极限转速范速范围内，从而保内，从而保护了了压缩机机零件免受零件免受损坏。断开器外形坏。断开器外形图如如图4-164-16所示。所示。图4-16 4-16 机械式加速切断器机械式加速切断器2021/9/1519桑塔桑塔纳轿车加速控制断加速控制断开装置由加
22、速开关和延开装置由加速开关和延迟继电器器组成。加速开关一般装成。加速开关一般装在加速踏板下或装在其他位在加速踏板下或装在其他位置，通置，通过连杆或杆或钢索来操索来操纵。当加速踏板行程达到最大行当加速踏板行程达到最大行程的程的9090时，加速开关及延，加速开关及延时继电器；切断器；切断电磁离合器磁离合器线圈圈电器，使器，使压缩机停止工机停止工作，作，发动机的全部机的全部输出功率出功率用来克服加速用来克服加速时的阻力，从的阻力，从而提高了而提高了车速。当踏板行程速。当踏板行程小于小于9090或加速开关打开后或加速开关打开后延延时十几秒十几秒钟，则自自动接通接通电磁离合器磁离合器线圈圈电路，使路，使
23、压缩机又自机又自动恢复工作。如恢复工作。如图4-174-17所示。所示。图4-17 4-17 桑塔桑塔纳轿车加速断开器加速断开器2021/9/1520（二）真空式加速切断器（二）真空式加速切断器这种加速切断器由种加速切断器由发动机机进气歧管真空度控制。当气歧管真空度控制。当进气歧管真空度气歧管真空度较低低(汽汽车处于均速或少于均速或少许加速加速)时，则开关开关处于于闭合状合状态，空，空调正常工作。当正常工作。当进气歧气歧管真空度管真空度较大大(急加速或怠速急加速或怠速)时，真空断开器内膜片断开触点，切断离合器，真空断开器内膜片断开触点，切断离合器电源，源，压缩机停止工作。当加速机停止工作。当加
24、速变缓时，真空度下降，真空度下降，弹簧推簧推动膜片将触点膜片将触点闭合，空合，空调系系统恢复正常工作。恢复正常工作。（三）（三）电控加速切断控制控加速切断控制在在现代代电控控发动机汽机汽车上，它的加速切断功能是由上，它的加速切断功能是由电控系控系统来完成的。在来完成的。在空空调开启情况下急加速开启情况下急加速时，发动机机ECUECU通通过节气气门位置位置传感器可以感器可以检测到加速到加速情况及加速踏板被情况及加速踏板被踩下的位置，大部分有下的位置，大部分有节气气门拉索的拉索的电控汽控汽车对加速踏板加速踏板踩下位置的下位置的检测是由是由节气气门开度来开度来计算的。当算的。当节气气门开度达到开度达
25、到9090或者或者9595时，发动机机ECUECU停止向空停止向空调压缩机机继电器供器供电，切断，切断压缩机离合器机离合器线圈的圈的电源；源；有的汽有的汽车则是在加速踏板下面安装了位置是在加速踏板下面安装了位置检测开关，当加速踏板几乎全部开关，当加速踏板几乎全部踩下下时，位置，位置检测开关开关闭合，合，这一开关信号直接提供一开关信号直接提供给发动机控制机控制单元，控制元，控制单元便会切断空元便会切断空调压缩机机继电器，空器，空调系系统停止运行停止运行8s8s或更或更长时间。具有。具有这种种电控加速切断功能的系控加速切断功能的系统，其示意，其示意图如如图4-184-18所示。所示。2021/9/
26、1521图4-18 4-18 高高级轿车加速切断原理加速切断原理2021/9/1522四、四、发动机怠速机怠速稳定装置定装置（一）（一）发动机怠速机怠速稳定装置介定装置介绍对于非独立式的空于非独立式的空调系系统当当发动机机处丁怠速运行或丁怠速运行或车辆慢速行慢速行驶时，若此，若此时开启开启空空调，将会引起以下不良情况：，将会引起以下不良情况：1 1、造成、造成发动机空机空负荷工况或小荷工况或小负荷工况怠速不荷工况怠速不稳定，甚至造成定，甚至造成发动机熄火，影响机熄火，影响汽汽车的低速和怠速性能。的低速和怠速性能。2 2、引起、引起发动机机过热。发动机空机空负荷或小荷或小负荷运行荷运行时，水箱和
27、冷凝器的散，水箱和冷凝器的散热主要主要由冷却由冷却风扇完成，迎扇完成，迎风通通风量很少，量很少，对于冷却于冷却风扇由扇由发动机直接机直接驱动的汽的汽车来来说，空，空载或小或小负荷荷时，风压和和风量均不充足，散量均不充足，散热效果很差。冷凝器一般装在水箱前，效果很差。冷凝器一般装在水箱前，这进一步影响水箱的散一步影响水箱的散热，造成，造成发动机机过热，影响，影响发功机的正常运行。功机的正常运行。3 3、空、空调长时间低速运行，低速运行，还易造成易造成车上用上用电量不足。因量不足。因为怠速怠速时发电机机发出的出的电量相当有限，空量相当有限，空调工作工作时需消耗大量需消耗大量电能，致使能，致使车上用
28、上用电负荷荷过大，影响其他系大，影响其他系统的的正常工作。正常工作。4 4、空、空载或小或小负荷工作荷工作时，还会使冷凝器散会使冷凝器散热不良，影响制冷不良，影响制冷剂的液化，致使空的液化，致使空调制冷效果制冷效果变差，甚至由于管道差，甚至由于管道压力力过高而高而发生破坏事故等。生破坏事故等。2021/9/1523为消除消除这些不利影响，充分些不利影响，充分发挥非独立式空非独立式空调系系统的的优点，点，实现汽汽车运行与空运行与空调运行的运行的统一性，汽一性，汽车上一般都上一般都设有怠速有怠速稳定装置。怠速定装置。怠速稳定有两种方法：定有两种方法：一种是一种是开启空开启空调时，只要，只要发动机怠
29、速低于机怠速低于规定定转速，用怠速切断器切断速，用怠速切断器切断压缩机机电磁离合器磁离合器电源，以源，以稳定定发动机怠速性能，防止机怠速性能，防止发动机因机因负荷荷过大而大而导致致灭火。火。这一方式被一一方式被一部分丰田汽部分丰田汽车所采用。另一种方式是在开启空所采用。另一种方式是在开启空调的同的同时，利用怠速提升装置自，利用怠速提升装置自动提提高高发动机怠速，增加机怠速，增加发动机机输出功率，达到出功率，达到带负荷的低速荷的低速稳定运定运转，这样便便维持了持了空空调的舒适性要求，的舒适性要求，这一方式被一方式被绝大多数汽大多数汽车所采用。下面分所采用。下面分别介介绍怠速切断器和怠速切断器和怠
30、速提升装置。怠速提升装置。怠速切断器又叫怠速怠速切断器又叫怠速继电器，具有器，具有发动机怠速机怠速过低低时。自。自动切断切断压缩机机电磁离合磁离合器器电源的功能。源的功能。这种怠速切断器的外形如种怠速切断器的外形如图4-194-19所示。所示。它上面有个怠速它上面有个怠速设定旋定旋钮，预选转速由人工控制，当速由人工控制，当调整到整到700700750r750rminmin时，自自动切断离合器切断离合器电路，当路，当调整到整到950r950rminmin时再接通再接通电路。怠速切断器上面路。怠速切断器上面设有一有一个个转换开关开关K K，将开关，将开关调至至A A位位为自自动控制，控制，调至至M
31、 M位位为人工控制（怠速切断器不起人工控制（怠速切断器不起作用作用)。怠速切断器一般有。怠速切断器一般有4 4根接根接线，如同，如同4-204-20所示其中所示其中接接电源正极；源正极；接接电磁磁离合器离合器线圈；圈；接搭接搭铁；接点火接点火线圈圈负极接极接线柱。下面以柱。下面以图4-204-20为例分析例分析这种怠种怠速切断器的工作速切断器的工作过程。程。2021/9/1524图4-19 4-19 怠建切断器外形怠建切断器外形图4-20 4-20 怠速切断器怠速切断器电路路2021/9/1525 系系统工作工作时，点火，点火线圈一次圈一次绕组的信号脉冲的信号脉冲频率与率与发动机机转速成正比。
32、当脉冲速成正比。当脉冲输入入时，电容容C C1 1通通过R R1 1充充电，其端，其端电压提高使提高使VTVT1 1导通；脉冲消失，靠通；脉冲消失，靠C C1 1放放电使使VTVT1 1的的导通通维持升并逐步持升并逐步转向截止，向截止，这样，便在，便在VTVT1 1的集的集电极上极上获得一个交流得一个交流电压信号，信号，此信号此信号经C C2 2耦合，耦合，VSVS2 2、VSVS3 3和和C C3 3整流整流滤波后生成一个矩形脉冲信号。波后生成一个矩形脉冲信号。这个矩形脉冲信个矩形脉冲信号与号与发动机机转速一致，速一致，该信号信号输入到由入到由VTVT2 2和和VTVT3 3组成的成的稳态触
33、触发电路，决定路，决定VTVT2 2管的管的基极基极电位。若位。若发动机机转速高，速高，则点火脉冲点火脉冲频率高，从率高，从VTVT1 1集集电极上取得的平均极上取得的平均电压信信号就高，号就高，VTVT2 2的基极的基极电位就会相位就会相应提高。提高。调节可可调电阻，当阻，当发动机机转速达到速达到规定的怠定的怠速速转速速时，使，使VTVT2 2导通，通，VTVT3 3截止，截止，VTVT4 4导通，通，继电器通器通电吸合，吸合，电磁离台器接合，磁离台器接合，压缩机工作，若机工作，若发动机机转速低于速低于设定定值，则VTVT1 1集集电极上取得的平均极上取得的平均电压信号信号较低，使低，使VT
34、VT2 2截止，截止，VTVT3 3导通，通，VTVT4 4截止，截止，继电器器线圈回路被切断，圈回路被切断，压缩机不工作，机不工作，发动机机转速速得以得以稳定。定。电位器位器RPRP可用于可用于调节输入到施密特触入到施密特触发器的器的输入入电压，用来，用来调节电磁离磁离合器开始接通和断开合器开始接通和断开时的的发动机机转速速值，电路中。路中。VTVT2 2和和VTVT3 3组成施密特触成施密特触发器，用来器，用来驱动VTVT4 4；VTVT4 4为功率管，用以功率管，用以驱动继电器。器。施密特触施密特触发器向器向VTVT4 4基极提供高基极提供高电平平还是低是低电平，取决于平，取决于发动机机
35、转速是否达到速是否达到设定定值。开关开关S S为工作方式工作方式选择，分，分为手手动和自和自动，接到，接到“OFFOFF”位置，位置，则继电器接通吸合，器接通吸合，压缩机工作不再受怠速切断器控制；反之，打至机工作不再受怠速切断器控制；反之，打至“ONON”位置，位置，则接通怠速切断，接通怠速切断，压缩机机的工作受到的工作受到发动机机转速的控制。速的控制。2021/9/1526（二）怠速提升装置（二）怠速提升装置 采用怠速切断装置后，一旦汽采用怠速切断装置后，一旦汽车处于空于空负荷或小荷或小负荷荷时，空，空调便不能开启，破坏了便不能开启，破坏了空空调系系统的舒适性要求，特的舒适性要求，特别是在堵
36、是在堵车或炎或炎热的夏季的夏季这种情况就更种情况就更为突然，采用怠速提突然，采用怠速提升装置就能解决升装置就能解决这一矛盾。即一矛盾。即A A、C C开关开关闭合后，在接通离合器合后，在接通离合器电源的同源的同时，自，自动提高提高发动机的怠速机的怠速转速，增加一定的功率，保速，增加一定的功率，保证压缩机机继续工作，若空工作，若空调末启末启动或或压缩机被温控装机被温控装置切断置切断电源而停止工作源而停止工作时，发动机仍按原来的怠速机仍按原来的怠速转速运行，无需重新速运行，无需重新调定怠速定怠速转速。速。常常见的怠速提升装置有的怠速提升装置有VSVVSV阀息怠速提升装置、怠速息怠速提升装置、怠速电
37、机提升装置、机提升装置、节气气门电机提升装机提升装置。其中，怠速置。其中，怠速电机提升式、机提升式、节气气门电机提升式是目前机提升式是目前电控控发动机普遍采用的怠速摔制方机普遍采用的怠速摔制方式。式。1 1、VSVVSV阀怠速提升控制怠速提升控制 VSVVSV阀怠速提升控制的工作原理如怠速提升控制的工作原理如图4-214-21所示。当空凋所示。当空凋风量开关和量开关和A A、C C开关接通后、开关接通后、怠速提升控制怠速提升控制电磁磁阀处于通于通电状状态，怠速提升，怠速提升阀与与发动机机进气岐管之气岐管之间构成真空通道，在构成真空通道，在发动机与机与进气歧管内直空度的作用下，吸气歧管内直空度的
38、作用下，吸动怠速提升怠速提升阀的膜片克服膜片复位的膜片克服膜片复位弹簧的阻力和簧的阻力和节气气门弹簧的阻力而向上运簧的阻力而向上运动，膜片向上运，膜片向上运动带动拉杆向上运拉杆向上运动，从而，从而带动节气气门转动一一个角度，加大个角度，加大节气气门的开度，即加大了可燃混合气的供的开度，即加大了可燃混合气的供给量，量，发动机机转速得到提高，速得到提高，转矩矩得到加大，提高的得到加大，提高的转矩用于矩用于带动压缩机机转动。压缩机工作后，机工作后，发动机的机的转速因速因压缩机的机的负荷会有一定的降低，但两者平衡后，可使荷会有一定的降低，但两者平衡后，可使发动机机带动压缩机在某一平衡机在某一平衡转速速
39、稳定运定运转，这个个稳定定转速就是速就是发动机的空机的空调怠速。怠速。2021/9/1527可以通可以通过发动机怠速机怠速调整螺整螺钉和空和空调怠速怠速调整螺整螺钉分分别调整。必整。必须注意，空注意，空调怠速怠速调整整必必须在空在空调处于开启状于开启状态下下进行。行。图4-21 4-21 怠速提升装置怠速提升装置2021/9/1528VSVVSV阀怠速提升装置怠速提升装置结构如构如图4-22(a)4-22(a)所示，怠速所示，怠速提升控制提升控制电磁磁阀(VSV)(VSV)由活由活动铁芯、芯、压缩弹簧、簧、电磁磁线圈等圈等组成外部有三个成外部有三个接口，其中接口，其中A A通向真空源，通向真空
40、源，B B通向真空通向真空电动机，机，C C通向通向大气。大气。图4-22(b)4-22(b)为压缩机机运运转状状态，此，此时电磁磁线圈圈通通电，活，活动铁芯克服芯克服弹簧簧力上行，关力上行，关闭A A，则B B与与C C接接通；反之，通；反之，A A、C C关关闭，电磁磁线圈断圈断电，活，活动铁芯受芯受弹簧力作用下行，将簧力作用下行，将C C关关闭，此此时A A与与B B接通。如接通。如图4-4-22(c)22(c)所示。所示。图4-22 4-22 怠速提升控制怠速提升控制电磁磁阀2021/9/15292 2、怠速、怠速电机提升装置机提升装置 怠速怠速电机提升装置是由机提升装置是由EFI(E
41、FI(电控燃油控燃油喷射系射系统)的控的控制制单元控制的，怠速元控制的，怠速电机与机与节气气门装在装在节气气门体上，即体上，即节气气门体包括体包括发动机正常运行工况机正常运行工况控制控制过量的空气量和怠速运行量的空气量和怠速运行时少量空气通少量空气通过旁通通道的怠旁通通道的怠速控制装置。速控制装置。怠速怠速电机提升装置使用步机提升装置使用步进电机精确控制息速空气量，由机精确控制息速空气量，由发动机控制机控制单元元给电机机线圈通圈通电，打开或关，打开或关闭怠速通道。怠怠速通道。怠速步速步进电机如机如图4-234-23所示，怠所示，怠速控制原理和怠速速控制原理和怠速执行器步行器步进电机机电路路图分
42、分别如如图4-244-24、4-4-2525所示。所示。图4-23 4-23 怠速控制怠速控制电机机2021/9/1530图4-24 4-24 旁通式怠速控制装置原理旁通式怠速控制装置原理图4-25 4-25 怠速怠速执行器步行器步进电机机电路路图2021/9/1531 步步进电机的工作原理：机的工作原理：步步进电机是一台微型机是一台微型电机，它由机，它由围成一圈的多个成一圈的多个钢质定子和一个定子和一个转子子组成。每个成。每个钢质定子上都定子上都绕着一个着一个线圈；圈；转子是一个永久磁子是一个永久磁铁，其中心是一个螺母。所有的定子，其中心是一个螺母。所有的定子线圈圈都始都始终通通电，只要改，
43、只要改变其中某一个其中某一个线圈的圈的电流方向，流方向，转子就子就转过一个角度。当各个定一个角度。当各个定子子线圈按恰当的圈按恰当的顺序改序改变电流方向流方向时，就形成一个旋，就形成一个旋转磁磁场，使永久磁，使永久磁铁制成的制成的转子子按一定的方向旋按一定的方向旋转如果将如果将电流万向改流万向改变的的顺序序颠倒倒过来，那么来，那么转子的旋子的旋转方向也会方向也会颠倒。倒。连接在接在转子中心的螺母子中心的螺母带动一根一根丝杆，因杆，因为螺旋杆不能螺旋杆不能转动，所以它只能在，所以它只能在轴线方向上移方向上移动，故又称直，故又称直线轴。丝杆的端杆的端头是一个塞是一个塞头，塞，塞头可以可以缩回或伸出
44、，从而增回或伸出，从而增太或减小怠太或减小怠连执行行嚣旁通旁通进气通道的截面气通道的截面积，直到将它堵塞。，直到将它堵塞。3 3、节气气门电机提升装置机提升装置为使使发动机机实现优化运行，化运行，现代代轿车的的电控控发动机采用集中控制系机采用集中控制系统即怠速控制、即怠速控制、点火控制、燃油点火控制、燃油喷射控制等都由射控制等都由发动机机ECUECU集中集中统一控制，因此，没有一控制，因此，没有专用的空用的空调怠速怠速提升装置，怠速的提升是通提升装置，怠速的提升是通过发动机的机的节气气门阀体完成的。如体完成的。如图4-264-26所示所示发动机机ECUECU通通过空空调开关或空开关或空调压缩机
45、工作的机工作的电位信号，便能位信号，便能检测到空到空调器是否开启，以决定是否器是否开启，以决定是否提高提高发动机机转速。当速。当发动机机电脑决定提高怠速决定提高怠速时，控制，控制节气气门电机打开一定角度，直机打开一定角度，直至达到至达到设定空定空调运行运行转速。空速。空调开启开启时的怠速的怠速转速一般是速一般是9009001000r1000rminmin。2021/9/1532图4-26 4-26 电控控发动机机节流流阀体和体和节气气门电机控制机控制电路路2021/9/1533五、空五、空调压力开关力开关（一）高（一）高压开关开关 汽汽车空空调在使用在使用过程中，当出程中，当出现散散热片堵塞、
46、片堵塞、风扇不扇不转动或制冷或制冷剂充注充注过量量等不正常状况等不正常状况时，系，系统压力就会异常升高，此力就会异常升高，此时若不停止若不停止压缩机的运机的运转，过高的高的压力力将将导致致压缩机机损坏、管道破裂等故障坏、管道破裂等故障发生。生。高高压开关有常开型或常开关有常开型或常闭型两种形式。用作冷却型两种形式。用作冷却风扇控制的扇控制的则有常开型和常有常开型和常闭型，型，如如图4-27(a)4-27(a)所示。用作所示。用作压缩机机电源切断的一般源切断的一般为常常闭型，如型，如图4 427(b)27(b)所示。下面所示。下面以常以常闭型型压力开关力开关为例分析它的例分析它的结构。高构。高压
47、端制冷端制冷剂压力作用在膜片上，正常情况下力作用在膜片上，正常情况下，高，高压端端压力小于力小于弹簧的簧的弹力，固定触点与活力，固定触点与活动触触头处于于闭合状合状态，电路路处于接通状于接通状态。一旦系。一旦系统压力超力超过314MPa(R314MPa(Rl 2l 2系系统为2 65MPa)2 65MPa)时，高，高压蒸汽蒸汽压力大于力大于弹簧簧弹力，力，金属膜片反金属膜片反弹变形，致使活形，致使活动触触头与固定触与固定触头快速分离，切断离合器快速分离，切断离合器电路，路，压缩机停机停转。当高。当高压端制冷端制冷压力下降到力下降到2.55MPa(R2.55MPa(Rl 2l 2系系统为217M
48、Pa)217MPa)时，触点恢复，触点恢复闭合，合，电路接路接通，通，压缩机恢复运机恢复运转。2021/9/1534图4-27 4-27 高高压开关开关结构构2021/9/1535（二）低（二）低压开关开关 低低压开关一般装在制冷系开关一般装在制冷系统的高的高压端，用束防止端，用束防止压缩机在异常低机在异常低压力下工作。力下工作。空空调不作不作时，高，高压侧压力力过高，一般表明系高，一般表明系统存在泄漏。另外，在小型的汽存在泄漏。另外，在小型的汽车空空调制冷系制冷系统中，很多中，很多压缩机不机不带润滑油滑油泵。压缩机中摩擦副的机中摩擦副的润滑很大程序上依靠制滑很大程序上依靠制冷冷剂带油回流油回
49、流进行，行，这样压缩机在缺油机在缺油环境下境下继续运行会运行会导致致严重重损坏，且空坏，且空调送送出的出的风不不琼，又增加了，又增加了发动机功耗。在机功耗。在这种情况下，低种情况下，低压开关移作，触点断开，开关移作，触点断开，压缩机停机停转，可以起到保，可以起到保护作用。低作用。低压开关的开关的结构与常开型高构与常开型高压开关基本相同。当高开关基本相同。当高压侧压力高于力高于0.23MPa0.23MPa时，触点保持，触点保持闭台，当系台，当系统高高压侧压力低于力低于0.12 MPa0.12 MPa时，触点，触点在在弹簧力作用下断开，簧力作用下断开，压缩机便无法启机便无法启动。低低压开关开关还可
50、作可作为环境温度开关使用。当境温度开关使用。当环境温度境温度较低低时，低，低压开关断开，开关断开，切断离台器切断离台器电源，防止空源，防止空调在低温在低温环境下工作，境下工作，这个原理个原理较简单，当，当环境温度境温度较低低时，制冷，制冷剂对应的的压力也低，力也低，这时低低压开关断开，空开关断开，空调不能启不能启动。在。在设计时，一般，一般将将压力控制在力控制在0.423MPa(0.423MPa(对应温度温度为10)10)以上。以上。2021/9/1536 另有一种低另有一种低压开关用于控开关用于控制蒸制蒸发器的蒸器的蒸发温度。温度。许多循多循环离合器孔管离合器孔管(CCOT)(CCOT)系系