汽车空调系统简介-汽车空调原理与维修图解教程

时间：2023-09-17 理论教育 版权反馈

【摘要】：而在汽车运行中，太阳辐射、乘客热量、发动机余热等因素引起车内温度发生变化，要求现代汽车空调能予以自动修正控制。为了减轻驾驶人的负担，避免手动调节麻烦，现代汽车安装了自动控制空调。HI和LO分别对应于全自动空调的最大供暖和最大制冷能力，在这两个位置上温度自动调节不起作用。车外温度传感器是自动空调的重要传感器之一。

手动空调系统只按驾驶人所设定的鼓风机转速去运转，压缩机的通与断动作变化只按驾驶人设定温度去工作。它不能依据车内外温度的变化对冷气负荷作出任何修正动作。配气系统各个风门位置的变化也是由面板功能键通过拉索与风门刚性连接完成的。而在汽车运行中，太阳辐射、乘客热量、发动机余热等因素引起车内温度发生变化，要求现代汽车空调能予以自动修正控制。

为了减轻驾驶人的负担，避免手动调节麻烦，现代汽车安装了自动控制空调。自动空调控制原理如图2-7所示。

自动空调与普通空调相比，具有以下优点：

1）自动空调装置的操作采用按键控制而不是采用旋钮或拨杆，操作方便快捷。

2）鼓风机转速无需调节，当车内温度与选定温度相差很大时，鼓风机高速运转，使空气流量增加以迅速调节车内温度，一旦达到选定温度，鼓风机则以低速运动。

3）所选车内温度通过冷风或暖风自动调节来获得。

4）自动控制程序控制供风分布，供风分布按照乘员的舒适性要求及当时气候情况来调节。

5）通过数字显示，实现了电子控制和调节，并可完成故障的自诊断功能。

6）温度调节部分出现故障时，由发光二极管显示。

1.自动空调控制面板

自动空调控制面板如图2-8所示。

图2-7 自动空调控制原理

图2-8 自动空调控制面板

（1）OFF键按下此键即关掉空调。新鲜空气不再进入车内，可防止车外废气及灰尘污染的空气进入车内。

（2）ECON经济按键按下此键，温度、鼓风机速度、暖风及新鲜空气的分配都自行自动调节，空调压缩机被关掉，只有新鲜空气或暖风通过鼓风机吹入车内。

（3）AUTO自动键此键适用于各种天气状态，一旦达到显示的内部温度，空调鼓风机将以最低的转速运转；若温度发生变化，调节系统会通过改变鼓风机转速和调节温度门进行调节。天气寒冷时，暖空气从吹脚风道吹出，少部分暖空气吹到风窗玻璃上进行除霜。天热时，冷风从中央出风口吹出。

（4）BI—LEV按键 BI—LEV混合气按键，其工作位置、温度、鼓风机转速的调节与AUTO方式相同，但空气的分配不同，暖风和冷风按给定的路线以相同的流量，从中央出风口和吹脚风道出风口吹出，只有少量空气吹到风窗玻璃上。

（5）除霜按键按下除霜键，大部分空气通向风窗玻璃进行除霜、除雾。此时空调鼓风机以高速运转。

（6）WARMER和COOLER按键WARMER和COOLER用来选择车内温度范围在18～29℃。按一下WARMER键温度可升高1℃，超过29℃时，显示“HI”；按一下COOLER键温度下降1℃，低于18℃时，显示“LO”。HI和LO分别对应于全自动空调的最大供暖和最大制冷能力，在这两个位置上温度自动调节不起作用。

（7）LO—HI按键该键是一个辅助功能键，为降低或提高鼓风机转速而设置。按下LO或HI按键，空调鼓风机的转速就会下降或提高；如果要使LO或HI键回位，取消其辅助作用，只要按一下其他任何一个按键即可。

（8）OUTSIDE TEMP按键 OUTSIDE TEMP为外部温度按键。按下此键，将显示外部温度值，同时该键左侧的检查指示灯亮。天气寒冷时，鼓风机只有当发动机冷却液加温到50℃时，才开始运转，以此保证具有良好的加热性。如果点火开关接通后约1min，OUT-SIDE TEMP按键左边的指示灯闪亮，则表示空调系统有故障，如果在行驶中有故障，发光二极管同样也会显示。在外部温度按键的下方是温度指示选择开关和“℃”、“°F”按键。置于“℃”侧时，显示温度为摄氏温度；置于“°F”侧时，显示温度为华氏温度。

2.自动空调传感器

（1）车外温度传感器车外温度传感器也称环境温度传感器、外界空气温度传感器、大气温度传感器，是负热敏电阻，一般安装在前保险杠内或散热器之前，如图2-9所示。

1）车外温度传感器的作用。车外温度传感器是自动空调的重要传感器之一。它能影响到出风口空气的温度、出风口风量、模式门的位置和进气门的位置，其作用如下。

①确定混合门的位置，从而决定了出风口的空气温度。车外温度传感器指示的车内温度越高，混合门就越朝“冷”的方向移动，出风口的温度就越低；反之，车外温度传感器指示的车外温度越低，混合门就越朝“热”的方向移动，出风口的温度就越高。

图2-9 车外温度传感器

②确定鼓风机的转速，从而决定了车内的空气温度。在制冷工况，车外温度传感器指示的车外温度越高，鼓风机的转速就越高；反之，车外温度传感器指示的车外温度越低，鼓风机的转速就越低。在供暖工况，车外温度传感器指示的车内温度越高，鼓风机的转速就越低；反之，车外温度传感器指示的车外温度越低，鼓风机的转速就越高。

③确定进气门的位置，从而影响到车内的空气温度与新鲜度。在制冷工况，车外温度传感器指示的车外温度越高，一般进气门都处于内循环位置，随着时间的推移，车内空气温度的下降，进气门可以处于20%新鲜空气的位置或新鲜空气的位置。

④确定模式门的位置。

⑤控制压缩机。一般自动空调在环境温度低于某值（2℃），压缩机就不会工作。

2）车外温度传感器的防假输入措施。由于车外温度传感器一般都是安装在前保险杠内或散热器之前，极容易受到散热器温度、前面车辆的排气等环境因素的影响，因此，车外温度传感器包在一个塑料树脂壳内，以免对环境温度的突然变化作出反应。这将使其能准确地检测到车外的平均气温。除此之外，有些车型在空调电脑内部有防假输入电路，不同车型的防假输入电路是不同的。

上海别克的防假输入功能如下：外部空气温度传感器位于车辆前减振器下面的前护栅部位。供暖通风空调控制器用该传感器接收环境温度信息。根据该信息，供暖通风空调控制器向驾驶人提供外界空气温度数字显示。若外界温度增加，所显示的温度只有在如下条件下才能随之增高。

①车辆以高于32km/h（20mile/h）的速度行驶约2min。

②车辆以高于72km/h（45mile/h）的速度行驶约1min。

这些限制有助于防止错误读数。若所显示的温度下降，外界温度显示将立刻更新。若车辆已熄火超过3h，车辆起动时，将显示当前外界温度。若车辆已熄火不足3h，将恢复车辆上次操作时的温度。

3）车外温度传感器的检测。车外温度传感器的电路如图2-10所示。拆下传感器的插接器，在线束侧应能测量到5V的直流电压，否则线束不良或空调电脑不良。

图2-10 车外温度传感器

①检查传感器电阻，如图2-11所示。把万用表接到车外温度传感器上。测量传感器电阻，并与车外温度传感器标准数值（表2-1）对比。若一致，说明该传感器良好。

②数值分析。有些车型的空调自诊断系统具有读取传感器数值的功能，若读取的数值与实际的车内温度不相同时，车内温度传感器不良。详情请查阅各车型的维修手册。

③读取故障码。现在绝大多数的自动空调都能对车外温度传感器进行监控，有故障时，故障码会存储在记忆体里，供维修人员读取。有些车型在车外温度传感器有故障时，空调电脑会采用一个特定的默认值代替，以使空调继续工作。不同车型的默认值是不一样的，如上海别克的默认值为9℃。

④有些车型会在仪表或空调面板显示屏上显示环境温度，若显示的环境温度与实际的环境温度不一样时，则车外温度传感器不良。

图2-11 车外温度传感器的检测

表2-1 车外温度传感器规格

（2）阳光传感器

1）阳光传感器的作用。阳光传感器测量阳光的强弱，来修正混合门的位置与鼓风机的转速，如图2-12所示。

2）阳光传感器的安装位置。一般阳光传感器都是安装在仪表板的上面，靠近前风窗玻璃的底部。

3）阳光传感器的特性。阳光传感器是光敏电阻，阳光越强，电阻越小；阳光越弱，电阻越大。

4）阳光传感器的电路。阳光传感器电路如图2-13所示。

图2-12 阳光传感器

图2-13 阳光传感器电路

图2-14 阳光传感器检测

①电阻。在强阳光下测量，电阻为4kΩ，用布遮住阳光传感器，电阻为∞，如图2-14所示。

②电压。一般在强阳光下测量，电压小于1V，用布遮住阳光传感器，电压大于4V。

③读取故障码。现在绝大多数的自动空调都能对阳光传感器进行监控，有故障时，故障码会存储在记忆体里，供维修人员读取。

注意：在阳光不足的地方（如车间内），读到阳光传感器的故障码是正常的。此时，可用60W的灯源距阳光传感器25cm照射来模拟阳光，这时就应该不能读到阳光传感器的故障码。

（3）空气质量传感器空气质量传感器也称多功能传感器（multifunction sensor）。其主要功能是测量空气中的水分（空气湿度）、环境温度、外界空气污染程度（通过测量空气中的CO、CO₂、NO_X含量），空调控制器采用以上的测量结果，去控制压缩机的工作负荷与进气的位置，如图2-15所示。

1）控制进气风门位置（车内空气质量控制）。人在车内会不断消耗氧气，产生CO₂，为了防止人体缺氧，产生疲劳、头痛和恶心，车内每位乘客所需新鲜空气应为20～30m³/h，二氧化碳浓度应保持在0.1%以下。所以车辆在行驶过程中进气风门应处于外循环位置。但如果车辆行驶在多尘环境中，进气风门处于外循环，就会使车内空气更加不新鲜，所以此时进气风门应暂时处于内循环位置。

图2-15 雷克萨斯LS400元件位置图

控制条件：环境温度大于7℃；空调面板的指示灯点亮。

控制结果：要是空气质量传感器测量出的外界空气质量比车内平均空气质量（估算）差，空调控制器就依此控制进气风门处于100%内循环位置。

要是空气质量传感器测量出的外界空气质量比车内平均空气质量（估算）好，空调控制器就依此控制进气门处于外循环位置。

注意：

①要是空调面板上的内循环控制按钮被按下，进气风门会强制处于100%内循环位置。

②要是环境温度太高，进气风门就不论空气质量好坏，都处于100%内循环位置。

2）控制压缩机功能（车内空气湿度控制）。车内空气相对湿度一般维持在30%～70%为宜。若低于30%，人会因为空气干燥而导致皮肤不适等不良反应；若高于70%，人会因为空气潮湿而导致闷热等不良反应。

环境空气湿度高：要是环境空气湿度高，空调压缩机处于满负载状态，也就是使蒸发器表面温度处于最冷（大约2℃）。由于空气流过蒸发器而被干燥（除湿）程度最好，若出风口温度过低，可使干燥后的空气通过热水芯加热来调节。

环境空气湿度低：若出风口空气温度不是很低，当环境空气湿度低，空气压缩机处于较低负载状态，也就是使蒸发器表面温度处于大于14℃。

3）LS400空气质量传感器的检测（图2-16）。

（4）车内温度传感器车内温度传感器也称室内温度传感器、车内气温传感器。按强制导向型气流方式不同，可划分两种：

①吸气器型车内温度传感器（图2-17）。

②电动机型车内温度传感器（图2-18）。

图2-16 LS400空气质量传感器电路图

图2-17 吸气器型车内温度传感器

(www.daowen.com)

图2-18 电动机型车内温度传感器

1）车内温度传感器的作用。车内温度传感器是自动空调的重要传感器之一。它能影响到出风口空气的温度、出风口风量、模式门的位置和进气门的位置。

①确定混合门的位置，从而决定了出风口的空气温度。车内温度传感器指示的车内温度越高，混合门就越朝“冷”的方向移动，出风口的温度就越低；反之，车内温度传感器指示的车内温度越低，混合门就越朝“热”的方向移动，出风口的温度就越高。

②确定鼓风机的转速，从而决定了车内的空气温度。在制冷工况，车内温度传感器指示的车内温度越高，鼓风机的转速就越高；反之，车内温度传感器指示的车内温度越低，鼓风机的转速就越低。在供暖工况，车内温度传感器指示的车内温度越高，鼓风机的转速就越低；反之，车内温度传感器指示的车内温度越低，鼓风机的转速就越高。

③确定进气门的位置，从而影响到车内的空气温度与空气的新鲜度。在制冷工况，特别是在刚开始制冷（车内空气温度高），一般进气门都处于内循环位置。随着时间的推移，车内空气温度下降，根据不同的环境温度，进气门可以处于20%新鲜空气的位置或新鲜空气的位置。

④确定模式门的位置。

2）车内温度传感器强制通风装置组成及工作原理。电动机型车内温度传感器的工作原理是，电动机带动小风扇，风扇工作产生吸力，使车内空气流过传感器。

吸气器型车内温度传感器，有一根由风管连接车内温度传感器与空调的管道，与空调管道连接处有文杜利效应装置，鼓风机工作，空气快速流过就会产生负压。这样就有少量空气流过车内温度传感，如图2-19所示。

图2-19 吸气器型车内温度传感器示意图

3）车内温度传感器的检测

①常见车内温度传感器电路图如图2-20所示。

图2-20 车内温度传感器电路图

②常见车内温度传感器应进行如下检测：

a.检查车内传感器与电脑之间的线束。拆下车内传感器的插接器，在线束侧应能测量到5V的直流电压。否则，线束不良或空调电脑不良。

b.检查传感器。车内温度传感器的外形和规格如图2-21和表2-2所示。

图2-21 车内温度传感器

表2-2 车内温度传感器规格

③数值分析。有些车型的空调自诊系统，具有读取传感器实时数值的功能。若读取的数值与实际的车内温度不相同时，则车内温度传感器不良。详情请查阅各车型的维修手册。

④读取故障码。现在绝大多数的自动空调都能对车内温度传感器进行监控，有故障时，故障码会存储在控制单元内，供维修人员读取。有些车型在车内温度传感器有故障时，空调电脑会采用一个特定的默认值代替，以使空调继续工作。不同车型的默认值是不一样的，如上海别克的默认值为53℃。

4）车内温度传感器强制通风装置的检测

①鼓风机高速运转。

②将一小纸片（5cm×5cm）靠近车内温度传感器（图2-22），若纸片吸住，车内温度传感器强制通风装置良好。若没有吸住，则车内温度传感器如果是吸气器型，检测抽风管道是否密封；如果是电动机型，检测车内温度传感器抽风机及电路。该抽风机一般都由空调电脑来控制，在空调系统工作或点火开关打开时，抽风机就运转。