理论教育 微型计算机空调控制系统汽车空调结构原理与检修

微型计算机空调控制系统汽车空调结构原理与检修

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:系统以微型计算机为控制中心,对各种传感器采集的多种参数进行检测,并与控制面板设定的信号进行比较,经计算处理后进行判断,然后输出相应的调节和控制信号,通过相应的执行机构,对压缩机的开、停状况,送风温度及模式,热水阀开度等作及时的调整和修正,以实现对车内空气环境进行全季节、全方位、多功能最佳化的调节和控制。大型客车的空调均采用独立制冷系统。

微型计算机空调控制系统汽车空调结构原理与检修

系统以微型计算机为控制中心,对各种传感器采集的多种参数进行检测,并与控制面板设定的信号进行比较,经计算处理后进行判断,然后输出相应的调节和控制信号,通过相应的执行机构,对压缩机的开、停状况,送风温度及模式,热水阀开度等作及时的调整和修正,以实现对车内空气环境进行全季节、全方位、多功能最佳化的调节和控制。

系统具有故障自诊断检测功能,当系统出现故障时,会及时采取相应的保护措施。

1.操作面板

微机控制空调系统控制面板示例如图4-15所示,控制面板上的车内、车外温度为数字显示,送风模式等空调运行参数以图符显示,操纵键为琴键式。

图4-15 微机控制空调显示板

1-显示屏;2-停用开关;3-经济(ECON)运行开关;4-空调开关;5-风机开关;6-风向转换开关;7-风窗玻璃除霜开关;8-鼓风机开关;9-模式转换开关按钮;10-车内温度调节按钮;

2.微电脑空调控制系统的组成

微电脑空调控制系统主要由传感器、微型计算机、执行机构、真空控制系统等组成。其系统组成件如图4-16所示。

图4-16 微电脑真空控制系统

1-压缩机;2-鼓风机;3-真空驱动器;4-回风风门;5-蒸发器;6-蒸发器温度传感器;7-加热器;8-温度门;9-出风口转换风门;10-乘客室温度传感器;11-日照传感器;12-车外温度传感器;13-发动机冷却液温度传感器;14-运动方式开关;15温度设定开关;16-微电脑;17热水阀;18转换风门真空驱动器;19-反馈电位器

3.微电脑控制系统的工作原理

输入到微电脑的信号主要有:车内温度、车外温度、日光强度、发动机冷却液温度、设定温度、空调运行模式、温度风门位置、压缩机制冷剂温度及压力等。微电脑输出的控制信号主要有:真空转换器真空度、各风门和温度调节风门位置、鼓风机运转状态、压缩机运转状态等。

当通过操作键设定好车内温度时,空调运转过程中,微电脑将不断地监测各种传感器输送来的信号,并对送风温度和风量进行及时的调整和修正,同时自动选择送风方式和送风口。当车内热负荷增大时,微电脑会自动改变压缩机的开、停时间,增大制冷量,同时加大送风速度,以补偿由于车外温度升高、日照强度加大、车内热负荷增加造成的车内温度的升高。在空调自动运行方式下,送风模式和送风口的选择是自动切换的,系统降温、升温的工作原理与全自动控制系统的工作原理基本相同。

任务实训

汽车通风、配气与空气净化系统的保养和检修时,常常涉及到部分部件的拆、装,这就需要对通风、配气与空气净化系统的装配结构有一个较为清晰的认识,这可以通过查阅维修手册来了解。例如,上汽荣威750的通风配气系统的装配图如图4-17所示。

本任务的实训内容详见表4-9。

表4-9 《任务二、汽车通风、配气与空气净化系统的认识与检修》实训工单

图4-17 汽车空调典型通风、配气系统结构及部件装配图

1-行李箱出风口;2-冷气旁通拨轮组合件;3-仪表板出风口风管;4-暖风机总成;5-暖风机侧出风口;6-空调控制器总成;7-地板通风管;8-中控台通道风管;9-空调滤清器总成

任务练习

一、选择题

1.小轿车采暖量的强度调节一般是通过()进行调节的。

A.风量大小    B.发动机水温  C.调节暖水阀  D.真空膜盒

2.甲说:车厢内的湿度是由调节冷却的空气与从加热器芯来的热空气来控制的;乙说:车厢内只需维持适当的温度,湿度无需调节。谁正确?()

A.甲正确     B.乙正确    C.两人均正确  D.两人均不正确。

3.关于空气混合方式,下列说法错误的是()。

A.常见的空气混合方式有冷/暖风独立式、冷/暖风转换式、半空调方式和全空调方式

B.冷、暖风独立式使用也较多

C.空气调节是指将冷风、热风、新鲜空气有机地进行混合,形成适宜的气流供给车内。混合系统包括加热器、蒸发器、鼓风机和风门等

D.全空调式空气调节系统性能优良,是目前使用最多的空气温度调节方式

二、填空题

1.汽车通风装置一般装备有两种通风装置:___________和_____。

2.根据风门位置功能可以将风门主要分成三类:______、_____________、________。

3.常见的空气混合方式有_____、_____、_____、_______________4种。

4.全空调方式的空气调节系统一般由______、______、_______________三个阶段组成。

5.离心式风机主要由______、______、_____、_______________等组成。

三、简答题

1.自动空调的控制系统有哪几种控制方式?各有什么特点?

2.汽车空调的空气调节方式有哪几种?

3.什么是全空调式空气调节系统?

4.说明图4-18中各标号对应部件的名称,并说明各部件的作用。

图4-18 汽车空调制冷、制热部分的结构

知识链接

一、大型客车的采暖系统(www.daowen.com)

1.大型客车的余热水暖式采暖系统

长江以南的广大地区,冬季的1月份平均气温在-2℃以上,而且寒冷的天气时间比较短,但夏季的时间长,7月份的平均温度在34℃以上。大型客车的空调均采用独立制冷系统。

如若采用独立的采暖系统,不仅增加车辆成本和重量,而且运行费用增加,使用时间也不长。这些地方使用的空调客车仍然可以使用主发动机和副发动机的冷却液的余热来采暖。

大型客车余热水暖式采暖系统是一个典型的热蒸气旁通阀系统,有自己的副发动机、压缩机、冷凝器、储液器、过冷器、膨胀阀、蒸发器和电磁旁通阀。该系统最大的特点是主发动机的冷却液对空调气进行第一次加热,而副发动机的冷却液的再热器对空气再次加热,室外新鲜空气和回气混合后经过一次加热,再降温除湿,再经二次加热后,送到车内。如果是冬天,冷气可以不用,就单靠主副发动机的冷却液来加热空气。若夏天,暖气不用,则用截止阀关掉主发动机的冷却液,而副发动机的冷却液则用电磁阀全部引向散热器。这个系统在冬天可能略觉暖气不足,但基本可以保证车内温度在15℃以上。

2.大型客车的独立式采暖系统

大型豪华旅游车、客车以及寒冷地区使用的汽车等,常常采用独立式采暖系统。

独立式采暖系统是在燃烧器内燃烧汽油煤油柴油,产生的热量加热空气或水,输送到车厢内提高其温度,燃烧后的气体在热交换后被排出车外,对车内空气无污染。

独立式采暖系统同样也分为独立气暖式采暖系统和独立水暖式采暖系统。

(1)独立气暖式采暖系统

独立气暖式采暖系统是利用燃料在双层燃烧筒体内燃烧所产生的热量来加热空气。其燃料通常采用轻柴油,加热空气可采用外部空气或车内空气循环。该类采暖装置的特点是发热量大,见效迅速,单机控制而不受发动机工况影响,且易于自动控制,在欧洲和日本的大客车上常见。近年来,国内的许多客车厂在高档次客车上也普遍装用这类采暖装置。

独立气暖式采暖装置主要由燃烧室、热交换器、供给系统及控制系统组成。

燃烧室由燃料管、火花塞和环形雾化器、燃料分布器等组成。

环形雾化器直接装在风扇电动机的轴上,依靠离心力和空气的切向力将油雾化、混合,在电火花塞点火引燃下,在燃烧器上部燃烧。

燃烧室结构简单,布置紧凑,运行平稳,燃烧效率高,燃烧的稳定性好,无噪音,消耗能量小,点火迅速,输油管内径较大不易堵塞,便于燃烧劣油,所以在国内被广泛采用。由于燃烧室内的温度高达800℃以上,所以要求燃烧室的材料能耐高温,不起氧化皮,一般采用耐热不锈钢制造。

热交换器紧靠在燃烧室后端,由双层腔室构成。中心是燃烧室,从燃烧室出来的燃烧气体在内腔夹层通过,向腔壁释放大量热量,然后从废气孔排到大气中。

被冷却风扇吸入的空气进入热交换器的外腔夹层吸入内腔壁传来的大量热量,变成热空气从出风口出来,吹向车厢。为防止燃烧室中的燃气漏入热交换器外腔,要求热交换器的内外墙室密封性好,不能漏气。

供给系统包括燃料供给系统、助燃空气供给系统、被加热空气的供给系统三部分。

如果燃烧的是液体(如汽油、柴油等),则燃料供给系统由油泵电机、油泵、燃油电磁阀、油箱等组成,有的加热器靠提高油箱高度利用重力自动供油。

如果燃料是气体,则供给系统比较复杂。助燃空气供给系统的风扇和被加热空气供给系统的风扇及油泵合用一个电动机,在电动机两端各带一台风扇,分别供两个空气系统使用。

控制系统有手动和自动控制两种,用来控制各种电动机、电磁阀、点火器、过热保护器、定时继电器的工作。

当加热器的暖风出口温度超过设定值(例如180℃)时,过热保护器动作,使继电器自动切断油泵电磁阀的电源,油泵停止供油,加热器停止燃烧。

由于燃烧室的温度非常高,为了不使燃烧室被烧坏,停机时应先关油泵,停止燃烧器燃烧,而通风机仍继续运转,带走燃烧室中的热量,直到其温度降至正常,才关闭通风机。

独立燃烧式加热器总成在客车上的安装位置如图4-19所示。

图4-19 独立燃烧式加热器总成在客车上的安装位置(示例)

1-风扇的支撑物;2-聚风罩;3-引风帽;4-除霜网管;5-吹风嘴;6-加热器样板;7-吸风罩;8-加热器箱体;9-暖风出口;10-暖风管道

对装用独立燃烧式空气加热器的大客车,要特别注意车身的设计,尤其是地板的密封处理。箱体加热器部分的安装位置要适当,注意燃烧排气管的布置走向,最好引向车身外侧,停车时尽量不使用,以免空气流通不好,使燃烧废气进入车内,且增加蓄电池的耗电量。在布置上,使暖风机与柴油发动机共用同一个燃油箱,使用时确认点火和正常燃烧程序,通过仪表和指示灯监视电流耗量和燃烧工作情况。

(2)独立水暖式采暖系统

独立水暖式采暖装置的工作原理与气暖式基本相同,其加热工质不是空气而是水,用水泵代替了风扇。水暖式的最大优点是不仅可作为车厢采暖用,而且可预热发动机、润滑油,以利于冬季发动机启动,待发动机启动后,再将被加热的水通向车厢内的水散热器。水散热器一般是管带式或管片式结构,管子内部流入已加热的热水,而管外则流过待加热的车厢内空气,管外的铝带或铝翅片是为了增加其散热能力。

如果水暖式的水加热器与汽车发动机的冷却水管路相通,则在发动机冷却水温度低于80℃时水加热器工作。当水温高于80℃时,由于节温器的控制作用,则会自动切断油泵的电源,停止供油,而加热器中的水泵继续工作,以保证水加热器零件不因过热而损坏,并继续向车厢内供应暖气。

独立水暖式采暖装置其结构与气暖式相近。燃烧室与气暖式相同,由喷油嘴和高压电弧点火器组成,或由多孔陶瓷蒸发器和电热塞组成;加热器的供油系统有电动机、油泵、助燃风扇、水泵组成;控制系统由水温控制器(节温器)、水温过热保护器、定时器等组成。如图4-20所示。

图4-20 独立水暖式采暖装置结构

1-多也陶瓷蒸发器;2-电热塞;3-助燃风扇;4-油泵;5-电动机;6-水泵;7-进水口;8-出水口;9-助燃空气;10废气

独立水暖式采暖装置的暖风主要采用内循环式,灰尘少,暖气比较柔和而不干燥,人体感觉较舒适,不像空气加热器那样高温干热。这种水加热器可作为发动机的预热器,加热发动机的冷却水,在提高发动机的启动性和耐久性的同时,可作为暖气装置。但水加热器也存在一些缺点,长期运行后,水管容易积水垢,影响热交换器的换热效率。使用中还要经常清洗水垢,清除水垢时,需将加热器中的水全部放尽,然后注入浓度为10%(质量分数)的稀盐酸在加热器内循环,直至管内水垢全部清除为止。

为了避免寒冷冬天水加热器被冻坏,每天晚上停车前必须放尽水箱和水加热器中的水,或者在冷却液中加防冻防锈液,防冻防锈液主要由乙二醇溶液、水、防锈剂、防氧化消泡剂等组成。

目前,采暖装置成已为高档客车的必备总成,成为衡量客车档次的一个指标。在这客车上,应采用独立燃烧式加热器,而液体加热器又比空气加热器更有发展前途。

二、汽车空调的空气净化系统简介

汽车空气净化是指采取措施排除车内的微小粉尘、臭味及有毒气体成分,汽车空调的的空气净化方式主要有以下两种。

1.静电除尘

静电除尘器的结构和原理如图4-20所示。

正、负电极之间存在着较强静电场,该静电场可使空气电离成正、负离子(电子)。在电子奔向正极过程中遇到尘粒,使污染空气中的尘粒带负电,尘粒会受到指向正极的电场力而向正极运动,从而被吸附到正极被收集。

图4-20 静电式空气净化器的动作原理模式图

1-放电极;2-正电极(接地电极);3-负电极;4-电离部;5-集尘部;6-微粉尘

2.改变空气内外循环方式净化车内空气

利用光电传感器测出空气中的污染程度,通过与设定值的比较,自动控制新风门的开启,让烟气及受污染空气排出车外,达到净化车内空气的目的。

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