汽車自動空調工作原理

目前大部分汽車都配備了自動空調，操作起來非常簡單。其實自動空調的結構挺復雜的。大家在修自動空調的時候要多了解一下自動空調的工作原理。

汽車自動空調的工作原理主要包括：

空調系統(tǒng)、暖通空調系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)原理。讓我們一個一個來看看。

一、汽車空調制冷系統(tǒng)的原理

汽車空調制冷系統(tǒng)的原理大家應該都知道。空調制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風機組成。用銅管(或鋁管)和高壓橡膠管將各部分連接成一個封閉的系統(tǒng)，如圖1-1所示：

制冷系統(tǒng)工作時，制冷記憶的不同狀態(tài)在這個封閉系統(tǒng)中循環(huán)，每個循環(huán)分為四個基本過程：

壓縮過程：壓縮機從蒸發(fā)器出口吸入制冷劑氣體，壓縮成高溫高壓氣體，從壓縮機排出。

散熱過程：高溫高壓過熱制冷劑氣體進入冷凝器。隨著壓力和溫度的降低，制冷劑氣體凝結成液體，釋放出大量的熱量。

節(jié)流過程：高溫高壓的制冷劑液體通過膨脹裝置后，體積變大，壓力和溫度急劇下降，膨脹裝置被霧(小液滴)消除。

吸熱過程：霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器，所以制冷劑的沸點遠低于蒸發(fā)器內的溫度，所以制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)的過程中，吸收了大量的環(huán)境熱量，然后低溫低壓的制冷劑蒸氣再次進入壓縮機。如果重復上述過程，蒸發(fā)器周圍的空氣溫度將會降低。如圖1-2所示：

二、汽車采暖通風系統(tǒng)的原理

熱水系統(tǒng)主要由加熱器、熱水調節(jié)閥、鼓風機和控制面板組成。它在車輛上的安裝位置如圖1-4所示：

汽車加熱系統(tǒng)的主要功能有：加熱、除霜、調節(jié)溫度和濕度。

水加熱系統(tǒng)的工作原理如圖1-3所示。水冷發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的冷卻液用作熱源。冷卻液被引入車內的熱交換器(加熱器)，鼓風機將車內的循環(huán)空氣或外部空氣吹向加熱器。冷空氣與加熱器中的冷卻液進行熱交換，成為熱空氣，被引入車內調節(jié)車內溫度。

汽車通風系統(tǒng)

汽車內的通風一般分為自然通風和強制通風。在自然通風中，根據車外產生的不同風壓，在適當的地方設置進風口和出風口，實現通風。強制通風是一種迫使空氣進入并流經鼓風機的方式，通常在汽車行駛時與自然通風配合使用。如圖1-5所示：

三個。自動控制系統(tǒng)原理

自動控制系統(tǒng)由內部溫度傳感器、外部空氣溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、陽光傳感器、氣動馬達、加熱器、冷凝器風扇和內部控制裝置組成。

自動控制系統(tǒng)的原理是根據各種傳感器檢測到的車內溫度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動機冷卻液溫度等相關開關信號，輸出控制信號控制散熱器風扇、冷凝器風扇、壓縮機離合器、鼓風機電機及其空氣控制電機的工作狀態(tài)，從而實現車內溫度的自動控制。如圖1-6所示，各傳感器的位置圖：

空調通過空調ECU自動檢測車內外溫度和太陽輻射，并根據駕駛員設定的溫度自動調節(jié)鼓風機轉速和空氣溫度，使車內溫度保持在設定溫度。如圖1-7所示。

在自動空調中，每個傳感器獨立向空調ECU發(fā)送信號，空調ECU相應地識別這些信號。

汽車空調的自動溫度控制(ATC)俗稱恒溫空調

空調詳細示意圖

自動溫度控制系統(tǒng)

自動溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器、控制系統(tǒng)ECU、執(zhí)行器等組成。其中，溫度傳感器包括外部氣體溫度傳感器、內部氣體溫度傳感器、日照傳感器(日照強度傳感器)和蒸發(fā)器溫度傳感器。

內部溫度控制原理

外部溫度傳感器一般由熱敏電阻制成，當外部溫度變化時，其阻值也隨之變化。低溫時電阻高，高溫時電阻低。

內部溫度傳感器也是一個負溫度系數的熱敏電阻。一般安裝在儀表盤下方，通過風道與空調的風道相連。當氣流快速通過時，產生的真空將空氣導向車內的溫度傳感器。

陽光傳感器由光電二極管或電池制成，用于感應車輛上的陽光強度，而不是溫度。通常安裝在儀表板上方。

蒸發(fā)器溫度傳感器

蒸發(fā)器溫度傳感器通常安裝在蒸發(fā)器散熱片上，以精確檢測蒸發(fā)器溫度。它也由熱敏電阻制成，具有負溫度系數特性。

混合空氣閥執(zhí)行器

空氣閥執(zhí)行器采用電機，根據駕駛員設定的溫度自動控制空氣閥的位置，從而控制車內一定的溫度。有些型號使用真空電機，但控制不夠精確。

空調電路圖

當駕駛員設定的溫度為22，車內溫度低于22時，控制系統(tǒng)的ECU向電機發(fā)出指令，混合空氣閥關閉蒸發(fā)器側的通道，從散熱器側打開通道，使車內溫度迅速上升到22。當駕駛員設定的溫度為22，車內溫度高于22時，控制系統(tǒng)的ECU向電機發(fā)出指令，混合空氣閥從蒸發(fā)器側打開通道，關閉加熱器散熱器側的通道，使鼓風機電機高速運轉，使車內溫度迅速下降到22。

模擬閥門致動器

模擬閥門執(zhí)行器通過電動機控制氣閥的位置，從而改變空調的出風口。

壓縮機控制電路圖

壓縮機控制的工作原理

當駕駛員選擇A/C模式時，空調系統(tǒng)的ECU將壓縮機離合器線圈接地并閉合觸點。電流通過離合器線圈，使離合器結合，帶動壓縮機隨圓盤轉動。

當外部溫度傳輸循環(huán)中顯示的溫度低于設定值時，ECU禁用壓縮機離合器；類似地，當傳感器指示節(jié)氣門全開或發(fā)動機高速運轉時，ECU禁用壓縮機離合器。

當溫度從25調節(jié)到20時，可變電阻的阻值變?yōu)?R，電橋處于不平衡狀態(tài)，VA VB。此時，比較器OP1開始工作，雙閥中的冷卻閥DCV打開，在真空泵的作用下，連桿向下移動。反饋電阻的阻值增大，車內溫度下降，是因為風門朝冷氣增大的方向打開。當車內溫度降至設定目標20時，反饋電阻的阻值變?yōu)镽，總阻值為零，電橋平衡。當環(huán)境溫度不變時，室內溫度可保持在20。

當車外氣溫下降時，車內溫度也會下降-T，假設這種下降會導致車外溫度傳感器的電阻增大，電橋處于不平衡狀態(tài)。在VAVB中打開OP2時，DVH會雙向啟動，真空泵推動連桿向上移動，可變電阻的阻值也向減小的方向變化，風門向增加暖風的方向轉動。當車內溫度上升t，即室溫變?yōu)榱銜r，系統(tǒng)達到平衡。當車內氣溫和日照發(fā)生變化，即空調熱負荷發(fā)生變化時，其工作原理是一樣的。

計算機溫度控制系統(tǒng)

電腦控制的汽車空調系統(tǒng)不僅可以根據會員的需要吹出最適宜溫度的風，還可以調節(jié)w

計算機將設定溫度所代表的電阻與車內溫度傳感器的電阻、車外溫度傳感器的電阻、出口處溫度傳感器的電阻以及日照和節(jié)能修正的電阻之和進行比較，做出相應的判斷，然后向執(zhí)行器發(fā)出各種指令，執(zhí)行器進行相應的操作。現代汽車電腦控制執(zhí)行器不再使用電子真空閥和真空電機來操作各種功能鍵和溫度鍵，而是通過電腦來控制各個部件上的伺服電機。通過觸摸按鈕，各種信號被輸入計算機。計算機經過計算、分析、比較后發(fā)出指令，接通相應的電路使伺服電機轉動，打開相應的出風風門并調節(jié)溫度，根據輸入的溫度控制溫度風門的位置。