如图3-57所示为汽车空调配气系统的组成机构。
图3-57 汽车空调配气系统的组成机构
汽车空调配气系统一般由空气进入段、空气混合段、空气分配段三部分组成(图3-58)。
图3-58 汽车空调配气系统的组成
空气进入段(图3-59)由新鲜(车外)空气入口、车内循环空气入口、新鲜/车内循环空气风门(气源门)、带电动机的鼓风机以及空气出口等组成。
图3-59 空气进入段
空气进入段的气源门用于控制新鲜空气与室内空气的循环比例。例如:在夏季室外空气温度较高、冬季室外温度较低的条件下,尽量关小风门叶片,使压缩机运行时间减少。当汽车长期运行时,车内空气品质下降,这时应定期开大风门叶片。通常气源门开启比例为15%~30%。
手动空调的气源门控制:对手动空调配气系统而言,气源门的位置取决于内/外循环转换开关。按下内循环键(拨到内循环位置),气源门就关闭新鲜空气入口,进入车厢内的仍为车内空气;反之,关闭的就是车内循环空气入口。它只有这两个位置。
由真空电动机驱动的气源门的位置取决于系统的工作模式。如图3-60(a)所示为100%新鲜空气供给,图3-60(b)为100%的车内循环空气供给。实际上,除最大制冷(MAX A/C)模式之外,其他模式都是新鲜空气供给。在最大制冷模式下,空气通过车内供给。但即使在此模式下,仍提供20%的新鲜空气,以保持一个稍高的车内气压,避免有害气体的进入。
图3-60 新鲜/车内循环空气风门
自动空调的气源门控制:在空调的自动控制工作状态(AUTO)时,依据各传感器的信息,中央处理器适时地使进气风挡停在合适的位置。比如当空气质量传感器感知车外空气污浊时,会立刻使气源门将新鲜空气入口关闭。
空气混合段主要由蒸发器、加热器以及混合风门(调温门)组成,用来调节空气所需要的温度。加热器芯与蒸发器部分如图3-61所示。
图3-61 加热器芯和蒸发器部分
空气混合风门主要用于调节经过加热器的空气量,产生降温除湿的变化。
混合风门的三种工作状态如下。
(1)混合风门全开,室外冷空气全部通过加热器。若此时打开冷却液控制阀,空调系统不制冷,则可获得最高温度的空气。若空调系统工作,则可对被蒸发器冷却的空气进行温度与湿度的调整。
(2)混合风门全闭,空气不通过加热器。如果此时空调系统工作,则可获得最低温度的空气。
(3)混合风门处于全开和全闭之间的不同位置,均会使部分热空气与部分冷空气混合,起到调节温度与湿度的作用。有的系统在加热器旁有一个限流风门,是用来对暖风流量进行调节的。
空气分配段,分别可使空气吹向面部、脚部以及风窗玻璃上。一般来说,它主要包括两个模式风门,高/低风门和除霜/空调风门;三个出风口,地板出风口、除霜出风口以及仪表板出风口。
高/低风门如图3-62所示,可以在0~100%的范围之内控制经调节的空气由高(仪表板)出风口或低(地板)出风口吹出。如图3-63所示为除霜/空调风门,控制经调节的空气由除霜(风窗玻璃)出风口或仪表板出风口吹出。三个出风口如图3-64所示。
图3-62 空气分配段的高/低风门
图3-63 空气分配段的除霜/空调风门
图3-64 空气分配段的三个出风口
如图3-65所示,采用这种配气方式的空调,它的制冷与采暖系统各自分开,由两个完全独立的冷风机和暖风机组成,它们的控制系统也是完全分开的。由于结构占用的空间较大,它主要应用于早期的汽车空调中。
图3-65 冷风、暖风独立式配气图
配气方式如下。
(1)夏季需制冷时,车内空气在风机吹送下,利用蒸发器冷却后,吹向车室内降低车内温度。
(2)冬季需采暖时,车内空气同车外空气混合,在风机吹送下,利用加热器升温,从中下风门输送到车内或者经上风口吹向风窗玻璃进行除霜。
采用这种配气方式的空调,是在暖风机的基础上增加了蒸发器与冷气出风口,虽属于冷暖合一型空调,但制冷与采暖仍是各自分开的,不能同时工作,如图3-66所示为其原理。目前,手动空调一般都采用这种配气方式。
图3-66 冷风、暖风转换式配气图
配气方式如下。
(1)当选择制冷功能时,车内或者车外空气经蒸发器冷却后吹出。
(2)当选择制热功能时,车内或车外空气经加热器升温后通过地板风口吹出。
(3)当选择除霜功能时,热风通过除霜风口吹向风窗玻璃。
(4)当加热器与蒸发器全关闭时,送入车内的为自然风。
上述两种配气方式缺点是:冷风机只能除湿、降温,不能调节送风的相对湿度。夏季,当车厢内需要冷风时,风机抽入外界的湿热空气,经蒸发器冷却、除湿,成为冷风送入车厢内。然而,这种脱去冷凝水而吹出来的冷风,尽管绝对含湿量减少了,但相对湿度却在95%以上,这种冷而湿的风直接吹到乘员身上并不舒适,所以,必须设法降低冷风的相对湿度。
采用空气混合式配气方式的空调系统如图3-67所示,在蒸发器与加热器之间设置了一个可以连续调节的混合风门(调温门)。
图3-67 空气混合式配气图
配气方式:车内循环空气与新鲜空气经风门调节混合后,先经过蒸发器冷却,后经风机送到混合风门处,随混合风门的开闭,部分或者全部通过加热器。流过加热器与不流过加热器的空气在空调器内先混合,再经风门送出。
夏季,可以利用调节混合风门的开度来调节冷湿空气的再加热程度;冬季,可利用调节混合风门的开度调节暖风的温度。
当然,这种配气系统也可利用手动调节改为冷风、暖风转换式。如果压缩机不开,送出的是暖风;若加热器不开,则送出来的是冷风;若两者均不开,送出来的则是自然风。
它广泛应用于经济型、中级轿车的半自动及全自动空调系统中。
这种配气系统取消了蒸发器与加热器之间的混合风门,如图3-68所示为其配气流程。
图3-68 全热式配气图
配气方式:车内循环空气与新鲜空气经进气风门调节混合后,在风机作用下进入蒸发器冷却,出来后的空气全部进入加热器,加热之后的空气由各风门调节风量分别进入各出风口。
相比于混合式,这种配气系统的优点是处理后的空气参数精度较高,缺点是浪费一部分冷气。它只用于一些高级豪华汽车的空调上。
如图3-69所示,在这个系统中驾驶员侧与乘客侧的通风系统是分开的。在蒸发器与加热器之间没有风门,而在加热器之后设置了调温风门,并且在该系统两侧各有一个一起工作的除霜/空调出风口风门和一个暖风/地板出风口风门。乘客只能够控制乘客侧温度风门。
图3-69 双通风配气图
配气方式:双通风空气分配系统可以通过手动或者自动气候控制系统控制,并且在乘客侧有单独的温度控制开关。在自动气候控制系统中,乘客能够在驾驶员设定温度的一定范围内调节乘客侧出风口的温度。通常,乘客选择的温度可以比驾驶员设定的温度低16.7℃(30T)或者高16.7℃(30T)。在手动气候控制系统中,乘客对温度的控制一般受驾驶员选择温度的限制。
如图3-70所示为乘客手动控制乘客侧温度风门,使乘客侧出风口温度最热的配气流程图。在此时乘客侧的温度风门打开,从蒸发器过来的空气大部分经过加热器,再通过乘客侧出风口吹出。
图3-70 乘客侧出风最热时配气流程图
乘客侧出风口温度最冷时的配气流程图如图3-71所示。此时乘客侧温度风门关闭,从乘客侧出风口吹出的都是由蒸发器直接过来的冷气。
图3-71 乘客侧出风最冷时配气流程图
这种配气系统应用在中、高级轿车上,而一些豪华高级轿车,如德国大众的辉腾则采用四通道配气系统,这里不再详述。
汽车空调配气系统各风门的位置变化主要由拉索操纵机构、真空操纵机构以及电动机伺服装置控制。而操纵机构又是受驾驶员操作空调控制面板的功能键控制的。下面主要以手动控制面板(拉索操纵机构)为例讲解空调配气系统的分配原理。
功能选择键:将A/C开关接通,温度键位于最冷(或最热),内/外循环转换键位于内循环(或外循环位置),调风键位于Ⅰ挡,仪表板出风配气分配如图3-72所示。
图3-72 仪表板出风配气分配图
A/C开关接通,温度键位于最冷(或最热),内/外循环转换键则位于内循环(或外循环位置),调风键位于Ⅰ挡,双层出风配气分配如图3-73所示。
图3-73 双层出风配气分配图
A/C开关接通,温度键位于最冷(或最热),内/外循环转换键则位于内循环(或外循环位置),调风键位于Ⅰ挡,脚部出风配气分配如图3-74所示。
图3-74 脚部出风配气分配图
A/C开关接通,温度键位于最冷(或最热),内/外循环转换键则位于内循环(或外循环位置),调风键位于Ⅰ挡,前窗除霜及脚部出风配气分配如图3-75所示。
图3-75 除霜及脚部出风配气分配图
A/C开关接通,温度键位于最冷(或最热),内/外循环转换键则位于内循环(或外循环位置),调风键位于Ⅰ挡,除霜配气分配如图3-76所示。
图3-76 除霜出风配气分配图
(1)通风拉锁的拆卸 操作步骤如下。
①拆卸通风拉索时,应将温度选择旋钮旋至图3-77中箭头所示的位置,然后将暖风和空气调节装置拆下。
图3-77 温度选择旋钮
1—鼓风机调速旋钮;2—温度选择旋钮;3—空气分配器旋钮
②将固定拉索的弹簧夹片拆下,如图3-78中箭头所示。
图3-78 弹簧夹片的拆卸
③将拉索沿图3-79中箭头所示的方向旋转并将其向上拉出。
图3-79 拉索的拆卸
(2)通风拉索的安装 安装通风拉索时,应先把拉索装配到卸下来的调节装置上,然后再将拉索固定到新鲜空气风箱上。首先把三根拉索的一端分别勾在暖风与空气调节装置上,并用弹簧夹片将其固定;接着安装暖风与空气调节装置;然后将两根拉索的另一端分别连接到新鲜空气风箱的风门上,最后初步固定拉索。
拆卸驾驶人侧储物箱,启动发动机,将鼓风机调速旋钮旋到4挡位,检查系统旋钮和风门的位置与各出风口出风情况是否一致。
(1)把空气分配器旋钮旋至图3-80所示的除霜位置,然后检查中央出风口风门与除霜风门是否已处于图中所示的位置,再依据情况调整拉索。最后检查图中2、3、12风口处的出风情况,此时除霜风口应该出风,中央出风口与脚部出风口不出风。
图3-80 通风拉索的调节(一)
1—除霜风门;2—除霜风口;3—脚部出风口;4—风机;5—真空管;6—新鲜空气进气口;7—蒸发器高低压管;8—蒸发器芯;9—热交换器水管;10—暖风风门;11—中央出风口风门;12—中央出风口
(2)把空气分配器旋钮旋至图3-81所示的脚部通风位置,然后检查中央出风口风门与除霜风门是否已处于图中所示位置,再依据情况调整拉索。最后检查图中2、3、12风口处的出风情况,此时脚部出风口应该出风,而中央出风口与除霜风口则不出风。
图3-81 通风拉索的调节(二)
1—除霜风门;2—除霜风口;3—脚部出风口;4—风机;5—真空管;6—新鲜空气进气口;7—蒸发器高低压管;8—蒸发器芯;9—热交换器水管;10—暖风风门;11—中央出风口风门;12—中央出风口
(3)把空气分配器旋钮旋至图3-82所示的迎面通风位置,然后检查中央出风口风门与除霜风门是否已处于图中所示位置,再依据情况调整拉索。最后检查图中2、3、12出风口处的出风情况,此时中央出风口应该出风,而脚部出风口与除霜风口则不出风。
图3-82 通风拉索的调节(三)
1—除霜风门;2—除霜风口;3—脚部出风口;4—风机;5—真空管;6—新鲜空气进气口;7—蒸发器高低压管;8—蒸发器芯;9—热交换器水管;10—暖风风门;11—中央出风口风门;12—中央出风口
(4)经以上调整合格后,将通风拉索紧固。
(5)将中间的温度调节旋钮旋到最右端,此时暖风风门操纵臂应处于图3-83所示的全开位置。调整完毕之后,固定暖风拉索。
图3-83 暖风风门操纵臂