发布于 10-16 09:31:12
温度控制器又称为温度开关或者恒温器，是汽车空调系统中控制温度的一种开关元件，用于检测大气温度、车厢内温度及蒸发器表面温度等。检测大气温度和车厢内温度时，通常用于空气混合调节风门的控制，根据风门开度的大小调节车厢内的温度。温度控制器更多地用于循环离合器系统中控制压缩机电磁离合器的通、断。此时，温度控制器被放置于蒸发箱内或靠近蒸发器的冷气控制板上。当蒸发器表面温度或车者厢内温度低于设置温度时，恒温器断开，电磁离合器分离，压缩机停止工作；反之则电磁离合器吸合，压缩机开始工作，因此避免了蒸发器表面结霜，也调节了车厢内的温度。温度控制器有3种形式，即波纹管式、双金属片式以及热敏电阻式。
（1）波纹管式温度控制器的结构组成 波纹管式温度控制器由感温驱动机构、温度设定机构以及触点三部分组成。感温驱动机构本身是一个由波纹管、毛细管以及感温包组成的封闭系统。如图4-1所示为感温驱动机构的组成。
图4-1 感温驱动装置
（2）波纹管式温度控制器工作原理 波纹管式温度控制器工作原理示意图如图4-2所示。在毛细管与波纹管内充有易挥发性感温介质，毛细管一端插在蒸发器翅片内约20～25cm，感受蒸发器表面的温度；而另一端则与波纹管相通。当吹过蒸发器的空气温度升高或者降低时，感温毛细管内的气体便会膨胀或收缩，使波纹管伸长或者缩短，推动与之相连的杠杆机构使触点闭合或断开，使电磁离合器线圈电路接通或切断，从而控制压缩机的运转与停止，确保蒸发器的温度在某一设定范围之内。旋动调节凸轮可以将弹簧的预紧力改变，从而改变冷气的温度范围。
图4-2 波纹管式温度控制器工作原理
1—电磁离合器线圈；2—偏心弹簧；3—毛细管；4—波纹管；5—轴；6—调节凸轮；7—调节弹簧；8—调节螺钉；9—触点；10—蓄电池
（1）热敏电阻式温度控制器结构组成 热敏电阻式温度控制器的感温元件为热敏电阻，装在蒸发器的外侧正面，检测蒸发器出口的空气温度。热敏电阻具有负温度系数，也就是当温度升高时，其阻值下降；而当温度降低时，其阻值则增加。
（2）热敏电阻式温度控制器工作原理 热敏电阻把温度变化转换成电阻变化，即转换成电压变化。热敏电阻的电压加在怠速稳定电路的空调放大器，放大热敏电阻的电压变化的信号，便可带动控制电磁离合器的继电器动作，达到对车厢内温度的控制。热敏电阻的特性曲线图如图4-3所示。
图4-3 热敏电阻特性曲线
（1）双金属片温度控制器结构组成 双金属片温度控制器结构简图如图4-4所示，双金属片式温度控制器由两种不同材料的金属片所组成，两金属片的膨胀系数相差较大。在双金属片的端部有一个动触点，而在壳体上有一个定触点。这种恒温器有毛细管与感温包，直接靠空气流过其表面感受温度而工作。它的温度设定方法与波纹管恒温器相同。
图4-4 双金属片温度控制器
1—导线；2—双金属片；3—动触点；4—定触点；5—壳体
（2）双金属片温度控制器工作原理 在设定温度范围之内，双金属片平伸，两触点闭合。此时，电磁离合器电路接通，压缩机工作。当通过温度控制器的空气温度低于所设定温度时，因为两种金属片的热膨胀系数不同，膨胀系数大的金属片收缩得多，这样就导致了双金属片弯曲，触点断开，电磁离合器分离，压缩机停止工作。当温度上升之后，金属片受热后逐渐伸展，触点又闭合，从而接通电路。如此反复实现控温的目的。
（3）双金属片温度控制器应用 双金属片式恒温器的特点就是结构简单、不宜损坏且价格便宜。但作为直接感受温度的部件，必须整体放置在蒸发箱内，所以，为安装带来了不便。这也正是波纹管式温控器的应用要比双金属片式恒温器广泛的原因。
（1）连接万用表（欧姆挡）表笔或者自带电源试灯到温度控制器的两个端子上。
（2）观察万用表是否显示低电阻或者试灯点亮与否。在室温时，温度控制器一般会闭合。如果显示低电阻或者试灯点亮，把毛细管的端部或者感温包浸入冰水中，观察电阻是否增加或者试灯熄灭与否。当温度降低到低于设定值时，温度控制器触点应该打开，若电阻增加或试灯熄灭则进行下一步，否则说明温度控制器存在故障。若不显示低电阻或者试灯不亮，也进行下一步。
（3）将温度控制器的毛细管或感温包浸入热水中。
（4）观察万用表指示电阻是否降低或者试灯点亮与否。如果电阻降低了或者试灯点亮了，则说明温度控制器正常。若电阻不降低或者试灯熄灭，则说明温度控制器存在故障，一般故障是触点卡在打开位置。
当需要对温度控制器进行调整时，必须要先做外观检查，以确定该温度控制器有无调整螺钉。各种温度控制器触点通、断之间的温度范围均是可调的，有些型号的温度控制器有一个可拆卸的纤维盖板，盖板下都有一个调整螺钉。若没有调整螺钉，其弹簧张力与触点间距都是可变的。这样便可利用转动凸轮来增加或减少弹簧张力，以进行蒸发器温度的调整。转动凸轮有两种方法：一种是转动装有旋钮的凸轮轴；另一种则是用拉索机构。
（1）把歧管压力表组件与制冷系统相连接，先调整空调到最大制冷量位置，然后将发动机启动，运行10～15min，使转速稳定在1500～1750r/min。
（2）按照规定（在制冷系统内制冷剂达到额定量条件下）读取高压侧压力表读数，这时读出的数值应与表4-1所列的值应接近。
表4-1 蒸发器温度、压力之间的关系
注：所指条件是车速为48km/h和发动机转速为1750r/min。
（3）检查观察窗中是否有气泡，并读取低压侧压力表读数，以观察温度控制器的运行状况。在制冷系统稳定运行10～15min之后，此读数值为0.184～1MPa。值得注意的是，当压力在高、低压表的示数之间时，蒸发器结霜，温度控制器应将压缩机电磁离合器断开。若温度控制器不能使电磁离合器再次吸合，则应把温度控制器移向暖的位置，以检查温度控制器触点的断开距离适当与否，若不适当，应调整。
（4）在触点闭合前的瞬间，应记录压力表读数。在触点从断开至再闭合的过程中，压力值的变化应从0.18MPa升高到0.22MPa。温度控制器的检查不能少于3次，从而确定运行状况是否前后一致。温度控制器通常和蒸发器装在同一壳体内。
（5）将温度控制器通道上的零件拆除，打开至调整螺钉的通道，逆时针方向转动调整螺钉，可减小触点间的距离，从而将触点断开压力减小；顺时针方向旋转调整螺钉，可增加触点间的距离，从而将触点的断开压力增加。在高湿度地区，要求触点断开压力要高于平均压力，否则蒸发器上就会结冰。在干燥地区，湿度很低，可以允许将温度控制器调整至断开压力为0.01～0.11MPa时触点断开，在此时，蒸发器也不会结冰。
怠速时若压缩机仍工作，会出现冷却水温升高，发动机过热，并致使冷凝器压力与温度异常升高，使压缩机功耗异常增大；压缩机转速过低，导致制冷量严重不足；发电机会因速度低，发电严重不足，使冷气装置消耗电瓶电量。上述情况的出现会加重发动机负荷，使之工作不稳，甚至熄火，导致电磁离合器打滑或传动皮带损坏。
这就需要怠速控制装置来进行调节，它通常分为以下两类。
（1）怠速继电器。
①作用：被动式调节，当发动机怠速运转时，自动将压缩机离合器电路切断，停止压缩机运行，以将发动机的负荷减轻，稳定发动机怠速性能。
②工作原理：它是一种电路元件，感应来自点火线圈初级低压端的脉冲信号，而脉冲信号的大小则由发动机转速决定，所需控制的转速可人工调节。通常将断开转速调在700r/min左右，接通转速调在950r/min左右，如图4-5所示。
图4-5 怠速继电器电路接线图
一般带有怠速继电器的控制电路都同测温电路继电器串接。
温度转速控制电路的工作原理：如图4-6所示，当发动机转速比规定转速低时，三极管VT1导通，使三极管VT3截止，继电器1触点分开，致使电磁离合器线圈电流被切断，压缩机停转。当蒸发器表面温度降到规定值，热敏电阻的阻值升高到使三极管VT2导通，三极管VT3截止，继电器1触点分开，压缩机停转。
图4-6 温度转速控制电路
③VT3导通条件：只有VT1与VT2同时截止时，VT3才能导通，压缩机才能工作。VT1与VT2截止条件是检测车内温度比设定温度高，发动机转速高于设定转速。
（2）怠速提高装置。
①作用：主动式调节，也就是在发动机怠速运转时，加大油门，以增加发动机的输出功率，并使发动机转速稍有提高，实现带负荷的低速稳定运转的目的。
②工作原理：怠速提高装置有很多种，工作原理基本相同。
化油器车怠速提高装置如图4-7所示。
图4-7 化油器车怠速提高装置
a.单向阻尼阀的作用 一是单向接纳真空，使真空度得以保持，起保护提升阀的作用；二是对真空有阻尼作用，使节气门的控制缓和进行，从而使发动机转速能够得到平稳的调整。
b.工作原理 如图4-7所示，真空电磁阀的电路同压缩机电磁离合器电路并联。在汽车怠速时，若空调电磁离合器接通电源，真空电磁阀（VSV阀）同步工作，打开通往真空源的通道，怠速提升电动机吸引拉杆向加大节气门的方向移动，从而提升怠速。拉杆的行程要调整至使发动机在怠速时带动压缩机运行，并能够保持稳定运转。
电喷车怠速提高装置如图4-8与图4-9所示。
图4-8 电喷车怠速提升原理图
图4-9 空气流量调节阀总成结构
电喷车怠速提高装置工作原理：当空调开启时，怠速真空电磁阀（VSV）线圈有电通过，真空源接通空气流量调节阀总成，阀内膜片被真空吸动产生左移，使一些空气通过空气流量调节阀旁通至平衡箱内，达到多进气的目的。这时发动机ECU利用空气流量计感受到旁通空气流量的大小来增加喷油量，使发动机转速升高。另外注意的是单向阻尼阀与VSV阀的真空进出口均不能接错，否则真空管路不通。
如上例所示，许多电喷发动机是通过空气旁通式的方法实现其怠速提高的。此外，在一些中、高级电喷汽车上采用电子节气门，它没有旁通空气道，当ECU检测到空调开启请求信号后，就控制节气门开大些多进气，喷油器多喷油，从而使怠速提高。
（1）作用 在汽车加速超车时，为了确保发动机有足够的动力，切断压缩机离合器电路，以尽量大的发动机功率来满足汽车加速需求。
（2）控制方式 具体如下。
①由超速开关及延迟继电器组成。开关放在加速踏板下，当踏板踩至全油门的90%的位置时，电磁离合器电路断开，压缩机停止工作，使汽车用最大功率超车，通常6～10s后电路又自动接通，空调系统恢复工作，如图4-10与图4-11所示。
图4-10 加速切断器安装位置
图4-11 桑塔纳轿车空调超速控制器
②通过发动机真空度增大来实现加速断开功能。当急加速时，发动机进气管真空度迅速增大，真空断开器内膜片触点脱离，断掉压缩机离合器电流；当速度变缓之后，真空度下降，弹簧推动膜片使触点又闭合，压缩机恢复工作。
③利用点火线圈低压侧脉冲信号输入放大器中来控制压缩机的通断，即发动机转速达4500r/min或更高设定值时将压缩机工作切断，在10s后自动接通。
常开触点型继电器通常用于电磁离合器控制、冷凝器风扇控制、怠速提升装置控制等。如图4-12所示，只要有电流通过，继电器线圈上所产生的磁力克服弹簧力将活动芯棒吸入，接通触点，反之则断开。
图4-12 常开型继电器接线图
1，2，3，4—端子
常闭触点型继电器用在只要有控制电流通过，触点就断开的电路上。通常串联在启动电路中，只要汽车开关处于启动位置，此继电器的触点就断开，确保在汽车启动时，空调系统不能工作。它的结构相似于常开型，仅铁芯动作相反，怠速继电器就属于此类。
转换型继电器即5脚继电器，如图4-13所示。平时有触头相连，通电之后一端触头断开后同另一触头闭合。通常进口车多见于圆形继电器，而国产车则多用方形继电器。它们内部吸断原理是一样的。可以用万用表电阻挡测量各组触头，有阻值的一组为控制线圈，没有阻值的则为通断触头。继电器如果有故障，应连同插座一起更换。
图4-13 5脚继电器外形及接线图
1，2，3，4，5—各端子
环境温度开关串联在压缩机控制电路中，当大气温度低于某值时（如-4℃），压缩机不能启动；高于某值时（如2℃）才能启动。也有的采用车内温度传感器，设定车内温度低于18℃时冷气系统不启动。
过热开关能防止由于缺少制冷剂，引起压缩机因缺乏润滑油而过热的损坏，它一般有以下两种类型。
（1）装在压缩机缸盖上，如图4-14所示，作用结果是使电磁离合器电源中断，压缩机停转。
图4-14 过热开关电路原理
当压缩机由于各种原因过热时，过热开关闭合，接通串联的加热丝。加热丝发热之后熔断低熔点金属丝，切断压缩机电路。但是这种一次性“保险丝”已不大采用，而改为可以重复使用的过热保护开关。当排气温度达140℃，开关断掉以保护压缩机；当排气温度降至130℃，压缩机电路又接通。
（2）装在蒸发器出口管路上，如图4-15所示，作用结果是泄漏报警灯亮。
图4-15 连接泄漏报警灯的过热开关示意图
水温开关安装在发动机水箱及其管路中，用来监测水温，避免发动机水温过热。当水温超过设定值（如120℃）开关断路，压缩机停止工作；当水温降至某一值时（如106℃）开关闭合，压缩机重新工作。
高压泄压阀安装在高压管路或者压缩机上。若高压开关失灵，作为第二道保护装置，把过高压力（R12约为2.7MPa，R134a约为3.4MPa）的制冷剂溢出。压力下降之后卸压阀又关闭。R134a汽车空调均采用此阀代替易熔塞，既可以重复使用，又不致使制冷剂全部放掉，如图4-16所示。
图4-16 高压泄压阀结构
正常情况下，泄压阀的弹簧力比制冷剂压力大，密封塞被压紧密封。当高压侧压力异常升高时（此值为设定值，不同系统和厂家，设定值也不同），弹簧被压缩，密封塞被打开，释放出制冷剂，压缩机压力立即下降。当压力比设定值低后，弹簧又立即将密封圈压紧。
此装置在冷却水温低于82℃或者高于127℃时断掉工作压缩机。如车刚启动时，冷却水温度低，此时发动机工作不稳定，不宜使用冷气系统，装置处于断开状态。水温升到82℃时，发动机工作已稳定，装置闭合，空调压缩机开始工作。也就是从启动车起需延时30～60s的时间，空调才能接通使用。而当发动机慢速爬坡，需最大扭矩时，水温会很高，到127℃时，此装置会断开，使压缩机停止工作，以将汽车发动机负荷减少，从而保护发动机。
