发布于 10-16 10:28:52
温度自动控制装置（简称ATC）能为车厢提供并保持舒适的温度，并且很少需要甚至不需要人为地进行控制操作。当温度自动控制系统出现故障，压缩机的启停、加热器水流量的大小、鼓风机的转速、各模式风门（如内外空气转换风门、冷热转换风门、除霜转换风门等）的开度都将出现异常，影响汽车空调的正常工作。
一、电-气动式温度控制装置
1.电-气动式温度控制装置的作用
电-气动式温度控制装置控制、调节的是压缩机的开/停、加热器水流量的大小、鼓风机的转速、各风门的开度及内外空气转换风门的开闭等。
2.电-气动式温度控制装置的结构及工作原理
电-气动式温度控制装置由传感器电路、放大器、晶体管和动力伺服机构等组成。
（1）温度传感器 常见的温度传感器有3种：车内传感器、风道传感器和大气传感器。近年来有的系统中还加入了太阳辐射强度传感器。车内传感器通常被安放在能感受到车内平均温度的地方，风道传感器要放在能感受到从蒸发器或加热器出风的地方，大气传感器一般放在新鲜空气进口等能感受到大气温度的地方，太阳辐射强度传感器则放在仪表板前能够感受到太阳辐射的地方。
奥迪100轿车的车内温度传感器安放在仪表板中，有微型抽风机将少量车内空气吸入，使其通过温度传感器，如图3-49所示。
这些传感器的相同之处在于对微小的温度变化都很敏感，温度传感器主要采用负温度特性热敏电阻，即温度升高时，电阻减小；温度降低时，电阻增大。
（2）放大器与转换器 放大器的作用是输出一个与从传感器来的输入电压成比例的放大电压。放大器由晶体管、电容器及电阻器组成。
图3-49 温度传感器（奥迪100）
1—温度传感器 2—空气进口 3—连接软管 4—微型抽风机
转换器（也叫真空电磁阀）的作用是把来自放大器的电信号转变成真空信号，真空信号用来调节动力伺服机构。
转换器的结构如图3-50所示。它是根据来自放大器的电压的高低，改变铁柱的上下位置，从而调节通向伺服机构的真空信号的大小。
（3）动力伺服机构 动力伺服机构的作用是把各种调温门（如热水阀）拨到所要求的位置。它由真空动力装置、放置真空阀、补偿门的连接机构（与温度门相连）等构成。
图3-50 转换器
1—转换器架 2—二通针阀 3—标准气压 4—铁柱 5—橡胶隔膜 6—线圈 7—弹簧
二、蒸发器温度控制器
1.作用
蒸发器温度控制器简称温控器，又称为恒温器。除电-气动式温度控制装置外，一种最基本的也是最简单的温度控制装置是温度开关系统，它由恒温器和离合器回路组成。恒温器是汽车空调系统中控制温度的一种开关元件，通过感受蒸发器表面温度、车内温度、大气温度等（一般认为恒温器感受的是蒸发器的表面温度）来控制压缩机的开与停，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的作用。
恒温器一般放在蒸发箱中或靠近蒸发箱的冷气控制板上。
2.结构及工作原理
为了充分发挥蒸发器的最大冷却能力，同时又不致造成蒸发器表面的冷凝水（即除湿水）结冰、结霜而堵塞蒸发器换热片之间的空气通道，蒸发器表面的温度应当控制在1～4℃范围内。温控器的作用就是根据蒸发器表面温度的高低，接通和切断空调压缩机电磁离合器线圈电路，使蒸发器表面温度保持在规定的（一般为1～4℃）范围内。
3.常用的蒸发器温度控制器
常用的温控器有波纹管式（如桑塔纳轿车和奥迪100型轿车空调系统采用的温控器）和热敏电阻式（如天津夏利和长安奥拓微型轿车空调系统采用的温控器）两种。
（1）波纹管式温度控制器 波纹管式温控器又称为压力式温控器，结构如图3-51所示，主要由感温管、波纹管、温度调节凸轮、弹簧、触点等组成。在感温管内充有制冷剂饱和液体，一端与温控器内的波纹伸缩管相连通，另一端插入蒸发器吸热片内20～25cm左右，如图3-52所示。
图3-51 机械波纹管式温度控制器
a）原理图 b）结构图 c）实物图
1—蓄电池 2—空调电磁离合器线圈 3、8—弹簧 4—感温管 5—波纹伸缩管 6—凸轮轴 7—温度调节凸轮 9—调整螺钉 10—触点K 11—接线插头
当蒸发器温度较高时，插在其吸热片内的感温管的温度也相应较高，因此感温管内部制冷剂液体膨胀，压力相应较高而使波纹伸缩管伸长，推动与传动杠杆放大机构使触点K闭合，接通电磁离合器线圈电路使压缩机运转制冷，蒸发器温度开始下降，感温管温度随之下降，其内部制冷剂压力下降而使波纹伸缩管逐渐收缩。
当蒸发器温度下降到某一设定值（一般为1℃）时，波纹伸缩管的收缩量通过传动杠杆放大机构使触点K断开，电磁离合器线圈切断，压缩机停止运转，制冷系统停止制冷，因此蒸发器温度开始上升。
当蒸发器温度升高到设定温度的上限值（一般为4℃）时，温控器触点K再次闭合，压缩机重新运转制冷，蒸发器温度重又降低。温控器和制冷系统如此循环工作，便可使蒸发器温度控制在设定的温度范围内。
图3-52 温度控制器的安装位置
在使用过程中，转动温度调节凸轮可以改变弹簧的预紧力，从而便可改变蒸发器的温度调节范围。同时对待感温管必须十分小心，不能将其弯成尖角或有划痕，假如感温管中的充注物泄漏，必须更换整个温度控制器。
（2）双金属片式恒温器 这种恒温器没有毛细管，直接靠空气通过表面而进行工作。它的人工温度调整方法与波纹管式相同。
双金属片式恒温器的工作原理如图3-53所示，由两片对温度变化胀缩程度不同的金属片组成，上面有一个动触点，壳体上有一个定触点。在设定温度范围内，双金属片平伸，触点闭合，电流接通，压缩机电磁离合器吸合。由于温度变化，这两片金属产生不同的变形而弯曲，使触点分开，中断电磁离合器的电流，使压缩机停止转动。
当冷空气通过恒温器时，引起恒温器的双金属片中的一片收缩成弓形。随着空气温度的不断降低，这片金属不断收缩，直到把触点分开。当温度增加时，另一片金属受热伸长，把触点拉回到一起。
双金属片式恒温器结构简单，价格便宜，但由于它必须放在蒸发箱中，布置有一定困难。而波纹管式恒温器用一根长的毛细管感应温度，恒温器本体可布置在稍远的合适部位，布置方便。因此波纹管式恒温器比双金属片式恒温器应用广泛。
（3）热敏电阻式温度控制器 热敏电阻式温控器又称为电子控制式温控器，由热敏电阻式蒸发器温度传感器、电子放大电路、电磁离合器继电器等组成。这种温控器具有反应迅速、控制精度高等优点。图3-54所示为丰田航行者牌中型客车空调系统用电子温控器电路原理图，主要由热敏电阻式温度传感器、四只晶体管（VT1、VT2、VT3、VT4）、电阻、电容和二极管等电子元件以及一只继电器组成。
图3-53 双金属片式恒温器的工作原理
1—导线 2—双金属 3—动触点 4—定触点 5—壳体
图3-54 热敏电阻式电子温控器原理
1—点火开关 2—继电器磁化线圈 3—继电器触点 4—熔断丝 5—压缩机电磁离合器线圈 6—蓄电池 7—热敏电阻 8—温度调节电位器 9—电子式温控器
热敏电阻式温度传感器采用负温度特性的热敏电阻，具有温度升高电阻值减小、温度下降电阻值增大的特点。热敏电阻7安装在蒸发器空气出口一侧，以便感测蒸发器出口冷气的温度，温控器的设定温度由电位器8设定，触点常开型继电器2由晶体管T4控制，继电器触点K串联在压缩机电磁离合器线圈电路中。
当蒸发器温度高于设定温度值时，热敏电阻阻值较小，温控器电路中B点电位较低，晶体管T3截止，T4导通，继电器磁化线圈2通电，产生电磁吸力将触点3吸闭，接通电磁离合器线圈电路，使压缩机运转制冷，蒸发器温度开始下降。
当蒸发器温度下降到设定温度的下限值时，热敏电阻阻值增大，B点电位升高，使晶体管T3导通、T4截止，继电器磁化线圈电路切断、触点断开，使电磁离合器线圈电路切断，压缩机停止运转，蒸发器温度开始升高。当温度升高到设定温度的上限值时，温控器又会使压缩机运转制冷，蒸发器温度将再次下降，如此循环工作，便可使蒸发器温度控制在设定的温度范围内。
目前热敏电阻式温度控制器都采用了专用集成电路模块，其电路大大简化，安装调试更加方便，且提高了可靠性，但其基本工作原理是相同的。
4.蒸发温度调节器
有的汽车如克莱斯勒汽车上采用蒸发温度调节器（简称ETR）代替蒸发压力调节器，在自动温控系统中起作用。它的动作类似电磁截流阀，由一个安装在蒸发箱后面的ETR电子开关控制蒸发温度调节器工作，这个开关含有一个插在蒸发器芯子中间的感温包。ETR也安装在压缩机吸气阀里面，只能更换，不能维修。
当系统正常工作时，蒸发温度调节器及其开关通常是打开的，但如果蒸发温度降至1.67℃以下，蒸发温度调节器开关就会合上，调节器电流被接通，阀关闭，从蒸发器到压缩机的制冷剂就中断流动。
蒸发温度调节器与蒸发压力调节器的不同点在于蒸发温度调节器只有开与关两个位置动作，而蒸发压力调节器在开与关之间动作。
