浅谈汽车空调运行工况的控制装置

[摘 要]对于非独立式空调系统，汽车发动机的配置功率大小，是以满足汽车整体性，特别是汽车的动力性和燃油经济性为原则的，所以能额外供给空调系统作动力。因此，汽车安装空凋系统后，汽车的工况会产生许多不利的影响。为了消除这些不利的影响，充分发挥非独立空调系统的优点，必须根据汽车在不同工况下对动力要求的情况，分别对空调系统的动作进行控制。

[关键词]汽车空调；运行工况；控制装置

中图分类号：U463.851 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0029-01

1 怠速控制装置

1.1 发动机怠速时，制冷系统出现的不良反应

在非独立式汽车制冷系统中，制冷压缩机是由发动机带动的，当发动机处于怠速状态或汽车低速行驶时， 制冷系统容易出现不良的情况：（1）发动机怠速或低速时，冷却系散热器的散热主要靠风扇冷却，而低速时风力和风量均不充足，散热效果差，冷却液温度升高。同时由于非独立式制冷系统的冷凝器通常安装在散热器前面， 这将进一步影响发动机散热器散热，发动机容易过热，影响车身正常工作。（2）发动机处于怠速时，发电机发出的电能严重不足，制冷系统还要大量消耗蓄电池的电能，这是一种很不利的工况。（3）由于以上情况，再加上发动机的辐射热增加，会使冷凝器的冷凝温度异常升高，压缩机功耗迅速增大，可能会引起两方面问题：一是增加了发动机在怠速时的负荷，导致工作不稳定，甚至熄火；二是会引起电磁离合器打滑或传动皮带很坏。因此，由发动机带动压缩机工作的非独立式空调系统，为了保证汽车的怠速性能，必须增加发动机怠运控制器。

1.2 怠速提升

1.2.1 怠速继电器

怠速继电器的功能是在发动机处于怠速工况时， 自动切断电磁离合器电路，停止发动机驱动压缩机来稳定发动机怠速工况的装置。这种装置是利用点火线圈的脉冲数作为转速控制信号， 并将信号输入到怠速继电器的电路中。汽车空调系统的怠速继电器在点火线圈的初级低压负极上。怠速继电器具有“手动”和“自动”两个控制位，接到on位簧，则继电器直接通电源，处于接合状态，只要空调器接上电流，压缩机就处于运行状态，就不再受怠速控制器制约。在怠速时，只有用手动闭合电源开关来停止乐缩机运行。当“自动”控制拌位出现故障时，可将开关拨到“手动”控制挡位以应急使用，此时继电器线圈的电流经手动开关搭铁而构成回路，压缩机的工作状态将不再受发动机转速的控制。

当发动机在怠速运转时，点火频率较低，经频率电压变换电路得到的电流电压较高，施密特触发器的输入电压也较高，此时，压缩机不工作。当发动机转速升高到某-值时，点火信号频率增加，输入到施密特触发器的电压下降，使压缩机工作。

1.2.2 发动机怠速提升

怠速继电器的功能是在汽车怠速行驶时， 自动切断压缩机离合器电源，使制冷压缩机停止运行。这时车内空调将不供冷，车内温度将上升，破坏了汽车空调系统的舒适性要求，特别是在夏天，怠速继电器是绝对满足不了人们的需求的。相反，发动机怠速提升装置是一种自动装置，能在汽车低速行驶和停车怠速运转时，当发动机仍然在驱动压缩机的情况下，自动提高发动机转速，增加一定的功率来保证压缩机继续工作，而汽车仍然维持在无功率的状态。若这时空调压缩机不运行（当空调总控制电路断开），发动机仍能按原来调定的转速进入怠速工况， 而不必重新调定怠速油门开关。

1.2.3 发动机怠速提升控制系统

发动机怠速提升控制系统的主要元件有三个：（1） 怠速提升控制电磁阀：怠速提升控制电磁阀是一个了通电磁阀，通常情况下（不通电时），工作管口为常闭状态，阻断发动机进气歧管与怠速提升阀（执行机构）之间的通道；当打开空调开关时，怠速提升控制电磁阀通电时处于开启状态，接通发动机进气歧管与怠速提升阀之间的真空通道， 怠速提升阀可以在发动机真空度的作用下实现提升工作。当关闭开关时，怠速提升控制电磁阀关闭怠速提升阀与发动机进气歧管的真空通道， 同时使怠速提升阀与大气压相通，以使怠速提升阀的真空膜片复位，不再工作，发动机恢复到原来的非空调怠速。（2）怠速提升阀（执行机构）：怠速提升阀（执行机构）对于化油器式发动机和电控燃油喷射式（EFI或EN）发动机是不同的，分述如下：节气门开度控制器结构适用于化油器式发动机；如果发动机怠速时，不需要空调系统工作，真空转换阀的电源被切断，电磁线圈的磁场消失，弹簧将怠速提升控制电磁阀阀心顶下，关闭真空驱动器的通大气的通路，此时真空跟中负压将作用在真空驱动器， 通过杠杆使化油阀的节气门不受障碍而能回到怠速位置。当空调器的开关接通时，转换阀的线路有电流通过，怠速提升控制电磁阀阀心受到磁场作用而上升， 关闭真空罐和真空驱动器的真空管路，真空驱动器便接通大气压通路，在大气压力下，真空驱动器的弹簧使杠杆上升，杠杆又将节气门移到比怠速位置稍大的位置上，这样发动机转速提高，增大功率输出以供空调系统的压缩机和风扇驱动所需。（3）单向阀。空调怠速提升装置中的单向阀（或称阻尼阀），实际上是一个单向节流阀。它的主要作用是当发动机停止工作时， 或某些原因造成进气歧管内的混合气或带油空气反流时，由于单向阀的单向止回作用，不能逆向流动，关闭真空通道，使怠速提升控制电磁阀的电磁线圈和怠速提升阀的真空膜片免受损坏， 从而保护了怠速提升控制系统。

2 汽车加速断开装置

汽车加速时（从低速到高速）或者汽车超车加速，需要尽量大的发动机功率来提供汽车加速所需， 此时便应该切断通向压缩机离合器的电路，停止压缩机运行，汽车加速断开器便能行使该功能。在大多数汽车中，加速控制装置由加速开关和延迟继电器组成。加速开关一般装在加速踏板下，或装在其他位置通过连杆或钢索来操纵。当加速踏板踏下行程达到最大行程的90%时，加速开关及延迟继电器切断电磁离台器线圈电路，使压缩机停止工作，解除了压缩机的动力负荷，发动机的全部输出功率用来克服加速时的阻力，提高了车速。当踏板行程小于90%则自动接通电磁离合器线圈电路，使压缩机又自动恢复工作。还有一种汽车加速断开器，是用发动机的进气管真空度控制的。当发动机的真空度在较低的某一范围时，汽车处在匀速或有稍许加速行驶时，则开关闭合，压缩机和空调系统正常运行。在迅速加速时，发动机进气歧管的真空度迅速增大，真空断开器内的膜片断开触头，切断爪缩机离合器电路中的电流，使压缩机停止运行。当加速变缓时，真空度下降，弹簧推动膜片将触头闭合，离合器接通空调制冷系统又进入正常工作状您。这种结构设计，允许离合器的间断次数比加速踏板开关频繁。很明显，这种真空切断器还可以在怠速时切断离合器电路，使压缩机不运行。因此它可以广泛地应用在任何一种发动机的空调系统上，用来改善汽车的动力性和燃油经济性。

参考文献

[1] 李金川，姜效海，郑智慧.空调系统的分区多工况运行调节方法[J].暖通空调，2006（7）.

[2] 傅烈虎，李青冬，徐荣吉.汽车空调用压缩机变转速工况容积效率研究[J].制冷学报，2008（2）.