汽车空调送风系统检修

时间：2023-11-04 百科知识版权反馈

【摘要】：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多采用室外新鲜空气。空调送风口在车上的一般布置如图8－19所示。送风机旋钮开关旋转到“2”挡位置，即可达到车内快速取暖的目的。使用暖风时，新鲜空气仅从4号出风口进入车内。

任务3　汽车空调送风系统检修

【任务导入】

目前汽车空调的送风系统一般由三部分组成：第一部分是空气进口段，主要由鼓风机和用来控制新鲜空气和室内循环空气的风门及电动机（马达）构成；第二部分是空气混合段，主要由加热器和蒸发器构成，用来提供所需温度的空气；第三部分为空气分配段，使空气吹向面部、脚部和挡风玻璃等。详见图8－18所示。

图8－18　汽车空调系统风道设置情况

（a）空气调节系统结构示意图；（b）风口布置

1—鼓风机；2—进气口转换风门；3—车内空气；4—车外空气；5—膨胀阀；6—压缩机；7—储液干燥器；8—冷凝器；9—发动机散热水箱；10—水泵；11—发动机；12—热水阀；13—前风窗玻璃除霜出口；14—侧风窗玻璃除霜出口；15—面部出风口；16—配风管道；17、20—配风风门；18—下出风口；19—后部出风口；21—空气混合室；22—暖气芯；23—调温风门；24—蒸发器；25—送风空气通道

【任务分析】

通过学习，能正确描述汽车空调送风系统的组成、各部件功用、工作原理及系统的控制方法和原理、常见故障检修。

【相关知识】

空调的送风系统的工作过程是：新鲜空气或车内循环空气→进入风机→空气进入蒸发器冷却→由空气混合风门调节进入加热器的空气量→空气混合室→进入各风口。

空气进口段的风门主要控制新鲜空气和室内循环空气的比例，当夏天室外空气温度较高、冬天室外温度较低的情况下，应尽量多用车内空气，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多采用室外新鲜空气。

加热器旁的空气混合风门主要用来调节通过加热器的空气量，从而确定向车内吹出的空气温度。当通向加热器的通路被关闭时，获得最大的冷却空气；当加热器旁通路关闭时，获得最暖的空气；当空气混合风门处于中间位置时，冷风与暖风混合，得到中间温度的空气。

汽车空调送风形式很多，目前最常用的是空气混合室式和全热式，以上主要以空气混合室为例进行介绍。

空调送风口在车上的一般布置如图8－19所示。各通风口挡打开情况决定了经过空调的空气分配到车内的情况。当通风口风挡、中央及后通风口挡打开时向中央、旁侧及后通风口吹出空调风；当脚风挡打开时，则向前、后席脚下吹出空调风；除霜风挡打开时，则向挡风玻璃吹出空调风。这些风挡不是孤立工作的，如风中央通风口风挡、后通风口风挡、通风口风挡位置都是联动的。

图8－19　空调送风口在车上的一般布置

【任务实施】

一、实施环境

（1）汽车电器实训室。

（2）轿车、电子仪表、专用工具等。

（3）相应的维修手册或资料。

二、实施步骤

以桑塔纳2000型轿车为例，讲解汽车空调系统的操作方法。

桑塔纳2000型轿车空调系统的控制面板如图8－20所示。气流分布控制开关控制空气的分布，当气流分布控制开关4向左拨动时，表示出风口5打开；气流分布控制开关5向右拨动时，表示出风口1、2打开；气流分布控制开关4、5向中间靠拢时，表示出风口1、2、5均关闭，空调系统出风口位置如图8－21所示。

图8－20　桑塔纳2000型轿车空调系统的控制面板

1—中央出风口；2—空调控制开关（A/C）；3—鼓风机控制开关；4、5—气流分布控制开关；6—温度选择开关

温度选择开关向右拨动时，表示温度升高；温度选择开关向左拨动时，表示温度降低。

送风机控制开关有五个挡位，当开关旋钮转到“0”挡位时，如空调控制开关2接通，送风机也将会缓慢转动。

空调控制开关（A/C）接通时，其上的指示灯将常亮，指示空调系统开始工作，未经加热的新鲜空气和空调系统调节后的冷气均可从各个出风口送出，1、2、4号和5号出风口还可供暖气。从后座出风口送出的空气和出风口5一起由气流分布控制开关4控制。出风口3、4可以单独调节，滚花盘向上表示出风口打开，滚花盘向下表示出风口关闭，调节出风口内小片可改变气流风向。

图8－21　桑塔纳2000型轿车空调系统出风口位置

1．冷气调节

当空调系统工作时，可根据冷气温度要求，调节温度选择开关来控制冷气温度，调节送风机控制开关选择送风机转速；根据冷气分布需要，拨动气流分布控制开关和拨动出风口3、4的滚花盘进行调节。如果仅用通风就可达到所需温度，则应关闭空调，这样既节能又可延长空调系统寿命。

2．最大冷气量的调节

关闭所有车窗，按一下空调控制开关，其上的指示灯常亮。温度选择开关拨到最左端，鼓风机控制开关转到“4”挡（最高挡），气流分布控制开关4、5向中间靠拢，根据冷风风向需要调节出风口3、4的滚花盘来达到要求。3、4号出风口必须有一个保持常开，以免造成制冷系统结冰而损坏制冷部件。

3．车内快速取暖

当发动机冷却液温度达到正常工作温度后，将气流分布控制开关4拨到左端，气流分布控制开关5、温度选择开关拨到右端。打开3号出风口，关闭4号出风口。送风机旋钮开关旋转到“2”挡位置，即可达到车内快速取暖的目的。

4．车内舒适采暖

当车内温度达到所需温度时，将拨杆A拨到左端，拨杆B向左拨到全行程的2/3位置，拨杆C拨到空气温度适宜位置。送风机旋钮开关D旋到“1”挡位置。打开4号出风口，新鲜空气将从4号出风口进入车内。

5．通风

当暖风切断后，各出风口均供给新鲜空气。使用暖风时，新鲜空气仅从4号出风口进入车内。当气流分布控制开关4、5都拨到中间位置时，出风口3、4的出风量达到最大值。

6．风窗及侧窗除霜

当风窗及侧窗需要除霜时，将气流分布控制开关和和温度选择开关拨到右端，送风机控制开关转到“2”挡位置，关闭3、4号出风口，即可达到除霜的目的。

7．风窗及侧窗除雾

当空气潮湿，风窗及侧窗玻璃上结雾需要除去时，将气流分布控制开关4、5拨到右端，送风机控制开关转到“2”或“3”挡位置，温度选择开关向右拨到暖风区域，关闭3、4号出风口，即可达到除雾之目的。

【相关拓展】

一、通风系统各风挡的控制

凌志LS－400空调系统风挡控制如图8－22所示。空气混合伺服电动机（马达）控制空气混合风挡开度；脚风挡、除霜器风挡及通风口风挡则由方式伺服电动机控制；冷气最足风挡则由冷气最足伺服电动机控制；进气风挡则由进气伺服电动机控制开度。

图8－22　空调系统风挡控制

1．进气风挡控制

进气伺服电动机接收到空调ECU信号后，旋转并经减速齿轮减速后，可使进气风挡的控制臂作最大约90°的摆动，控制臂与控制环相连接，使进气风挡在车内空气（内气）与车外空气（外气）之间进行连续动作并在任意位置停止，如图8－23所示。

进气风挡控制的工作原理如图8－23所示。当风挡处于空气内循环位置时，伺服电动机的可动触点位于图所示剖面线位置。当空调ECU输出向空气外循环转换信号时，VT₂、VT₃导通，VT₁、VT₄截止，从电源V→VT₃→固定点B→可移动点→固定点A→伺服电动机→VT₂→接地，此时，伺服电动机正向旋转，风挡移向空气外循位置。与此同时，检测风挡位置的可变电位器向ECU反馈风挡的相应位置移动；当空调ECU输出向空气内循环转换信号时，VT₁、VT₄导通，VT₂、VT₃截止，电流反向流动，伺服电机反向旋转，风挡向空气内循环位置移动，电位器也移至相应位置。

进气工况在“Def”（除霜）及“Foot/Def”（脚/除霜）时，优先控制外气位置。

图8－23　进气风挡控制的工作原理

2．方式选择挡板控制

空调系统的通风风挡（包括中央和后通风口风挡）、脚风挡、除霜风挡等均由方式控制杆带动，以一定关系进行联动，随着方式伺服电动机的旋转进行开闭动作，造成面部（Face）、胸部（Bi－Level）、脚部（Foot）、脚/除霜（Foot/Def）、除霜器（Def）气流运动。

方式伺服电动机控制原理如图8－24所示。a、b两个可动触点具有相同位置关系。现说明当风挡位置在“Def”位置向“Face”位置移动的工作情况，可动触点如图虚线位。当空调ECU发出向“Face”位置移动信号（即空调ECU的“Face”引出脚输出低电平），则固定触点B为低电位。输入B在为低电位时，输入A与固定触点A接通而处于高电位，于是逻辑电路中输出B为低电位，而输出A为高电位，TR2和TR3导通，其电路是：电源→TR2→伺服电动机→TR3→接地，伺服电动机转动，带动挡板“Face”位置移动，当到达“Face”位置时，电流断开，伺服电动机停转。

图8－24　方式伺服电动机控制原理

（a）结构；（b）工作电路

3．冷气最足风挡控制

如图8－25所示冷气最足风挡伺服电动机控制原理。当通风工况处于“Face”时，根据必要吹出温度TAO值，冷气最足风挡可选择全开、中间、全关三个位置，以加速冷却。冷气最足风挡之所以在“Face”通风工况时作用，是因为根据“头冷足暖”的设计思想。此外，当温度设定为最低（18℃）时，该风挡处于全开位置。

图8－25　冷气最足风挡伺服电动机控制原理

4．空气混合风挡的控制

空调ECU发出“全开”、“中间”或“全关”信号至空气混合风挡控制电路，与进气伺服电动机控制原理相同，空气混合伺服电动机旋转输出扭矩，带动控制杆摆动，从而使固定于控制杆上的空气混合风挡开、闭。

二、温度控制

温度控制原理如图8－26所示。输出温度的控制是以室温传感器、环境温度传感器、水温传感器、蒸发器温度传感器和太阳能传感器的输入信号为基础进行的。

图8－26　温度控制原理

1．传感器

1）室温传感器

室温传感器用于检测车厢内空气温度。为了测出车厢内空气的平均温度，该传感器外壳内设有一微型风机，该风机从车厢内吸入空气，空气流过温度传感器后，传感器即输出温度高、低信号到空调ECU。

2）环境温度传感器

环境温度传感器用于检测车外空气温度。该传感器封装在一个塑料壳体内。采用这种结构设计可测定车外空气的平均温度。

3）水温传感器

该传感器设在冷却水流经取暖器入口处，将发动机冷却水温度信号传至空调ECU。

4）蒸发器温度传感器

该传感器设在空气流经蒸发器的出口处，检测冷却后的空气温度。

5）太阳能传感器

该传感器安装在汽车仪表板上方的车顶部，并暴露在太阳光的照射之下。其目的用于测量进入车内，使车内温度发生变化的太阳辐射能量。空调ECU据此对车内温度进行补偿。它一般用光电二极管制成，不受车内温度的影响，并对太阳光的响应能力非常灵敏。

以上五种传感器除太阳能温度传感器采用光电二极管外，其余均采用热敏电阻，因为热敏电阻非常适合常温温度检测。

2．温度控制

空调出风口温度的控制主要通过改变空气混合风挡开度，即通过改变冷热空气混合比进行的。空调ECU由TAO值计算出每一时刻空气混合风挡开度，由于部分从取暖器来的热空气直接影响出风口温度，因此，空调ECU必须根据水温传感器信号修正混合风挡开度。最后，空调ECU通过控制电路控制空气混合伺服电动机，改变空气混合风挡的开度。

空调出风口温度利用进气风挡进行辅助控制。当需要急剧冷却时，进气风挡位于空气内循环位置，进气参与循环，减少通风阻力。由于风量增加，冷却能力大为增加，反之，当TAO值大，进气风挡位于空气外循环，风量减少，冷却能力降低；中间区域时，“内气”和“外气”混合使用。

三、风量控制

为了获得理想的车厢内温度，就必须要将经过空调处理的空气不断地吹向车厢内每个角落。为此，需要必要的风量。风量是送风机输送的，并不是越大越好：风量越大，送风机送风速度越高，风机噪声也越大。因此，提供满足需要且尽量少的风量是最理想的状态。风量控制大致有以下三种方法。

1．TAO值风量控制

如果车厢内温度与设定温度相差较大，TAO也较大，此时空调ECU通过升高功率管基极电位，增大送风机电流，从而提高送风机转速，增大空气流量。

2．冷风关闭控制

寒冷时发动机启动后冷却水温极低。这时，冷风吹出使人感到不快。所以在发动机水温低于40℃以前，关闭送风机；水温高于40℃以后，随着水温升高，送风机速度线性递增至最大。

3．温风关闭控制

发动机启动后，即使压缩机不旋转，但冷凝器不能在很短的时间内充分冷却，特别是炎热的夏季发动机刚启动，空调出风口突然吹出热风，使人很不舒服。所以在送风机的控制中，当发动机启动后一段时间内，关闭送风机，待冷凝器工作正常一段时间后（即送风机低速运行5s）后，送风机才能高速旋转。

四、通风控制

一般说来，冷风吹在脸部及上半身，温风吹在下半身及脚部，是比较舒服的。空调出风口温度就是按照这个原则选择风挡开度达到的。

（1）OFF（停）：功能杆在此位置时，鼓风机不转；压缩机不开；热水阀关闭；除霜和仪表风门开启，地板风门不固定；所有送风口均无风。

（2）MAX（最冷）：功能杆在此位置时，压缩机运行；鼓风机按最高速转动；循环车内空气；热水阀开启，但温度杆处于左极限位置时热水阀关闭；仪表板送风口送风；地板风口漏风；除霜风门关闭。

（3）NORM（正常）：功能杆在此位置时，压缩机运转；鼓风机电压按2V递减运行；热水阀开启，但温度杆处于最左端时关闭；引进车外新风；仪表板风口送冷气，地板风口送冷气，除霜风门关闭。

（4）BILVEL（双风口）：功能杆在此位置时，压缩机运行；鼓风机电压按2V递减运行；热水阀开启，但温度杆处于最左端时关闭；引进车外新风；仪表板风口和地板风口同时送冷风；除霜风门半开。

最凉、正常空调、双层风口送位置供冷气。

（5）VENT（通风）：功能杆在此位置时，压缩机停开；鼓风机按最高转速运行；热水阀关闭；引进车外新空气；仪表板送风口送风；地板风口漏风；除霜风门关闭。

（6）HEAT（采暖）：功能杆在此位置时，压缩机停开；鼓风机高转速运行；热水阀开启，但如果温度杆拨到最左位置时就关闭；引进车外新空气；仪表板风门（冷风）关闭，地板风口送暖风，除霜风门半开。

（7）除霜：功能杆在此位置时，是风窗玻璃除霜位置。在此位置压缩机运行，以便除湿，热水阀开启；鼓风机按最高转速运行；引进车外新空气；仪表板送风门关闭，地板风口出暖风，除霜风门送风。

五、压缩机控制

通过控制电磁离合器的通/断动作来控制空调压缩机的运行。当通过蒸发器的空气中含有水分时，由于蒸发器表面温度低（3℃左右），因而蒸发器表面易结霜，这样将显著降低热交换率，使压缩机浪费动力。用蒸发器温度传感器测定蒸发器出口处空气温度，当该温度小于3℃时，关闭压缩机的电磁离合器，使压缩机停止驱动，停止制冷剂工作，防止结霜。

在空调操作面板上有“ECON”（经济工况）显示开关，当“ECON”运行时，压缩机电磁离合器断开温度提高到10℃，这样可减速少压缩机工作时间，以节省动力。

【复习延伸】

某些汽车的发动机冷却系统和空调冷凝器共用一个风扇进行散热，如图8－27所示。这种风扇有两种转速，即低速和高速。风扇电动机转速的改变是通过改变线路中电阻值的方法实现的。从图8－27中可看出，起关键控制作用的是空调（A/C）开关和水温开关。当空调开关开启时，常速风扇继电器通电工作。由于线路中串联了一个电阻，风扇低速运转。当冷却系统水温达到89～92℃时，水箱风扇也是低速运转；一旦发动机水温升至97～100℃时，水箱风扇高速运转，以加强散热效果。