(1)电子式温控器。电子式温控器的感温元件是热敏电阻,装在蒸发器的外侧正面(或其他可感温的位置)用以检测蒸发器的出风温度,热敏电阻有导线与三极管电子电路相连,由于温度变化使热敏电阻的阻值发生变化,从而控制电路的接通或断开。电子式温控器工作原理如图11-25所示。 当空调系统工作时,空调开关接通,自蓄电池的电流经空调开关→R13→R1→R3→VT1的基极,使VT1导通,VT2、VT3、VT4也相继导通,电流由蓄电池→空调开关→电磁线圈→VT4搭铁,继电器的触点闭合,电磁离合器通电,压缩机开始制冷当车内温度下降到低于规定值时,即蒸发器出风口温度低于规定值,热敏电阻的阻值增大,使VT4的基极电位降低,这时VT1、VT2、VT3、VT4均截止,使继电器电磁线圈中无电流通过,触点脱开,电磁离合器因断电与压缩机分离,压缩机停止工作。这时蒸发器表面温度又要上升,负温度系数的热敏电阻的阻值又减小到一定值,重新使VT1、VT2、VT3、VT4均导通,继电器触点闭合,电磁离合器吸合使压缩机工作,重复以上过程可使车内温度稳定性在所要求的范围内。
(2)三位压力开关。除高、低压开关外,有些汽车空调系统中还有三位压力开关。三位压力开关由隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成,一般安装于储液干燥器或高压管路上,感受制冷剂高压回路的压力信号,其工作过程如图11-26所示。
1)制冷剂压力小于196kPa,由于隔膜、碟形弹簧弹力大于制冷剂压力,因此高、低压接点断开,压缩机停转,实现低压保护(见图11-26(a))。
2)制冷剂压力为200~300kPa,此压力高于开关的弹簧压力,弹簧会挠曲,低压接点接通,压缩机正常运转,同时冷凝器冷却风扇低速运转(见图11-26(b))。
3)制冷剂压力大于3140kPa,超过隔膜、碟形弹簧弹力,碟形弹簧反转,断开高、低压接点,压缩机停转,实现高压保护(见图11-26(c))。
4)当制冷剂压力大于1770kPa时,压力大于隔膜弹力,隔膜反转,推轴向上接通冷凝器冷却风扇或散热器风扇的转速转换接点,此时风扇高速运转,实现中压保护。当压力降至1370kPa时,隔膜恢复原状,轴下落,接点断开(见图11-26(d))。
(3)过热开关和热力熔断器。过热开关安装在压缩机缸体后侧、高压管出口处。过热开关是一种温度与压力感应开关,在正常情况下,电磁离合器电流流过热流限制器的熔丝,过热开关断开。如果系统出现过热情况,当过热开关感测到高温时,过热开关触点闭合,又有电流流过热流限制器(电流增大,合成热量会使熔丝熔化,压缩机电磁离合器线圈的电路断开,压缩机停止工作,起到保护作用。系统的高温、低压状态通常在缺少制冷剂时出现。如果压缩机继续运转,会因缺少润滑油而过热损坏,过热开关将压缩机停止运转,直到故障排除。保护压缩机过热开关的壳体和头盖之间用O形圈密封,一个特殊成形的限位圈把开关固定就位,并使壳体通过压缩机搭铁,当温度过高时,膜片变形使触点闭合。过热开关结构如图11-27所示。
热力熔断器与过热开关配合使用,当过热开关闭合时,通向电磁离合器的电流通过热力熔断器的加热器,使加热器温度升高,直到熔丝熔化,使电磁离合器电路中断,压缩机停止运转。
(4)电控自动控制空调系统常用传感器。
1)车内温度传感器。车内温度传感器的作用是检测车内温度,一般安装在仪表板下端,它是具有负温度系数的热敏电阻,其结构和安装位置如图11-28(a)所示。该传感器可检测车内空气的温度,并将温度信号输入空调ECU。图11-28(b)为车内温度传感器电路图。
2)车外温度传感器。车外温度传感器与车内温度传感器相似,其作用是检测车外周围的空气温度,同样采用热敏电阻检测空气温度,并把温度信号输入到空调ECU。其安装位置和结构如图11-29所示。
3)空调蒸发器出口温度传感器。空调蒸发器出口温度传感器安装在空调的蒸发器片上,用来检测蒸发器表面温度。空调蒸发器出口温度传感器同样采用热敏电阻。
4)发动机冷却液温度传感器。发动机冷却液温度传感器直接安装在暖风加热器的水管上,用于检测发动机暖风装置的加热器的冷却液温度,并将温度信号输送给空调ECU。
5)光照传感器。光照传感器可把日光照射量变化转换为电流变化,并将信号输入空调ECU,空调ECU根据此信号调整车用空调器吹出的风量与温度。光照传感器的结构及特性如图11-30所示。光照传感器主要由壳体、滤光片及光敏二极管组成,通过光敏二极管可检测出日光照射量的变化。光敏二极管对光照变化反应敏感,而自身不受温度的影响。
光照传感器安装在驾驶室仪表板上方容易接受日光照射的位置处,并能通过抽气机从该处吸入空气。
6)烟雾浓度传感器。香烟的烟雾及车外传来的灰尘会污染车内空气,为保持车内空气清新,在某些电控自动控制空调上安装了空气交换器。它采用光电型散热式烟雾浓度传感器检测烟雾,通过空调ECU可使空气交换器在有烟雾时自动运转,没有烟雾时自动停止,保持车内空气清新。如图11-31所示,烟雾浓度传感器由发光元件、光敏元件及信号处理电路组成。
其工作原理如下:通过细缝的空气可以自由地流动,发光元件间歇地发出红外线。在没有烟雾的情况下,红外线射不到光敏元件上,电路不工作;但当烟雾等进入传感器内部时,烟雾粒子对间歇的红外光进行漫反射,就有红外光射到光敏元件上,这时空调ECU判断出车内有烟雾,就会使鼓风机电动机旋转。
7)湿度传感器。湿度传感器主要有热敏电阻式和结露式两种。热敏电阻式湿度传感器可用于汽车风窗玻璃的防霜和电控自动控制空调车内相对湿度检测。热敏电阻式湿度传感器装有金属氧化物系列陶瓷材料制成的多孔烧结体,传感器就是利用烧结体表面对水分子的吸附作用来工作的。当烧结体吸附了水分子时,其电阻值发生变化,根据这一变化就可以检测出湿度的变化,其结构如图11-32所示。
当湿度增加时,传感器的阻值减少,当相对湿度从0%变化至100%时,传感器的阻值有数千倍变化。这种传感器的阻值随温度变化而变化,所以给湿度传感器再配以温度补偿热敏电阻后,才能提高测试精度。
在接近结露状态的高温度区域,厚膜状陶瓷半导体的阻值将急剧地变化,结露式湿度传感器就是利用这一原理制成的。结露式湿度传感器的结构如图11-33所示,其内部由电极、感湿膜、热敏电阻及铝基板组成。在高湿度情况下,传感器把湿度变化转换成阻值的变化并对湿度进行测定,测试精度高,响应特性好。结露式湿度传感器可用于检测风窗玻璃结露,当处于结露状态时,空调ECU按传感器信号使汽车空调以除霜方式工作,从而保持车内乘员的良好视野。
(5)电子膨胀阀。将蒸发器出口的温度和压力信号送入控制器,以实现多功能的流量控制和调节。电子膨胀阀分电磁式和电动式,电动式又分为直动型和减速型。
(6)空调鼓风机控制器。安装在蒸发器的壳体上,由空调ECU输出电流对空调鼓风机转速进行无级调整,功率三极管内安装有一个温度保护熔丝,可在114℃时熔断,防止空调鼓风机控制器过热损坏。
(7)伺服电动机。
1)进风控制伺服电动机。用于进风控制方式。如图11-34所示,进风控制伺服电动机的转子经连杆与进风风门相连,当驾驶员使用进风控制键选择“车外新鲜空气导入”或“车内空气循环”模式时,空调ECU控制进风控制伺服电动机带动连杆顺时针或逆时针旋转,带动进风风门打开或关闭,从而改变进风方式。该伺服电动机内装有一个电位器随电动机转动,并向空调ECU反馈电动机活动触点的位置情况。
2)空气混合伺服电动机。如图11-35所示,进行温度控制时,空调ECU首先根据驾驶员设置的温度及各传感器送入的信号,计算出所需要的出风温度并控制空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动,改变空气混合风门的开启角度,从而改变冷、暖空气混合比例,调节出风温度与计算值相符。电动机内电位计的作用是向空调ECU输送空气混合风门的位置信号。
3)送风方式控制伺服电动机。如图11-36所示,当按下操作面板上某个送风方式键时空调ECU将电动机上的相应端子搭铁,而电动机内的驱动电路由此将电动机连杆转动,将进风控制风门转到相应的位置上,打开某个送风通道。当打开AUTO开关时,空调ECU根据计算结果,自动改变送风方式。
4)最冷控制伺服电动机。如图11-37所示,该电动机的风门具有全开、半开和全闭三个位置。当空调ECU使某个位置的端子搭铁时,电动机驱动电路使电动机旋转,带动最冷控制风门位于相应位置。
