汽車自動空調工作原理

目前大部分汽車都配備了自動空調，操作起來非常簡單。其實自動空調的結構挺復雜的。大家在修自動空調的時候要多了解一下自動空調的工作原理。

汽車自動空調的工作原理主要包括：

空調系統、暖通空調系統和自動控制系統原理。讓我們一個一個來看看。

一、汽車空調制冷系統的原理

汽車空調制冷系統的原理大家應該都知道。空調制冷系統由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發器和鼓風機組成。用銅管(或鋁管)和高壓橡膠管將各部分連接成一個封閉的系統，如圖1-1所示：

制冷系統工作時，制冷記憶的不同狀態在這個封閉系統中循環，每個循環分為四個基本過程：

壓縮過程：壓縮機從蒸發器出口吸入制冷劑氣體，壓縮成高溫高壓氣體，從壓縮機排出。

散熱過程：高溫高壓過熱制冷劑氣體進入冷凝器。隨著壓力和溫度的降低，制冷劑氣體凝結成液體，釋放出大量的熱量。

節流過程：高溫高壓的制冷劑液體通過膨脹裝置后，體積變大，壓力和溫度急劇下降，膨脹裝置被霧(小液滴)消除。

吸熱過程：霧狀制冷劑液體進入蒸發器，所以制冷劑的沸點遠低于蒸發器內的溫度，所以制冷劑液體蒸發成氣體。在蒸發的過程中，吸收了大量的環境熱量，然后低溫低壓的制冷劑蒸氣再次進入壓縮機。如果重復上述過程，蒸發器周圍的空氣溫度將會降低。如圖1-2所示：

二、汽車采暖通風系統的原理

熱水系統主要由加熱器、熱水調節閥、鼓風機和控制面板組成。它在車輛上的安裝位置如圖1-4所示：

汽車加熱系統的主要功能有：加熱、除霜、調節溫度和濕度。

水加熱系統的工作原理如圖1-3所示。水冷發動機冷卻系統中的冷卻液用作熱源。冷卻液被引入車內的熱交換器(加熱器)，鼓風機將車內的循環空氣或外部空氣吹向加熱器。冷空氣與加熱器中的冷卻液進行熱交換，成為熱空氣，被引入車內調節車內溫度。

汽車通風系統

汽車內的通風一般分為自然通風和強制通風。在自然通風中，根據車外產生的不同風壓，在適當的地方設置進風口和出風口，實現通風。強制通風是一種迫使空氣進入并流經鼓風機的方式，通常在汽車行駛時與自然通風配合使用。如圖1-5所示：

三個。自動控制系統原理

自動控制系統由內部溫度傳感器、外部空氣溫度傳感器、蒸發器溫度傳感器、陽光傳感器、氣動馬達、加熱器、冷凝器風扇和內部控制裝置組成。

自動控制系統的原理是根據各種傳感器檢測到的車內溫度、蒸發器溫度、發動機冷卻液溫度等相關開關信號，輸出控制信號控制散熱器風扇、冷凝器風扇、壓縮機離合器、鼓風機電機及其空氣控制電機的工作狀態，從而實現車內溫度的自動控制。如圖1-6所示，各傳感器的位置圖：

空調通過空調ECU自動檢測車內外溫度和太陽輻射，并根據駕駛員設定的溫度自動調節鼓風機轉速和空氣溫度，使車內溫度保持在設定溫度。如圖1-7所示。

在自動空調中，每個傳感器獨立向空調ECU發送信號，空調ECU相應地識別這些信號。

汽車空調的自動溫度控制(ATC)俗稱恒溫空調

空調詳細示意圖

自動溫度控制系統

自動溫度控制系統由溫度傳感器、控制系統ECU、執行器等組成。其中，溫度傳感器包括外部氣體溫度傳感器、內部氣體溫度傳感器、日照傳感器(日照強度傳感器)和蒸發器溫度傳感器。

內部溫度控制原理

外部溫度傳感器一般由熱敏電阻制成，當外部溫度變化時，其阻值也隨之變化。低溫時電阻高，高溫時電阻低。

內部溫度傳感器也是一個負溫度系數的熱敏電阻。一般安裝在儀表盤下方，通過風道與空調的風道相連。當氣流快速通過時，產生的真空將空氣導向車內的溫度傳感器。

陽光傳感器由光電二極管或電池制成，用于感應車輛上的陽光強度，而不是溫度。通常安裝在儀表板上方。

蒸發器溫度傳感器

蒸發器溫度傳感器通常安裝在蒸發器散熱片上，以精確檢測蒸發器溫度。它也由熱敏電阻制成，具有負溫度系數特性。

混合空氣閥執行器

空氣閥執行器采用電機，根據駕駛員設定的溫度自動控制空氣閥的位置，從而控制車內一定的溫度。有些型號使用真空電機，但控制不夠精確。

空調電路圖

當駕駛員設定的溫度為22，車內溫度低于22時，控制系統的ECU向電機發出指令，混合空氣閥關閉蒸發器側的通道，從散熱器側打開通道，使車內溫度迅速上升到22。當駕駛員設定的溫度為22，車內溫度高于22時，控制系統的ECU向電機發出指令，混合空氣閥從蒸發器側打開通道，關閉加熱器散熱器側的通道，使鼓風機電機高速運轉，使車內溫度迅速下降到22。

模擬閥門致動器

模擬閥門執行器通過電動機控制氣閥的位置，從而改變空調的出風口。

壓縮機控制電路圖

壓縮機控制的工作原理

當駕駛員選擇A/C模式時，空調系統的ECU將壓縮機離合器線圈接地并閉合觸點。電流通過離合器線圈，使離合器結合，帶動壓縮機隨圓盤轉動。

當外部溫度傳輸循環中顯示的溫度低于設定值時，ECU禁用壓縮機離合器；類似地，當傳感器指示節氣門全開或發動機高速運轉時，ECU禁用壓縮機離合器。

當溫度從25調節到20時，可變電阻的阻值變為-R，電橋處于不平衡狀態，VA VB。此時，比較器OP1開始工作，雙閥中的冷卻閥DCV打開，在真空泵的作用下，連桿向下移動。反饋電阻的阻值增大，車內溫度下降，是因為風門朝冷氣增大的方向打開。當車內溫度降至設定目標20時，反饋電阻的阻值變為R，總阻值為零，電橋平衡。當環境溫度不變時，室內溫度可保持在20。

當車外氣溫下降時，車內溫度也會下降-T，假設這種下降會導致車外溫度傳感器的電阻增大，電橋處于不平衡狀態。在VAVB中打開OP2時，DVH會雙向啟動，真空泵推動連桿向上移動，可變電阻的阻值也向減小的方向變化，風門向增加暖風的方向轉動。當車內溫度上升t，即室溫變為零時，系統達到平衡。當車內氣溫和日照發生變化，即空調熱負荷發生變化時，其工作原理是一樣的。

計算機溫度控制系統

電腦控制的汽車空調系統不僅可以根據會員的需要吹出最適宜溫度的風，還可以調節w

計算機將設定溫度所代表的電阻與車內溫度傳感器的電阻、車外溫度傳感器的電阻、出口處溫度傳感器的電阻以及日照和節能修正的電阻之和進行比較，做出相應的判斷，然后向執行器發出各種指令，執行器進行相應的操作。現代汽車電腦控制執行器不再使用電子真空閥和真空電機來操作各種功能鍵和溫度鍵，而是通過電腦來控制各個部件上的伺服電機。通過觸摸按鈕，各種信號被輸入計算機。計算機經過計算、分析、比較后發出指令，接通相應的電路使伺服電機轉動，打開相應的出風風門并調節溫度，根據輸入的溫度控制溫度風門的位置。