任務二　汽車空調的組成與分類

任務導入

車主劉先生到某汽車特約經銷店進行汽車空調維護，咨詢汽車空調使用知識、制冷劑和冷凍機油類型等，你作為服務顧問接待了劉先生，并準備解答相關的問題。

知識準備

一、汽車空調的功能

汽車空調可以為乘務員提供舒適的乘車環境，降低駕駛員的疲勞強度，提高行車安全性，如圖1-1所示，其調節的內容主要包括以下幾個方面。

1.溫度

對空氣溫度的調節包括冬季（一般舒適的溫度，冬季為16～18℃）加熱和夏季（一般舒適的溫度，夏季為20～28℃）降溫兩種情況。轎車和小型客車一般以發動機冷卻循環水作為暖氣的熱源，而大型客車則采用獨立式加熱器作為暖氣的熱源，降溫則必須用專門的制冷設備，即汽車空調制冷系統來進行。

2.濕度

空氣的濕度是指空氣中水蒸氣的含量百分數。對濕度的調節一般都是降低濕度，即除濕，特別是在夏季尤其如此。在同樣的溫度下，濕度越大，人感到越熱（一般舒適的濕度，夏季為50%～60%，冬季為40%～50%）。

3.空氣潔凈度

汽車門窗長時間關閉，車內充滿了人呼出的二氧化碳、排出的汗味等各種影響空氣潔凈的氣味，因此必須要求汽車空調具有補充車外新鮮空氣、過濾和凈化車內空氣的功能。一般的汽車空調設有進風門、排風門、空氣過濾器和空氣凈化裝置等。

4.空氣流動速度

汽車空調系統的空氣流動速度包含下面兩個方面的含義。

①車內、外空氣的交換速度，即引入外界新鮮空氣的比例，外界新鮮空氣進入量的多少由新鮮空氣閥門開度的大小來控制。

②內部空氣的流動速度，主要解決車廂內溫度不均現象。

汽車空調主要調節的是車內部的氣流速度。夏天，氣流速度稍微大些，有利于人體散熱降溫，但過大的風速直接吹到人體上，也會使人感到不舒服（一般舒適的氣流速度為0.25m/s左右）。冬天，風速大會影響人體保溫，因而冬天取暖時氣流速度應盡量小一些（一般為0.15～0.20m/s）。

5.除霜

冬天，前后風窗玻璃容易結霜，這將導致駕駛員的視線模糊不清，增加行車的危險性。這就需要通過暖風來除去風窗玻璃的霜，以維持駕駛員的視線清晰度，提高行車安全性。

二、汽車空調的組成與分類

汽車空調系統一般由制冷裝置、取暖裝置、通風裝置、電氣控制裝置四大部分組成。嚴格來說，還應包括空氣凈化裝置，所以為五大組成部分。高級轎車裝備有炭罐、空氣濾清器和靜電除塵式凈化器等一套較完整的空氣凈化系統，而在普通型轎車中，空氣凈化的任務則由蒸發器直接完成。

1.汽車空調的組成

（1）制冷裝置　汽車空調制冷系統主要由空調壓縮機、蒸發器、冷凝器、儲液干燥器、視液窗、膨脹閥等部件組成，利用制冷劑的不斷變態循環達到制冷效果。其系統組成及布置如圖1-2所示。

（2）取暖裝置　取暖系統由加熱器、水閥、水管、發動機冷卻液等組成（如圖1-3所示）。主要用來取暖和除霜，大多數轎車采用發動機冷卻液、廢棄的余熱或者利用燃燒器燃燒產生熱量，作為取暖的熱源，再通過加熱器加熱由鼓風機送入的車內空氣或車外的新鮮空氣，使得出風口的溫度上升達到取暖的目的。

（3）通風裝置　由進氣模式風門、鼓風機、混合氣模式風門、氣流模式風門、導風管等組成。通風裝置的風門布置如圖1-4所示。

通風系統通過鼓風機、進風口風門和風道，將外部新鮮空氣吸進車內，起到通風和換氣的作用，同時，通風對防止風窗起霧也起到良好的作用。

（4）空氣凈化裝置　除去車內空氣的塵埃、臭味、煙氣以及有毒氣體，使車內空氣變得清新。同時，在空氣濕度較低的時候，對車內空氣進行加濕，以提高車內空氣的相對濕度。配備空氣凈化裝置的汽車空調在高級轎車和豪華客車上應用較多。

（5）電氣控制裝置　控制電路主要包括點火開關、A/C開關、電磁離合器、鼓風機開關及調速電阻器、各種溫度傳感器、制冷劑高低壓力開關、溫度控制器、送風模式控制裝置、各種繼電器等。

溫度控制器以蒸發器表面的溫度作為控制信號，控制電磁離合器的動作。如果壓縮機溫度過高，高壓部分會因壓力異常而損壞，所以設有過熱開關或高壓壓力開關；如果系統制冷劑缺乏，則可能冷凍機油也缺乏，壓縮機若在這種干摩擦情況下運轉，容易損壞，因此設有低壓壓力開關，當系統壓力過低時會自動切斷壓縮機的電源。像這樣通過控制壓縮機電磁離合器的吸合與斷開，防止制冷系統壓力過高；通過溫度傳感器、溫度控制器等控制乘員室內空氣的流速、方向和溫度，實現駕駛員設定的溫度范圍，完善了空調系統的正常工作。

對于設有微型計算機控制的空調系統，其壓縮機的開停（或水閥的開啟度）可滿足空調系統處于最經濟狀態和所要求的各種冷暖狀態。

為了解決汽車怠速、加速等運行工況下的動力匹配及散熱器冷卻問題，近年來比較多地采用提高怠速轉速的辦法。

2.汽車空調的分類

汽車空調可按驅動方式、功能、溫度可調區域、送風方式和控制方式等進行分類。

（1）按空調壓縮機驅動方式分

①獨立式空調　獨立式空調又稱為主動式汽車空調，由專用空調發動機來驅動（輔助發動機驅動）制冷壓縮機。獨立式汽車空調系統的制冷量大，其運行過程穩定，不受主發動機工作情況的影響，但成本高，體積及質量大，多用于制冷量較大的大中型客車上。其工作原理如圖1-5所示。

②非獨立式空調　非獨立式空調又稱為被動式汽車空調，由汽車發動機直接驅動制冷壓縮機。這種汽車空調結構緊湊，但其消耗發動機10%～15%功率，降低汽車后備功率，影響發動機的動力性，工作穩定性較差。一般小型客車和轎車采用非獨立式汽車空調，如圖1-6所示。

（2）按功能分

①單一功能型　單一功能指冷風、暖風各自獨立，自成系統，一般用于大中型客車和載貨汽車上。單一功能型又可分為單一取暖和單一制冷兩種形式。

②冷暖一體型　冷暖一體是指冷暖風合用一臺鼓風機、一個風道及一套操縱機構。在制冷系統的基礎上增裝加熱器及暖風出口，其結構形式如圖1-7所示。

這種結構又可分為冷、暖風分別工作和冷、暖風可同時工作兩種方式。冷暖一體型汽車空調結構緊湊，操縱方便，需要駕駛員手動控制其出風量和冷暖轉化模式（也就是常說的手動空調），增加了駕駛員行車時的操作，多用于轎車上。

③全功能型　全功能型空調是在冷暖一體型空調的基礎上改良而來的，如圖1-8所示。這種形式的汽車空調集制冷、供暖、除霜、去濕、通風、凈化等功能于一體，可同時工作，實現從冷到熱連續溫度的調節。

（3）按溫度可調節區域分

①單區空調系統　單區空調系統只能調節整個車內保持一個合適溫度。

②雙區空調系統　雙區空調系統是通過兩個溫度翻板單獨控制駕駛員側和副駕駛側兩側的溫度。

③四區空調系統在一些高級轎車上加裝，可以對車內左前、右前、左后、右后四個區域進行單獨的溫度調節。一般只有自動空調可以進行分區溫度調節。

（4）按送風方式分

①直吹風　空調風（冷或熱）直接從空調吹出，其結構比較簡單，風阻損失小，但送風不均勻。一般轎車、貨車、中小型旅游車常采用這種方式。

②風道式　空調風通過車內風道送出。送風口布置的原則是冷風出風口布置在上面（盡可能在車頂下），暖風出風口布置在下面（盡量在地板上），以滿足“頭涼足暖”的要求，即有上、下兩層風道。這種方式送風比較均勻，但零件增加，風道阻力增大，因此送風機功率要大，主要用于大中型客車。

（5）按控制方式分

①手動空調　車內通風的溫度控制是駕駛員通過儀表板上空氣控制桿、溫度控制桿、進氣桿和風扇開關等來操縱通風管道上的各種活門來實現的，大多數經濟型轎車都采用旋鈕式的手動空調。

②半自動空調　半自動空調與手動空調主要區別在于采用了程序裝置、伺服電動機或控制模塊等操縱機構，其操縱系統可根據駕駛員的設定工作，將空調溫度控制在設定的值，但是風速還是手動調節的，如圖1-9所示。一般裝配在中檔轎車上，如大眾波羅、速騰等。

③全自動空調　全自動空調是利用傳感器隨時監測車內外溫度的變化，并把檢測到的信號送給空調的電子控制單元（ECU）。如圖1-10所示。

ECU則按預先編制的程序對信號進行處理，并通過執行元件，不斷地對風機轉速、出風速度、送風方式及壓縮機工作狀況等進行調節，從而使車內溫度、空氣濕度及流動狀況始終保持在駕駛員設定的水平上。一般裝配在中高檔轎車上，如廣州本田雅閣、一汽奧迪、通用別克、凱美瑞、福美來等自動擋豪華版轎車就裝配著全自動空調。

3.汽車空調的特點

汽車的使用環境以及自身的特點決定了汽車上安裝的空調應具備自身的特點，要求比家用空調更能適應惡劣的環境，綜合來說汽車空調應具備以下特點。

①汽車空調動力來源于發動機或輔助發動機。不便于用電力作為動力源，因而在動力源處理上要比房間空調困難得多。

②汽車空調制冷量大、降溫速度快。車內乘員密度大，產生熱量多，熱負荷大，而冬天人體所需的熱量也大；汽車為了減輕自重，隔熱層薄，汽車的門窗多、面積大，所以汽車的隔熱性能差，熱量流失嚴重；此外，汽車都在野外工作，環境險惡，千變萬化。要使汽車空調能迅速地降溫，在最短的時間內達到最舒適的環境，要求制冷量特別大。非獨立式空調系統，由于發動機的工況變化頻繁，所以制冷系統的制冷劑流量變化大。例如，汽車高速運動時，發動機的轉速高達6000r/min，而在怠速時才600～700r/min，兩者相差10倍之多，這導致壓縮機輸送的制冷劑變化大，制冷流量變化大，導致汽車空調設計困難，制冷效果不佳，而且會引起壓力過高或者壓縮機的液擊現象而發生事故。

③汽車空調工作環境惡劣，但抗沖擊力強。汽車空調安裝在運動中的車輛上，承受劇烈、頻繁的振動和沖擊，因此汽車空調的各個零部件具有足夠的強度和抗振能力，接頭牢固并防漏。

④汽車空調結構緊湊，質量小。由于汽車本身的特點，要求汽車空調結構緊湊，能在有限的空間進行安裝，而且安裝了空調器后，不至于使汽車增加質量太多，影響其他性能。現代汽車空調的總質量已經比20世紀60年代下降了50%，是原始汽車空調裝置質量的1/4，而制冷能力卻比20世紀60年代增加50%。

三、汽車空調的布置與操作

1.汽車空調的位置布置

（1）轎車空調位置的布置　由于空間限制，轎車空調的布置常常采用非獨立式壓縮機，即壓縮機由發動機通過皮帶驅動，一般轎車制冷系統的布置如圖1-11所示。

壓縮機通過發動機曲軸的帶輪驅動，中間通過電磁離合器控制動力接通和斷開。整個制冷系統的裝置大部分布置在發動機艙內：壓縮機一般固定在發動機的一側，蒸發器一般安裝在駕駛室內，內藏在儀表板內空調器的通風管路中，冷凝器安置在發動機冷卻水散熱器的前面，用冷凝器風扇和行駛時的流動風進行熱交換。儲液干燥器安裝在靠近冷凝器處，最好離發動機遠一點，以免受其散熱的影響。蒸發器和膨脹閥一起裝在一個箱體內，安裝在車室內或靠近車室的發動機室內。蒸發器有的布置在儀表的中間或下方，為儀表式，也有的布置在后部，由前向后送風。

（2）客車空調的布置　我國的客車空調一般采用三種布置形式。

①整體裙置式。這種布置方式將壓縮機、輔助發動機、冷凝器、蒸發器用傳動帶和管道連成一個整體布置于客車地板下，也叫整體式空調。該方案安裝方便，制冷系統不外露，車的外觀不受影響，因此常見于高檔旅游客車；但是由于蒸發器位于地板下方，送風機的功率要求較大。

②冷凝器、蒸發器集中置頂，壓縮機和輔助發動機裙置式，也叫分體式空調。這種布置方式特點是安裝靈活、維修方便，是我國最常見的一種客車空調布置方式。

③冷凝器、蒸發器集中置頂，壓縮機后裙置式，該方案安裝維修方便，噪聲低，但是僅僅適合于大功率后置式發動機的非獨立空調系統。也叫分散式空調，如圖1-12所示。

2.空調出風口的布置

為了調整不同的出風口，達到除霜和改變氣流分布的目的，儀表臺上設置有不同的出風口。駕乘人員可根據自己的需求確定哪些出風口出風，以提供更舒適的環境。出風口設置如圖1-13所示。

3.空調操作面板的布置

汽車空調的操作面板包括手動空調操作面板和自動空調操作面板，從面板設置上又可分為旋鈕式和按鍵式兩種。

（1）手動空調操作面板　手動空調冷熱的選擇、風速的大小和出風口的調整以及內外循環的狀態需要駕乘人員手動來調整。如圖1-14所示為旋鈕式手動空調操作面板示意圖。

手動空調操作面板上各旋鈕名稱和作用如表1-1所示。

（2）手動空調的使用操作

①夏季制冷

a.先打開車窗，釋放積聚在車內的熱氣。

b.關上車窗，開空調A/C開關。

c.溫度選擇開關調到藍色區域，將鼓風機速度選擇開關開到最大擋位，選擇外界空氣循環模式，最好選擇臉部擋位，不要選擇吹擋風玻璃擋。

d.達到正常舒適狀態時，可調小鼓風機擋位至2擋或1擋 ，維持車內舒適的溫度和風速。

如果溫度不是很高，可以按住ECON（經濟模式按鈕），此時空調系統只吹風不制冷，可以節省燃料。

②夏季去除擋風玻璃的霧氣

a.打開一點車窗，利用外界空氣，快速降低駕駛室內的濕度。

b.打開空調A/C開關，選擇室外空氣循環模式，空氣流分配方向選擇，利用空調制冷除濕功能。

c.濕度過大時，兩者配合使用效果更好。

③冬季采暖除霜

a.啟動發動機，熱車。

b.把室內循環打開。

c.把溫度選擇開關，調到紅色區域（藍為冷風，紅為暖風）。

d.按壓后風擋除霜開關，利用電熱絲除去后風擋的霜。

（3）自動空調操作面板　圖1-15是桑塔納自動空調操作面板。一般的自動空調操作面板除了自動運行模式之外，同時設有手動調節模式。

（4）自動空調的使用操作

①自動運行模式。溫度調節到18～29℃之間 ，按壓鍵。

②最大功率工作模式。

③手動除霜。按壓按鈕后，溫度自動調節、出風量最大，且都從除霜出風口吹出，此時空氣循環運行模式和ECON模式自動關閉。再次按壓此按鈕或AUTO鍵后，關閉此功能。

④手動循環空氣運行模式。

（5）空調使用過程中的注意事項

①汽車在熄火前要注意先關掉空調。

②車廂內最好不吸煙。

③熱車后使用暖風。

④盡量避免車輛在高速行駛時開啟空調，建議在行駛速度較低時開啟。

⑤定期更換空氣濾清器。

任務實施

請按小組的形式開展角色扮演，并結合實際情況相互問一些問題，例如：

1.汽車空調的功能有哪些？

2.汽車空調由哪些部分組成？按照什么方式進行分類？

3.汽車空調的布置與操作方法有哪些？