汽车的原理和维修


学校对联 2019-09-07 17:39:23 学校对联
[摘要]第一篇汽车的原理和维修:【汽车知识】史上最全的汽车原理图解,看懂等于上了三年汽修学校!!!本文摘要:发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。发动机作为汽车的

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第一篇汽车的原理和维修:【汽车知识】史上最全的汽车原理图解,看懂等于上了三年汽修学校!!!


本文摘要:发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。
发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。
● 汽车动力的来源
汽 车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨 大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。
● 气缸数不能过多
一 般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加,发动机的零部件也相应 的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途 和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。
● V型发动机结构
其 实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所 减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不好的是必须要使用 两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。
● W型发动机结构
将 V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大, 发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。
● 水平对置发动机结构
水 平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直 列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄销),而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反。水平对置发动 机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更为平稳;重心低,车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致,动力传递效 率较高。缺点:结构复杂,维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高,在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。
● 发动机为什么能源源不断提供动力
发动机之所以能源源不断的提供动力,得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。
进气行程:活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。
压缩行程:进排气门关闭,活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。
做功行程:火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。
排气行程:活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。
● 发动机动力源于爆炸
发 动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内,火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃,就会产生一个巨大的爆 炸力,而燃烧室是顶部是固定的,巨大的压力迫使活塞向下运动,通过连杆推动曲轴,在通过一系列机构把动力传到驱动轮上,最终推动汽车。
● 火花塞是“引爆”高手
要想气缸内的“爆炸”威力更大,适时的点火就非常重要了,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色。其实火花塞点火的原理有点类似雷电,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云),两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙),当通电时能产生高达1万多伏的电火花,可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体。
● 进气门要比排气门大
要想气缸内不断的发生“爆炸”,必须不断的输入新的燃料和及时排出废气,进、排气门在这过程中就扮演了重要角色。进、排气门是由凸轮控制的,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作。为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的,排气是挤压将废气推出,所以排气相对比进气容易。为了获得更多的新鲜空气参与燃烧,因而进气门需要弄大点以获得更多的进气。
● 气门数不宜过多
如果发动机有多个气门的话,高转速时进气量大、排气干净,发动机的性能也比较好(类似一个电影院,门口多的话,进进出出就方便多了)。但是多气门设计较复杂,尤其是气门的驱动方式、燃烧室构造和火花塞位置都需要进行精密的布置,这样生产工艺要求高,制造成本自然也高,后期的维修也困难。所以气门数不宜过多,常见的发动机每个气缸有4个气门(2进2出)。前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的,而是像人跑步一样,时而急促,时而平缓,那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要,下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的。
● 凸轮轴的作用
简单来说,凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用?它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转,凸轮便不断地下压气门(摇臂或顶杆),从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。
● OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什么意思?
在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母,这些字母到底表示的是什么意思?OHV是指顶置气门底置凸轮轴,就是凸轮轴布置在气缸底部,气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴,也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关,称为单顶置凸轮轴(SOHC)。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关,则称为双顶置凸轮轴(DOHC)。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接,凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断,因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构,更适合发动机高速时的动力表现,顶置凸轮轴应用比较广泛。
● 配气机构的作用
配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件(气门、推杆、摇臂等),主要的作用是根据发动机的工作情况,适时的开启和关闭各气缸的进、排气门,以使得新鲜混合气体及时充满气缸,废气得以及时排出气缸外。
● 什么是气门正时?为什么需要正时?
所谓气门正时,可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中,活塞由上止点移至下止点时,进气门打开、排气门关闭;在排气行程中,活塞由下止点移至上止点时,进气门关闭、排气门打开。
那为什么要正时呢?其实在实际的发动机工作中,为了增大气缸内的进气量,进气门需要提前开启、延迟关闭;同样地,为了使气缸内的废气排的更干净,排气门也需要提前开启、延迟关闭,这样才能保证发动机有效的运作。
● 可变气门正时、可变气门升程又是什么?
发动机在高转速时,每个气缸在一个工作循环内,吸气和排气的时间是非常短的,要想达到高的充气效率,就必须延长气缸的吸气和排气时间,也就是要求增大气门的重叠角;而发动机在低转速时,过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌,吸气量反而会下降,从而导致发动机怠速不稳,低速扭矩偏低。
固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求,所以可变气门正时应运而生。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。
影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关,而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间,却不能改变单位时间内的进气量,变气门升程就能满足这个需求。如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话,气门正时可以理解为“门”打开的时间,气门升程则相当于“门”打开的大小。
● 丰田VVT-i可变气门正时系统
丰田的可变气门正时系统已广泛应用,主要的原理是在凸轮轴上加装一套液力机构,通过ECU的控制,在一定角度范围内对气门的开启、关闭的时间进行调节,或提前、或延迟、或保持不变。
凸轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条(皮带)相连,内转子与凸轮轴相连。外转子可以通过液压油间接带动内转子,从而实现一定范围内的角度提前或延迟。
● 本田i-VTEC可变气门升程系统
本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂,可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴。它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为,通过三根摇臂的分离与结合一体,来实现高低角度凸轮轴的切换,从而改变气门的升程。
当发动机处于低负荷时,三根摇臂处于分离状态,低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭,气门升程量小当发动机处于高负荷时,三根摇臂结合为一体,由高角度凸轮驱动中间摇臂,气门升程量大。
● 宝马Valvetronic可变气门升程系统
宝马的Valvetronic可变气门升程系统,主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作时,蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转,再通过中间推杆和摇臂推动气门。偏心轮旋转的角度不同,凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同,从而实现对气门升程的控制。
● 奥迪AVS可变气门升程系统
奥迪的AVS可变气门升程系统,主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来实现改变气门的升程,其原理与本田的i-VTEC非常相似,只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒,来实现凸轮轴的左右移动,进而切换凸轮轴上的高低凸轮。
发动机处于高负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向右移动,切换到高角度凸轮,从而增大气门的升程当发动机处于低负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向左移动,切换到低角度凸轮,以减少气门的升程。
随着对能源和环保的要求日趋严格,发动机也要不断升级进化,才能满足人们的需求。如时下的“缸内直喷”、“分层燃烧”、“可变排量”等名词相信大家并不陌生,到底它们的工作原理是怎样的?下面我们一起来了解一下吧。
● 活塞、曲轴是最“累”的?
发动一运转,活塞的“头上”就要顶着高温高压,不停地做高速上下运动,工作环境非常严苛。可以说活塞是发动机“心脏”,因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求。
而被活塞踩在“脚下”的曲轴也不好受,要不停地做高速旋转运动。曲轴每分钟要旋转数千次,肩负着带动机油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艰巨任务,是发动机动力的中转轴,因此它也比较“壮”。
● 直线运动如何变旋转运动?
我们都知道,气缸内活塞做的是上下的直线运动,但要输出驱动车轮前进的旋转力,是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢?其实这个与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴是不在同一直线上的,而是对立布置的。
这个运动原理其实跟我们踩自行车非常相似,我们两个脚相当于相邻的两个活塞,脚踏板相当于连杆轴,而中间的大飞轮就是曲轴的主轴。我们左脚向下用力蹬时(活塞做功或吸气向下做运动),右脚会被提上来(另一活塞压缩或排气做向上运动)。这样周而复始,就有直线运动转化为旋转运动了。● 发动机飞轮为什么这么大?
都知道活塞的四个行程中,只有一次是做功的,进气、压缩、排气三个行程都需要一定的力量支持才能顺利进行,而飞轮在这个过程中就帮了很大的忙。
飞轮之所以做得比较大,主要是为了存储发动机的运动能量,这样才能保证曲轴平稳的运转。其实这个原理跟我们小时候的陀螺玩具差不多,我们用力旋转后,它能保持相当长时间的转动。
● 发动机的排量、压缩比
活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量;发动机所有气缸排量之和称为发动机排量,通常用升(L)来表示。如我们平时看到的汽车排量,1.6L、2.0L、2.4L等等。其实气缸的容积是个圆柱体,不太可能正好是整升数的,如1998mL、2397mL等数字,可以近似标示为2.0L、2.4L。
压缩比,即发动机混合气体被压缩的程度,气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。为什么要对气缸的混合气体压缩呢?这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧,从而提高发动机的性能和效率。
● 什么是可变排量?如何改变排量的?
通常为了获得大的动力,需要把发动机的排量增大,如8缸、12缸发动机动力就非常强劲。但付出的代价就是油耗增加。尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时,燃油就白白浪费掉了,而可变排量就可以很好地解决矛盾。
可变排量,顾名思义就是发动机的排量并不是固定的(也就是说参加工作的气缸数量是发生变化的),而是可以根据工况需要而发生改变。那发动机怎么来实现排量的改变的?简单的说,就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作。比如一台6缸可变排量发动机,可以根据实际工况需要,实现3缸、4缸、6缸三种工作模式,以降低油耗,提高燃油的经济性。
如大众TSI EA211发动机采用了可变排量(气缸关闭)技术,主要是通过电磁控制器和安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒来实现气门的关闭与开启。
● 什么是缸内直喷?有什么优势?
我们知道,传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体,最后才进入到气缸内的。在此过程中,因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离,微小的油粒会吸附在管道壁上,而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大。
而缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内,在气缸内直接与空气混合。ECU可以根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间,高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异,使符合理论空燃比的混合气体燃烧更加充分,从而降低油耗,提高发动机的动力性能。
这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含大众(含奥迪)、宝马、梅赛德斯-奔驰、通用等车系上。
福特2.0L EcoBoost GTDi发动机采用了缸内直喷技术,可通过以下链接了解更多:
● 什么是均质燃烧?分层燃烧?
所谓“均质燃烧”可以理解为普通的燃烧方式,即燃料和空气混合形成一定浓度的可燃混合气,整个燃烧室内混合气的空燃比是相同的,经火花塞点燃燃烧。由于混合气形成时间较长,燃料和空气可以得到充分的混合,燃烧更均匀,从而获得较大的输出功率。
而分层燃烧,整个燃烧室内的混合气的空燃比是不同的,火花塞附近的混合气浓度要比其他地方的要高,这样在火花塞周围的混合气他可以迅速燃烧,从而带动较远处较稀的混合气体的燃烧,这种燃烧方式称为“分层燃烧”。均质燃烧的目的是在高速行驶、加速时获得大功率;分层燃烧是为了在低转速、低负荷时节省燃油。
● 如何是实现分层燃烧?
如TSI发动机是怎样实现分层燃烧的?首先,发动机在进气行程活塞移至下止点时,ECU控制喷油嘴进行一次小量的喷油,使气缸内形成稀薄混合气。
在活塞压缩行程末端时再进行第二次喷油,这样在火花塞附近形成混合气相对浓度较高的区域(利用活塞顶的特殊结构),然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气,从而实现气缸内的稀薄燃烧,这样可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果,进一步降低发动机的油耗。
在平时开车的时候相信大家都有体会,感觉带“T ”的发动机很给力,动力很强劲。涡轮增压发动机为什么动力强劲?是怎样增压的?下面我们就来了解一下发动机增压器的工作原理。
● 节气门的作用
在发动机进气系统中主要有两大部件,一是空气滤清器,主要负责过滤空气中的杂质;二是进气管道,主要将空气引入到气缸中。而在进气管中有个很重要的部件,就是节气门。
节气门主要的作用就是控制进入气缸的混合气量大小。那它是怎么控制进气量的呢?我们开车时踩油门踏板的深浅,其实就是控制节气门开度的大小。油门踏板踩得越深,节气门开度就越大,混合气进入量就越大,发动机的转速就会上升。
传统拉线油门是通过钢丝一端与油门踏板相连另一端与节气门相连,它的传输比例是1:1,这种方式控制精度不理想。而现在的电子节气门(电子油门),是通过位置传感器,将踩踏油门踏板动作的力量、幅度等数据传输到控制单元进行分析,然后总结出驾驶者踩油门的意图,再由ECU计算实际节汽门开合度并发出指令控制节汽门电机工作,从而实现对节气门的精准控制。
● 进气歧管长度可变?
我们平时看到发动机的进气歧管的长度好像都是固定的,它的长度还可以改变?其实在进气歧管内安装控制阀,通过它的打开和关闭,可以将进气歧管分为两段,从而改变它的有效长度。那改变进气歧管的长度有什么作用呢?主要是为了提高发动机在不同转速时的进气效率,从而提升发动机在各个转速下的动力性能。
当发动机低速运转时,黑色控制阀关闭,气流被迫从长歧管流入气缸,可以增加进气的气流速度和压强,使汽油和空气更好的混合,燃烧更充分(这个有点像把水流不急的水管捏扁后,水流速度会变急的原理一样)。当发动机转速升高时,控制阀门打开,气流绕开下端管道直接进入气缸,这时能更快吸入更多的空气,增大发动机高转速的进气量。
● 排气歧管为什么“长”得奇形怪状的?
汽车的排气系统主要包括排气歧管、三元催化转化器、消声器和排气管道等。主要的作用就是将气缸内燃烧的废气排出到大气中。
为什么我们看到的排气管大多都形状怪异的?这种设计主要是为了最大限度地避免各缸排出的废气发生相互干涉或废气回流的现象,而影响发动机的动力性能。
虽然排气管设计的奇形怪状,但为了防止出现紊流,还是遵循一定的原则的,如各缸排气歧管尽可能独立、长度尽可能相等;排气歧管尽可能长等。
● 涡轮增压是怎样增压的?
涡轮增压大家并不陌生,平时在车的尾部都可以看到诸如1.4T、2.0T等字样,这说明了这辆车的发动机是带涡轮增压的。涡轮增压(Turbocharger)简称Turbo或T。涡轮增压是利用发动机的废气带动涡轮来压缩进气,从而提高发动机的功率和扭矩,使车更有劲。
涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成,之间通过一根传动轴连接。涡轮的进气口与发动机排气歧管相连,排气口与排气管相连;压缩机的进气口与进气管相连,排气口则接在进气歧管上。到底是怎样实现增压的呢?主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转,从而带动同轴的压缩机高速转动,强制地将增压后的空气压送到气缸中。
涡轮增压主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压,整个过程中基本不会消耗发动机的动力,拥有良好的加速持续性,但是在低速时涡轮不能及时介入,带有一定的滞后性。(涡轮增压工作原理 )
● 机械增压又是怎样的?
相对于涡轮增压,机械增压(Supercharger)的原理则有所不同。机械增压主要是通过曲轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的。与涡轮增压不同的是,机械增压工作过程中会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗。
由于机械增压器是直接由曲轴带动的,发动机运转时,增压器也就开始工作了。所以在低转速时,发动机的扭矩输出表现也十分出色,而且空气压缩量是按照发动机转速线性上升的,没有涡轮增压发动机介入那一刻的唐突,也没有涡轮增压发动机的低速迟滞。但是在发动机高速运转时,机械增压器对发动机动力的损耗也是很大的,动力提升不太明显。
(机械增压工作原理)
● 双增压发动机是怎样工作的?
双增压发动机,顾名思义就是指一台发动机上装有两个增压器。如一台发动机上采用两个涡轮增压器,则称为双涡轮增压发动机。如宝马3.0L直列六缸发动机,采用的就是两个涡轮增压器。
针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象,排气管上并联两只同样的涡轮(每三个缸一组连接一个涡轮增压器),在发动机低转速的时候,较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力,减小涡轮迟滞效应。(宝马BMW M5 F10 双涡轮增压发动机)
前面了解到,涡轮增压器在低转速时有迟滞现象,但高速时增压值大,发动机动力提升明显,而且基本不消耗发动机的动力;而机械增压器,是发动机运转直接驱动涡轮,没有涡轮增压的迟滞,但是是损耗部分动力、增压值较低。那把它们结合一起就岂不是可以优势互补了?
双增压发动机示意图(涡轮增压器+机械增压器)
如大众高尔夫GT上装备的1.4升TSI发动机,设计师就把涡轮增压器和机械增压器结合到了一起。将机械增压器安装到发动机进气系统上,涡轮增压器安装在排气系统上,从而保证发动机在低速、中速和高速时都能有较好的增压效果。(大众1.4 TSI双增压发动机)
在我们日常养车中,定期更换机油机滤、检查水箱水是必不可少的项目,这对发动机的工作性能有着重要的影响。机油、水箱水分别是发动机润滑系和冷却系的重要载体,那它们是怎样对发动机进行润滑和冷却的呢?下面我们一起来了解一下吧。
● 发动机如何润滑?
发动机内部有许多相互摩擦运动的零件,如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与气缸壁面等等,这些部件运动速度快,工作环境恶劣,它们之间需要有适当的润滑,才能降低磨损,延长发动机的寿命。机油作为发动机的“血液”,对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用,定期地更换机油对发动机有着重要的作用。
机油主要存储在油底壳中,当发动机运转后带动机油泵,利用泵的压力将机油压送至发动机各个部位。润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中,重复循环使用。
反复重复润滑的机油中,会带有磨损的金属末或灰尘等杂质,如不清理反而加速零件间的磨损。所以在机油油道上必须安装机油滤清器进行过滤。但时间过长,机油一样会变脏,因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤。
● 发动机是如何冷却的?
发动机除了要有润滑系统减少零件间的摩擦外,还必须要有个冷却系统,适时将受热零件的部分热量及时散发出去,以保证发动机在最适宜的温度状态下工作。发动机冷却有水冷和风冷两种方式,现在一般车用发动机都采用水冷式。发动机水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体、气缸盖水套等部分组成。
那是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动,通过行驶中的自然风和电动风扇,使冷却液在散热器中进行冷却,冷却后的冷却液再次引入到水套中,周而复始,实现对发动机的冷却。
其实冷却系除了对发动机有冷却作用外,还有“保温”的作用,因为“过冷”或“过热”,都会影响发动机的正常工作。这个过程主要是通过节温器实现发动机冷却系“大小循环”的切换。什么是冷却系统的大小循环?可以简单理解为,小循环的冷却液是不通过散热器的,而大循环的冷却液是通过散热器的。
● 柴油机和汽油机的区别
柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力装置,因为燃料的不同,柴油机和汽油机工作方式也是有所不同的。主要表现在以下几个方面,首先喷射方式不一样,一般的汽油机(直喷发动机除外)是将汽油与燃料混合后进入气缸,而柴油机是直接将柴油喷入已充满压缩空气的气缸。
其次,点火方式不同。汽油机需要火花塞将混合气点燃,而柴油机是压缩自燃点火。最后,压缩比不同,柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大,因此它的膨胀比和热效率比较高,油耗比汽油机要低。
● 转子发动机是怎样工作的?
转子发动机也称三角活塞旋转式发动机,与我们常见的往复式发动机不同的是,它是一种通过三角活塞在气缸内做旋转运动的内燃机。
转子发动机的活塞是一个扁平三角形,气缸是一个扁盒子,活塞偏心地安装在空腔内。汽油燃烧产生的膨胀力作用在转子的侧面上,从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心,在向心力和切向力的作用下,活塞在气缸内做行星旋转运动。
在这过程中,工作室的容积随着活塞转动发生周期性的变化,从而完成进气、压缩、做功、排气这四个行程。活塞每旋转一次就做功一次,与一般的四冲程发动机每转两圈才做一次功,具有高马力容积等优点。
● 混合动力汽车是怎样的?
现在的混合动力汽车一般为油电混合,就是利用燃油发动机和电动机共同为汽车提供动力。混合动力车上的装置可以在车辆减速、制动、下坡时回收能量,并通过电动机为汽车提供动力,因此它的油耗比较低,但汽车价格相对较高。
根据电动机所起作用的大小,可以分为强混合动力和轻混合动力两种。强混合动力车主要采用大功率电动机,尽量缩小发动机的排量。在起步或低速时,可以单纯依靠电力行驶,如在车辆重载、加速等情况下,发动机才会介入工作。
轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机,而电动机只是作为辅助作用,不能单独驱动汽车。但能在车辆减速、制动时进行能量回收,实现混合动力的最大效率。
前面了解到发动机的工作原理,都知道发动机的转速是非常高的,如将动力直接作用于车轮来驱动汽车的话是很不现实的。为了满足汽车起步、爬坡、高速行驶等驾驶的需要,变速器应运而生。本期文章将为大家解析一下汽车变速器的结构及工作原理。
● 为什么变速器是必要的?
汽车作为一种交通工具,必然会有起步、上坡、高速行驶等驾驶需要。而这期间驱动汽车所需的扭力都是不同的,光靠发动机是无法应付的。
因为发动机直接输出的转矩变化范围是比较小的,而汽车起步、上坡却需要大的转矩,高速行驶时,只需要较小的转矩,如直接把发动机的动力来驱动汽车的话,就很难实现汽车的起步、上坡或高速行驶。另外,汽车需要倒车,也必须要用到变速器来实现。
● 变速器为什么能变速?
变速箱为什么可以调整发动机输出的转矩和转速呢?其实这里蕴含了齿轮和杠杆的原理。变速箱内有多个不同的齿轮,通过不同大小的齿轮组合一起,就能实现对发动机转矩和转速的调整。用低转矩可以换来高转速,用低转速则可以换来高转矩。
变速器的作用主要表现在三方面:第一,改变传动比,扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围;第二,在发动机转向不变的情况下,实现汽车倒退行驶;第三,利用空档,可以中断发动机动力传递,使得发动机可以起动、怠速。
● 变速器有哪些种类?
汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器和自动变速器。常见的自动变速器主要有三种,分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、双离合器变速器(DSG)。
● 手动变速器的结构
手动变速器(Manual Transmission,简称MT),就是必须通过用手拨动变速器杆,才能改变传动比的变速器。手动变速器主要由壳体、传动组件(输入输出轴、齿轮、同步器等)、操纵组件(换挡拉杆、拨叉等)。
● 手动变速器工作原理
手动变速器的工作原理,就是通过拨动变速杆,切换中间轴上的主动齿轮,通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合,从而改变驱动轮的转矩和转速。下面先看一下简化的手动变速器(2档)的构造图。
发动机的动力输入轴是通过一根中间轴,间接与动力输出轴连接的。如上图所示,中间轴的两个齿轮(红色)与动力输出轴上的两个齿轮(蓝色)是随着发动机输出一起转动的。但是如果没有同步器(紫色)的接合,两个齿轮(蓝色)只能在动力输出轴上空转(即不会带动输出轴转动)。图中同步器位于中间状态,相当于变速器挂了空档。
当变速杆向左移动,使同步器向右移动与齿轮(如上图所示)接合,发动机动力通过中间轴的齿轮,将动力传递给动力输出轴。
一般的手动变速器都有好几个档位(如上图的5档手动变速器),可以理解为在原来的基础上添加了几组齿轮,其实原理都是一样的。如当挂上1挡时,实际上是将(1、2挡同步器)向左移动使同步器与1挡从动齿轮(图中①)接合,将动力传递到输出轴。细心的朋友会发现,R档(倒车档)的主动齿轮和从动齿轮中夹了一个中间齿轮,就是通过这个齿轮实现汽车的倒退行驶。(5档手动变速器工作过程)
● 同步器起什么作用?
变速器在进行换档操作时,尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了避免齿间冲击,在换档装置中都设置同步器。
同步器有常压式和惯性式两种,目前大部分同步式变速器上采用的是惯性同步器,它主要由接合套、同步锁环等组成,主要是依靠摩擦作用实现同步。
当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后,在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等,两者同步旋转,齿轮相对于同步锁环的转速为零,因而惯性力矩也同时消失,这时在作用力的推动下,接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合,并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。
众所周知,汽车变速箱可以分为自动变速箱和手动变速箱。但并不是所有的人都能够完整地说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同。本期的图解汽车,我们将要来剖析一下AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的运作原理。
● AT自动变速箱的结构及工作原理:
现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱,也就是俗称的“AT”自动变速箱。它主要由两大部分构成:1、和发动机飞轮连接的液力变矩器。2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构。
液力变矩器一般是由泵轮、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时,采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接,这样可以减少燃油消耗。
液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构。它里面充满了传动油,当与动力输入轴相连接的泵轮转动时,它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动,从而将发动机动力传递出去。其原理就像一把插电的风扇能够带动一把不插电的风扇的叶片转动一样。
AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制,从而实现变速功能。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制,使得系统更简单,可靠性更好。AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同。AT自动变速箱采用的是行星齿轮组实现扭矩的转换。
AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示。变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作,从而改变变速箱油在阀体油道的走向。当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时,多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力。
行星齿轮组包括行星架、齿圈以及太阳轮。当上面提到的三个部件中的一个被固定后,动力便会在其他两个部件之间传递。如果还是不理解,可以参看以下视频。
● CVT自动变速箱的结构及工作原理:
CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带,金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成,这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形,其中一边的轮盘由液压控制机构控制,可以视不同的发动机转速,进行分开与拉近的动作,V形凹槽也随之变宽或变窄,将金属带升高或降低,从而改变金属带与滑轮接触的直径,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时,另一个带轮凹槽就会逐渐变窄,从而迅速加大传动比的变化。
当汽车慢速行驶时,可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽,主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径,即小圆带大圆,因此能传递较大的转矩;当汽车逐渐转为高速时,主动滑轮的一边轮盘向内靠拢,凹槽宽度变小迫使金属带升起,直至最高顶端,而被动滑轮的一边轮盘刚好相反,向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下,即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径,变成大圆带小圆,因此能保证汽车高速行驶时的速度要求。
● DSG自动变速箱的结构及工作原理:
手动挡汽车在换挡时,离合器在分离和接合之间存在动力传递暂时中断的现象。这对于一般的民用车影响不大,但对于争分夺秒的赛车来说,会极大地影响成绩。双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象,缩短换挡时间,同时换挡更加平顺。
上图是一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图。两个离合器与变速箱装配在同一机构内,其中一个离合器(1)负责挂1、3、5和倒挡;另一个离合器(2)负责挂2、4、6挡。当驾驶员挂上1挡起步时,换挡拨叉同时挂上1挡和2挡,但离合器1结合,离合器2分离,动力通过1挡的齿轮输出动力,2挡齿轮空转。当驾驶员换到2挡时,换挡拨叉同时挂上2挡和3挡,离合器1分离的同时离合器2结合,动力通过2挡齿轮输出,3挡齿轮空转。其余各档位的切换方式均与此类似。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题。
上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图,其工作原理与6速类似。离合器1负责控制1、3、5、7挡;离合器2负责控制2、4、6和倒档。
如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理,大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图。这个简图非常清晰地说明了双离合变速箱的传动原理。
本文来自太平洋汽车

第二篇汽车的原理和维修:汽车电路原理与维修


一、了解汽车电路图的一般顺序
1 .电源局限到各电器熔断器或开关的导线是电器设备的公共前方。在电路原理图中一般画在电路图的上部。
2 .轨范画法的电路图,开关的触点位于零位或动态。即开关处于断开形态或继电器线圈处于不通电形态,晶体管、晶闸管等具有开关特性的元件的导通与截止视满堂处境而定。
3 .汽车电路的特性是双电源、单线制,各电器相互并联,继电器和开关串联在电路中。
4 .大局限用电设备都经过熔断器,受熔断器的珍爱。
5 .整车电路按效力及事情原理区分红若干独立的电路编制。这样可解决整车电路庞大纷乱,分析繁难的标题问题。如今汽车整车电路一般都按各个电路编制来绘制,如电源系、发动系、点火系、照明系、信号系等,这些单元电路都有着自身的特性,捉住特性把各个单元电路的布局、原理吃透,理解整车电路也就轻易了。
二、负责阅读圈注
负责阅读图注,了解电路图的称号、技术类型,想知道学汽车维修要多久。懂得图形符号的含义,设备元器件和图形符号间逐一对应的相关,这样才气急迅切确地识图。
三、驾御回路
在电学中,回路是一个最基础、最紧要,同时也是最简单的概念,任何一个完整的电路都由电源、用电器、开关、导线等组成。看待直流电路而言,电流总是要从电源的正极开赴,经由过程导线、熔断器、开关到达用电器.再经过导线 ( 或搭铁 ) 回到同一电源的负极,在这一经过中,只须有一个环节出现纰谬,此电路就不会切确、有用。例如:从电源正极开赴,学汽车维修要多久。经某用电器 ( 或再经其他用电器 ) ,末了又回到同一电源的正极,由于电源的电位差 ( 电压 ) 仅生计于电源的正负极之间,电源的同一电极是等电位的,没有电压。这种“从正到正”的途径是不会出现电流的。
在汽车电路中.发电机和蓄电池都是电源,在物色回路时,不能混为一谈,不能从一个电源的正极开赴。经过若干用电设备后,回到另一个电源的负极,这种做法。不会组成一个真正的通路,也不会出现电流。看看汽车电路维修培训。所以必需夸张.回路是指从一个电源的正极开赴,经过用电器,回到同一电源的负极。
四、谙习开关作用
开关是控制电路通,断的关键,电路中主要的开关往往麇集很多导线,如点火开关、车灯总开关,读图时应留意与开关相关的五个标题问题:
1 .在开关的很多接线柱中,留意哪些是接赢通电源.哪些是接用电器的。接线柱旁能否有接线符号,这些符号能否罕见。
2 .开关共有几个挡位,在每个挡位中,哪些接线柱通电。哪些断电。
3 .蓄电池或发电机电流是经由过程什么途径到达这个开关的,。中央能否经过别的开关和熔断器,这个开关是手动的还是电控的。
4 .各个开关分别控制哪个用电器。被控用电器的作用和效力是什么。
5 .在被控的用电器中。哪些电器处于常通,哪些电路处于长久接通。哪些应先接通,哪些应后接通。哪些应孑立事情。哪些应同时势情。学汽车维修要多久。哪些电器答理同时接通。
五、识图的一般伎俩
1 .先看全图。把孑立的编制框进去
一般来讲.各电器编制的电源和电源总开关是公共的。任何一个编制都应当是一个完整的电路,都应遵循回路原则。
2 .分析各编制的事情经过、相互间的联系
在分析某个电器编制之前,要清楚该电器编制所蕴涵各部件的效力、作用和技术参数等。在分析经过中应特别留意开关、继电器触点的事情形态,大大都电器编制都是经由过程开关、继电器不同的事情形态来改观回路,完成不同效力的。
3 、经由过程对典型电路的分析,起到问牛知马的作用
不同类型汽车的电路原理图,很多局限都是彷佛或相近的,这样,经由过程一个满堂的例子,举一反三,对照斗劲。问牛知马,不妨驾御汽车的一些配合的顺序,再以这些个性为指点,了解其他型号汽车的电路原理。又不妨发掘更多的个性以及各种车型之间的分歧。
汽车电器的通用性和专业化临蓐使同一国度汽车的整车电路形式大致相同,如驾御了某种车型电路的特性,就不妨大致了解相应车型或合资企业的汽车电路的特性。
所以,捉住几个典型电路,电路图。驾御各编制的接线特性和原则。看待了解其他车型的电路大有益益。
汽车电气电路先容分析
随着汽车技术的连续成长与前进,电器元件在汽车上的应用越来越广泛,随之而来的是,对汽车电器元件的维修所占的比例也越来越大。
汽车电路罕见妨碍主要有:断路、短路、电器设备的毁坏等。为了能迅速切确地诊断妨碍下面先容几种罕见的检验伎俩。
1)直观诊断法
汽车电路发生妨碍时有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常情景。这些情景可直接观察到从而不妨判断出妨碍所在部位。
2)断路法
汽车电路设备发生搭铁(短路)妨碍时可用断路法判断行将可疑有搭铁妨碍的电路段断开后观察电器设备中搭铁妨碍能否还生计以此来判断电路搭铁的部位和来因。
3)短路法
汽车电路中出现断路妨碍还不妨用短路法判断即用起子或导线将被可疑有断路妨碍的电路短接观察仪表指针变化或电器设备事情状况从而判断出该电路中能否生计断路妨碍。
4)试灯法
试灯法就是用一只汽车用灯泡作为试灯查抄电路中有无断路妨碍。汽车维修技术网
5)仪表法
观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、机油压力表等的指示处境判断电路中有不妨碍。例如发念头冷态接通点火开关时水温表指示满刻度地位不动说明水温表传感器有妨碍或该线路有搭铁。
6)高压搭铁试火法
即拆下用电设备的某一线头对汽车的金属局限(搭铁)碰试而出现火花来判断。这种伎俩斗劲简单是伟大汽车电工时常行使的伎俩搭铁试火法可分为直接搭铁和直接搭铁两种。 所谓直接搭铁是未经过负载而直接搭铁出现热烈的火花。例如我们要判断点前方圈至蓄电池一段电路能否有妨碍可拆下点前方圈上连接点火开关的线头在汽车车身或车架上刮碰倘使有热烈的火花说明该电路一般;倘使无火花出现说明该段电路出现了断路。 直接搭铁是经由过程汽车电器的某一负载而搭铁出现衰弱的火花来判断线路或负载能否有妨碍。例如将保守点火系断电器连接线搭铁(回路经过点前方圈低级绕组)倘使有火花说明这段线路一般;倘使无火花则说明电路有断路。 特别值得留意的是试火法不能在电子线路汽车上应用。
7)高压试火法
对高压电路举办搭铁试火观察电火花状况判断点火系的事情处境。我不知道汽车电路维修培训。满堂伎俩是:取下点前方圈或火花塞的高压导线将其对准火花塞或缸盖等隔离约5mm然后接通起动开关转动发念头看其跳火处境。倘使火花热烈呈天蓝色且跳火声较大则阐明点火系事情基础一般;反之则说明点火系事情不一般。
一般汽车电路是实行单线制的并联电路,大都电路的正极线(俗称前方)分别与安全丝盒相接,负极线(俗称地线)共用,紧要节点有三个,安全丝盒、继电器和组合开关。犬牙交错的汽车电路实在都是由各种电路叠加而成的,每种电路都不妨独立分列进去,化纷乱为简单。整车电路遵从用处不妨区分为灯光、信号、仪表、发动、点火、充电等电路。每条电路有自身的导线与控制开关或安全丝盒相连接。
尽大局限电线的一端接安全丝或开关,另一端连接继电器或用电设备。例如大灯电路兵分两铬,一路是电源支路即安全丝盒(正极线)―大灯继电器―大灯―负极线,另一路是控制支路即安全丝盒―组合开关―大灯继电器―负极线。其它象小灯、制动灯、转向灯、车厢灯、雨刮器等用电设备的电路也基础相似。
一般汽车上的安全丝盒与继电器放在同一个地方上以容易查抄。还要了解组合开关的效力,特别是组合开关联插件上各支导线的作用。倘使知道安全丝盒、继电器和组合开关等三个紧要节点的作用和地位,再研习对照相关的汽车电工书籍就斗劲轻易进门了。
一、整车电路的组成
汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表讯息编制电路、襄理装置电路和电子控制编制电路组成。
1、 电源电路
也称充电电路,是由蓄电池、发电机、安排器及充电指示装置等组成的电路,电能分配(配电)及电路珍爱器件也可回进这一电路。
2、 起动电路
是由起念头、起动继电器、起动开关及起动珍爱电路组成的电路。也可将高温条件下 起动预热的装置及其控制电路列进这一电路内。
3、点火电路
是汽油发念头汽车特有的电路。它由点前方圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系同一般列进发念头电子控制编制中。你看学习汽车电路维修。
4、照明与灯光信号装置电路
是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及相关控制继电器和开关组成的电路。
5、仪表讯息编制电路
是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。
6、襄理装置电路
是由为前进车辆安好安性、恬逸性等而设置的各种电器装置组成的电路。襄理电器装 置的品种随车型不同而有所分歧汽车层次越高,襄理电器装置越完满。一般包括风 窗刮水及清洗装置、风窗除霜(防雾)装置、空调装置、声响装置等。较初级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅安排装置和电动远控后视镜等。电子 控制安好气囊回进电子控制编制。
7、电子控制编制电路
主要有发念头控制编制(包括燃油放射、点火、排放等控制)、主动变速器及恒速行驶控制编制、制动防抱死编制、安好气囊控制编制等电路组成。
二、三种电路图
1、布线图
布线图识遵从汽车电器在车身上的大体地位来举办布线的。
其特性是:其实般规律。全车的电器(即电器设备)数目彰彰且切确,电线的走向清楚,永远如一,便于循线跟踪,查找起来斗劲容易。它按线束编制将电线分配到各条线束中往与各个插件的地位严酷对号。在各开关周围用表格法表示了开关的接线与挡位控制相关,表示了熔断器与电线的连接相关,阐明了电线的色彩与截面积。
布线图的缺点:图上电线犬牙交错,印制版面小则不易辞别版面过大印装受限制;读图、画图费时费力,不易捉住电路重点、难点;不易表达电路外部布局与事情原理。
2、原理图
◇ 整车电路原理图:汽车电路图的一。
为了临蓐与教学的必要,时常必要尽快找到某条电路的始末,以便肯定妨碍分析的路线。在分析妨碍来因时,不能孤立地仅局限于某一局限,而要将这一局限电路在整车电路中的地位及与相关电路的联系都表达进去。整车电路图的优点在于:
(1)对全车电路有完整的概念,它既是一幅完整的全车电路图,又是一幅相互联系的局部电路图。重点难点突出、繁简妥善。
(2)在此图上设备起电位高、低的概念:其负极“-”接地(俗称搭铁),电位最低,可用图中的最下面一条线表示;正极“+”电位最高,用最下面的那条线表示。电流的方向基础都是由上而下,途径是:电源正极“+”→开关→用电器→搭铁→电源负极“-”。
(3)大可能节减电线的委屈与交织,汽车修理 技术。布局平允,图面简略、清楚,图形符号酌量到元器件的外形与外部布局,便于读者联想、分析,易读、易画。
(4)各局部电路(或称子编制)相互并联且相关清楚,发电机与蓄电池间、各个子编制之间的连接点尽量维系原位,熔断器、开关及仪表等的接法基础上与原图契合。http://www.qcwxjs.com/
◇ 局部电路原理图:
为了弄清汽车电器的外部布局,各个部件之间相互连接的相关,弄懂某个局部电路的事情原理,常从整车电路图中抽出某个必要研究的局部电路,参照其他翔实的原料,必要时根据实地测绘、查抄和实验纪录,将重点部位举办缩小、绘制并加以说明。这种电路图的用电器少、幅面小,看起来简单明了,易读易绘;其缺点是只能了解电路的局部。如图8-7所示为普桑发念头局限的电路原理图。
3、线束图
整车电路线束图常用于汽车厂总装线和修茸厂的连接、检验与配线。线束图主要阐明电线束各用电器的连接部位、接线柱的记号、线头、插接器(连接器)的外形及地位等,它是人们在汽车上能够现实接触到的汽车电路图。这种图一般不往满堂描画线束外部的电线走向,只将露在线束外貌的线头与插接用满堂编号或用字母记号。它是一种突出装配记号的电路发扬形式,卓殊便于装置、配线、检测与维修。倘使再将此图各线端都用序号、色彩切确无误地标注进去,并与电路原理图和布线图联结起来行使,则会起到更大的作用且能收到更好的成就。汽车修理 网。
三、一般汽车电路的接线顺序
汽车线路一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路有色彩和编号加以区分,并以点火开关为中心将全车电路分红几条主支线,即:蓄电池前方(30号线)、附件前方(Acc线)、钥匙开关前方(15号线)。
(1)蓄电池前方(B线或30号线)
从蓄电池正极引出直通熔断器盒,也有汽车的蓄电池前方接到起念头前方接线柱上,再从那里引出较细的前方。
(2)点火仪表指示灯线(IG线或15号线)
点火开关在ON(事情)和ST(起动)挡才有电的电线,必需有汽车钥匙才气接通点火编制、预充磁、仪表编制、指示灯、信号系、电子控制系紧要电路。
(3)公用线(Acc线或15A线)
用于发念头不事情时必要接进的电器,如收放机、点烟器等。点火开关孑立设置一挡予以供电,但发念头运转时收音机等仍需接进与点火仪表指示灯同等时势情,所以点火开关触刀与触点的接触布局要作特殊安排。
(4)起动控制线(ST线或50号线)
起念头主电路的控制开关(触盘)常用磁力开关来通断。磁力开关的吸收线圈、维系线圈不妨由点火开关的起动挡控制。。大功率起念头的吸收、维系线圈电流也很大(可达40~80A),轻易烧蚀点火开关的“30-50”触点对,必需另设起念头继电器(如春风、束缚及三菱重型车)。装有主动变速器的轿车,为了保证空挡起动,常在50号线上串有空挡开关。
(5)搭铁线(接地线或31号线)
汽车电路中,以元件和机体(车架)金属局限作为一根公共导线的接线伎俩称为单线制,将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。搭铁点漫衍在汽车全身,由于不同金属相接(如铁、铜与铝、铅与铁),变成电极电位差,有些搭铁部位轻易感染泥水、油污或生锈,有些搭铁部位是很薄的钣金件,都可能惹起搭铁不良,如灯不亮、仪表不起作用、喇叭不响等。要将搭铁部位与前方接点同等注重,所以今世汽车局部采用双线制,规律。设有特地公共搭铁接点,编绘特地搭铁线路图,堪与熔断器电路提要图并列。为了保证起动季节减线路接触压降,蓄电池极桩夹头、车架与发念头机体都接上大截面积的搭铁线,并将接触部位完全除锈、往漆、拧紧。
四、读识维修电路图的一般要点
(1)纵观“全车”,眼盯“局部”-由“聚会”到“散漫”。
全车电路一般都是由各个局部电路所组成,它表达了各个局部电路之间的连接和控制相关。要把局部电路从全车总图中朋分进去,就必需驾御各个单元电路的基础处境和接线顺序。
汽车电路的基础特性是:单线制、负极搭铁、各用电器相互并联。各单元(局部)电路,例如电源编制、起动编制、点火编制、照明编制、信号编制、仪表编制等都有其自身的一些特性,看电路要以其自身的特性为指点,我不知道往阐明并研究全车电路,这样做会少一些自觉性,能较急迅、切确地识读汽车电路图。早先,必需负责地读几遍图注,对照线路图审查电器在车上的或许地位及数目,想知道。电器的用处,有没有新颖奇异的电器,如有,应加倍留意。
(2) 捉住“开关”的作用-所控制的“对象”。对于电路。开关是控制电路通断的关键,特别留意继电器不但是控制开关也是被控制对象。
(3) 物色电流的“回路”-控制对象的“通路”。
回路是最简单的电气学概念。岂论什么电器,要想一般事情(将电能转换为其他形式的能),必需与电源(发电机或蓄电池)的正负两极组成通路。即:从电源的正极开赴→经由过程用电器→回到同一电源的负极。这个简单而紧要的原则岂论在读什么电路图时都是必需用到的,在读汽车电路时却往往被漠视,理不出端倪来。
汽车电路的接线顺序
汽车线路接线的特性和一般顺序是:一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路用色彩不同的线和编号加以区分,并以点火开关为中心分红几条主支线。
1、蓄电池正极线:从蓄电池引出直通熔断器盒,也有的从蓄电池正极线直接引到启念头正极接线柱上,再从哪里引出较细的正极线到其他电路。
2、点火、仪表、指示灯线:必需经过汽车钥匙才气接通电路。
3、公用线:不论发念头事情都必要接进的电器,如收放机 点烟器等,由点火开关孑立设置一挡予以供电。
4、发动控制线:启念头主电路的控制开关(触盘)常用磁力开关来通断。其接线方式有三种形式:小功率启念头磁力开关的吸收线圈 维系线圈由点火开关的发动档控制;大功率起念头的吸收 维系线圈则由起念头继电器控制(如春风 束缚及三菱重型车);-装有主动变速器的轿车,相比看学习汽车电路维修。为了保证空档发动,常将发动控制线串接在空档开打开。
5、搭铁线:搭铁点漫衍在汽车全身,与不同金属相接(如铁、铜与铝、铝与铁)变成电极电位差,有些搭铁部位轻易感染泥水 油污或生锈,有些搭铁部位是很薄的钣金片,都可能惹起搭铁不良,如灯不亮 仪表不起作用 喇叭不响等。所以,有的汽车采用双搭铁线。
二、电源编制接线顺序
1、发电机与蓄电池并联,蓄电池负极必需搭铁。蓄电池正极经电流表(或直接)接法电机正极,蓄电池运动电动势常在11.5V~13.5V,发电机输入电压常限定在13.8V~15V之间(24V电系28V~30V)。发电机事情时一般电压比蓄电池电压高0.3~3.5V,这主要是为了章服线路压降,使蓄电池充电时既能充裕,由不至于过度充电。
2、国产硅整流发电机的接线柱旁均有记号或称号,“十”或“B十”为“电枢”接线柱,此接线柱应与电流表或蓄电池“十”极相连;“F”为“磁场”接线柱,它与安排器“磁场”接线柱相连;“E”为“搭铁”接线柱,应与安排器的“搭铁”接线柱相接。
3、采用外装安排器的交换发电机的磁场线圈搭铁方式由两种:一种是磁场线圈直接在发电机外部搭铁,如国产春风EQ1092 BJ2020汽车的发电机;另一种是磁场线圈不再发电机外部搭铁,而是经由过程安排器搭铁,如束缚CA1092汽车的交换发电机。
三、发动编制接线顺序
1、点火开关直接控制启念头的电路:点火开关在发动档直接控制启念头的吸拉维系线圈,多用于1.2KW以下的启念头的轿车电路;1.5KW以上启念头的磁力开关线圈的电流在40A以上,用发动继电器触点作为开关。
2、带发动珍爱的启念头控制电路:汽车。当发动点火开关在0档时,电路均断开。点火开关在1档时(未发动)的供电线路由:发电机激磁 点前方圈 仪表 点亮指示灯。点火开关在2档时,除了接通上述电路,还要接通启念头继电器电路:蓄电池正极——电流表——点火开关——启念头继电器线圈——继电器常闭触点——搭铁——蓄电池负极——起念头驱动主机。与此同时,触桥将点前方圈旁路触点接通,电流直通点前方圈低级,附加电阻被隔除在外。发念头点火事情后,发电机中性点N的对地电压(约发电机安排电压的0.5)使发动继电器中的发动珍爱继电器常闭触点断开,学习。切断充电指示灯搭铁点路,充电指示灯燃烧,表示发电机事情一般。同时也切断了发动继电器线圈的搭铁电路,当发电机一般事情时,尽管误将点火开关扳到2档,启念头也不会与飞轮啮合,制止打坏飞轮齿圈与启念头,起到珍爱启念头的作用。
四、点火编制接线顺序
汽车点火编制不妨分为通俗(有触点)点火编制、无触点点火编制、微机控制点火编制等形式,其事情经过基础上都是按以下顺序循环:低级电流接通——低级电流切断(此时正是某缸活塞处于紧缩上止点前某一角度)——低级线圈出现自感电动势(300V左釉订——次级线圈互感出现脉冲高压(6000~V左釉订——火花塞出现电火花。
无触点点火编制的点火模块必需齐备的引出线:由点火开关控制的电源输进线2条(4、5脚),由信号发生器(信号发生器与分电器轴一体)来的信号输进线3条(5、5、3脚,其中5脚供信号发生器的电源前方),汽车。低级电流的输进、输入线2条(1、2脚)。
五、照明编制的接线顺序
汽车照明系同一般由前照灯、示宽灯(地位灯)、尾灯(后示宽灯)、牌照灯、仪表灯、室内灯等组成,其中前照灯又分为远光灯与近光灯,用变光开关控制。照明灯由灯光开关控制:灯光开关在0档关断、1档未小灯亮(包括示光灯、尾灯、仪表灯、牌照灯)、2档为前照灯、小灯同时亮。汽车电路修理。灯光编制的电流一般来自蓄电池正极,不受点火开关控制(由于前照灯远光功率较大,常用灯光继电器来控制通断,开关的2档用于控制继电器线圈)。超车灯信号常用远光灯亮灭来表示,收回此信号时不经由过程灯光开关,属于短时接通按钮式。今世汽车的照明编制常用组合开关聚会控制,组合开关多装在转向柱上,位于转向盘下侧,操纵时驾驶员的收不妨不理开转向盘。
六、仪表报警编制接线顺序
1、全豹电气仪表都受点火开关控制。
2、各仪表的表头与其传感器串联,燃油表、水温表一般还接有仪表稳压器。
3、电流表串联在发电机正极与蓄电池正极之间。发电机充电电流从电流表正极进往,指针方向正端,而在蓄电池往外放电时,指针方向负端。一下两种电流不经由过程电流表:超越电流表量程的负载电流,如启念头、预热塞、喇叭灯电流:发电机一般事情时向其他负载的供电电流。留意:当发电机不事情时,蓄电池向其他负载供电的电流必需经过电流表。今世汽车多用充电只是等取代电流表,其缺点是不知充放电流大小,过充电不易发掘。
4、电压表并接在点火开关之后,只在点火开关接通时显示编制电压。看看学习汽车电路维修。12V编制常行使10V~18V、24V电系常行使20~36V的电压表。
5、指示灯、报警灯常与仪表装配在一个总成内或在周围安插,它们与仪表一同受点火开关的事情档(ON)和发动档(ST)控制。在ON档应能检验大大都仪表、指示灯、报警灯能否优良。指示灯和报警灯遵从电路接法可分为两种:一种是灯泡接点火开关前方,外接传感开关:开关接通则与搭铁组成通路,灯亮。如:充电指示灯、手制动指示灯、制动液面报警灯、门未关报警灯、机油压力报警灯、水位过低报警灯等。另一种接法是指示灯泡接地,控制信号来自其他开关的前方端。如:远光指示灯、转向指示灯、座椅安好带未系指示灯防抱死制动指示灯(ABS)、巡航控制指示灯等。
6、汽车仪表常用双金属片电热丝式布局,表头表头一般惟有2根线。例如,燃油指示表的两个接线柱是高下陈列的,一般处境下应将上接线柱与电源线相连,下接线柱与传感器相连,否则将不会一般事情此外,还有双线圈十字交*、中央油一个磁性指针的仪表,夺为3线引出,其中一条接点火开关,另一条线搭铁,还有一条线接传感器。机械式仪表不与电路相接,如软轴传动的车速里程表、直接作用的弯管弹簧式制动气压表、油压表以及乙醚收缩式水温表、油温表等,这些仪表读数精度较高,但要引进很多管路、软轴进进仪表盘,拆装麻烦,乃至易于走漏,正在逐渐被电子控制仪表所取代。
七、信号编制接线顺序
信号编制主要油转向信号、危急警备信号、制动信号、倒车信号、喇叭等,这些信号都是由驾驶员根据途径交通处境向别的车辆和行人收回的,汽车维修技术视频。带有较强的随机性,一般*自身开关控制如制动信号多由制动踏板联动控制:倒车灯多由变速杆倒档轴联动控制,不消驾驶员特地操纵即可接通,喇叭按钮多在转向盘上,驾驶员手不离方向盘即可收回信号。
1、转向信号灯具有肯定的闪频,国标中章程为60~120磁/分,日本章程在(85+10)次/分,转向灯功率常为21~25W,前后左右均设,大型车辆和轿车往往在正面还有一个转向信号灯。其电路一般接法是:转向灯与转向灯开关以及转向闪光继电器经危急警备灯开关的常闭触点与点火开关串联,即转向信号灯是在点火开关处于事情档(ON)时行使。
2、危急警备灯的行使局面主要有:本车有故障或危急不能行驶:本车有牵引别车的任务,必要他车留意:本车必要优先经由过程,必要他车躲避。所以,危急警备灯不妨在发念头不事情时行使,此时无需接通点火编制及仪表报警灯,为此设有危急警备开关, 它是一个多刀联动开关,在断开点火开关接线的同时,接通蓄电池接线,闪光器及灯泡电源直接来自蓄电池,汽车电路维修培训。并将闪光继电器的输入端与左右转向灯连在一起。即在闪光继电器行动时,左右转向灯及指示灯同时收回危急信号。
八、电子控制编制接线顺序
1、了解电子控制编制的功用、控制对象是哪些元件、是控制哪些物理量。例如有些是控制点火的,有些是控制喷油的,还有些是控制主动变速器的等。
2、驾御各传感器的称号、装置部位、功用、布局原理及主要技术参数。例如:断电形态下的阻值、通电形态下的电位、电流,弄清楚各种传感器的信号电压是模仿量、脉冲量还是开关量。
3、驾御各种履行器的称号、装置部位、功用、布局原理及主要参数。
4、了解电脑外部各主要效力块的作用,驾御各传感器、履行器之间的接线端子序号、字母代号、各端子之间的一般电压或阻值。
5、了解电脑、各传感器、各履行器在车上的装置地位,区别各接插器及其端子的序列号、代号,区别各元件的外形特征、
6、了解妨碍诊断插座或检测仪通讯接口,按国别、厂家与车派查找各车辆的妨碍代码表,用仪表或妨碍查抄灯的闪光处境读出妨碍代码,肯定妨碍部位,清除妨碍。
电子控制编制电路的接线顺序可回纳为:电脑控制电路必需给与点火开关控制,必需有各种传感器随时输进工况信号,例如:磁脉冲式或霍尔式传感器能出现脉冲电压信号:有些传感器是由热敏电阻制成,阻值发生变化,输入电压也随之发生变化,属于模仿量电压信号,如水温、进气温度传感器等:电子控制编制履行机构受电脑控制,具有自诊断效力。电脑事情一般由两种形式--开环和闭环控制。如燃油放射的开环控制:学习汽车电路维修。发念头电脑给与到输进信号以还,仅根据事后设置的程序予以相应,对氧传感器的信号不与监控。开环工况有热机工况、加速工况、节气门全兴工况等。闭环控制:发念头电脑检测氧传感器信号,使电脑控制的喷油脉冲宽度取得瞎想空燃比,抵达最佳燃油经济性,低排放。闭环工况有怠速工况、巡航工况等。
九、接线维修留意事项
1、企图所要接线车型的电路原理图,听听汽车电路图的一。倘使没有电路图,最好是自身对照实物画个接线草图,这将给接线检验事情带来很标致便。
2、因维修必要暂时外接线,必需留意尽缘,以防短路。
3、切勿带电接线,当导线毁坏以还,应用原规则型号的导线退换,连接要可*,尽量节减连接处的接触电阻。
4、接线完毕,应按原接线央求条件绑扎解决好。

第三篇汽车的原理和维修:汽车空调的结构原理与检修

4.6  空调检查与维护
空调的检查维护内容主要包括空调制冷剂量、制冷剂的泄漏、风量、异味、空调怠速、冷气切换确认、暖气切换确认。    为了更好的理解和分析空调的检查维护内容及方法,我们先认识汽车空调的组成结构及其工作原理。
4.6.1  汽车空调的基本结构及工作原理
汽车空调是用来改善汽车舒适性的设备,可以对车内空气的温度、湿度进行调节,并保持车内的空气清洁。汽车空调通常都具备以下功能:    调节温度:将车内的温度调节到人体感觉适宜的温度。    调节湿度:将车内的湿度调节到人体感觉适宜的湿度。    调节气流:调节车内出风口的位置、出风的方向及风量的大小。    净化空气:滤去空气中的尘土和杂质,或对空气进行杀菌消毒。
                        图4-34 空调系统的功能
为完成空调的上述功能,汽车空调系统通常应包括:    暖风装置:用以提高车内的温度。    制冷装置:用以降低车内的温度,并降低车内的湿度。    通风装置:用以调节车内的气流和换气。    空气净化装置:用以过滤空气及对空气进行消毒处理。    目前汽车的空调系统依车辆的配置不同,所具备的装置也有所不同,一般低档汽车只有暖风和通风装置,中高档汽车一般都具备制冷和空气净化装置。图4-35为空调系统的组成部件在车上的布置,图4-36为典型的手动控制空调系统的控制面板。图4-37为典型的自动控制空调控制面板。
                    图4-35 空调系统在车上的布置
   图4-36 手动空调的控制面板
  图4-37 自动空调的控制面板
空调系统控制有手动控制和自动控制之分,手动空调需要驾驶员通过旋钮或拨杆对控制对象进行调解,如改变温度等。自动空调只需驾驶员输入目标温度,空调系统便可按照驾驶员的设定自动进行调节。
4.6.2  制冷剂和压缩机油
4.6.2.1  制冷剂
制冷剂是制冷循环当中传热的载体,通过状态变化吸收和放出热量,因此要求制冷剂在常温下很容易气化,加压后很容易液化,同时在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量(较大的气化或液化潜热)。同时制冷剂还应具备以下的性质:    ·不易燃易爆;    ·无毒;    ·无腐蚀性;    ·对环境无害。    制冷剂的英文名称为refrigerant,所以常用其头一个字母R来代表制冷剂,后面表示制冷剂名称,如R12、R22、R134a等。过去常用的制冷剂是R12(又称为氟立昂), 这种制冷剂各方面的性能都很好,但是有一个致命的缺点,就是对大气环境的破坏,它能够破坏大气中的臭氧层,使太阳的紫外线直接照射到地球,对植物和动物造成伤害。我国目前已停止生产用R12作为制冷剂的汽车空调系统。        R12的替代品目前汽车上广泛采用的是。R134a在大气压下的沸腾点为-26.9℃,在98kPa的压力下沸腾点为-10.6℃(图4-38)。如果在常温常压的情况下,将其释放,R134a便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体,对R134a加压后,它也很容易转化为液体。R134a的特性见图4-39。该曲线上方为气态,下方为液态,如果要使R134a从气态转变为液态,可以将低温度,也可以提高压力,反之亦然。    注意:R12和R134a两种制冷剂不可以互换使用。
                  图4-38  R134a在不同压力下的沸点
                   图4-39  R134a蒸气—压力曲线
4.6.3  冷冻润滑油
在空调制冷系统中有相对运动的部件,需要对其润滑。由于制冷系统中的工作条件比较特殊,所以需要专门的润滑油——冷冻润滑油。冷冻润滑油除了起到润滑作用以外,还可以起到冷却、密封和降低机械噪音的作用。在制冷系统中的润滑油还有一个特殊的要求,就是要与制冷剂相容,并且随着制冷剂一起循环。因此在冷冻润滑油的选用上,一定要注意正确选用冷冻润滑油的型号,切不可乱用,否则将造成严重后果。
4.6.4  暖风系统
汽车的暖风系统可以将车内的空气或从车外吸入车内的空气加热,提高车内的温度。汽车的暖风系统有许多类型,按热源的不同可分为热水取暖系统、燃气取暖系统、废气取暖系统等,目前小车上主要采用热水取暖系统,大型车辆上主要采用燃气取暖系统。
4.6.4.1  热水取暖系统
1) 热水取暖系统的工作原理    热水取暖系统的热源通常采用发动机的冷却水,使冷却水流过一个加热器芯,再使用鼓风机将冷空气吹过加热器芯加热空气,使车内的温度升高,见图4-40。
                 图4-40  热水取暖系统的工作原理
2) 热水取暖系统的组成和部件的安装位置    热水取暖系统主要由加热器芯、水阀、鼓风机、控制面板等组成。
    (1)加热器芯  加热器芯的结构如图4-41所示,由水管和散热器片组成,发动机的冷却水进入加热器芯的水管,通过散热器片散热后,再返回发动机的冷却系统。
                         图4-41  加热器芯
    (2)水阀  水阀用来控制进入加热器芯的水量,进而调节暖风系统的加热量,调节时,可通过控制面板上的调节杆或旋钮进行控制,其结构见图4-42。
                          图4-42  水阀
    (3)鼓风机  鼓风机由可调节速度的直流电动机和鼠笼式风扇组成,其作用是将空气吹过加热器芯加热后送入车内。调节电动机的速度,可以调节向车厢内的送风量。鼓风机的结构见图4-43。
                         图4-43  鼓风机
3) 热水取暖系统调节温度的方式4) 就暖风系统而言,其温度的调节方式有两种,一种是空气混合型,另一种是水流调节型。    (1)空气混合型  这种类型的暖风系统在暖风的气道中安装空气混合调节风门,这个风门可以控制通过加热器芯的空气和不通过加热器芯的空气的比例,实现温度的调节,目前绝大多数汽车均采用这种方式,其示意图见图4-44。
                    图4-44  空气混合型暖风系统
    (2)水流调节型  这类暖风系统采用前述的水阀调节流经加热器芯的热水量,改变加热器芯本身的温度,进而调节温度。其调节的示意图见图4-45。
4.6.4.2  燃气取暖系统
    在大、中型客车上,仅靠发动机冷却水的余热取暖是远远满足不了要求的,为此,在大客车中常采用燃气取暖系统。燃气取暖系统的示意图见图4-47, 燃油和空气在燃烧室中混合燃烧,加热发动机的冷却水,加热后的水进入加热器芯向外散热,降温后返回发动机再进行循环。1) 制冷系统    制冷系统的作用是将车内的热量通过制冷剂在循环系统中循环转移到车外,实现车内降温,其工作情况如图4-45所示。制冷系统主要包括制冷循环系统和控制系统等部分。目前各种车辆的制冷循环系统无多大区别,而控制系统在各车型中差别较大。本节主要介绍制冷循环部分。    (1)  制冷循环        a) 从前述的制冷原理我们已经知道,通过制冷循环可以将车内的热量转移到车外,根据目前车辆上采用的循环系统,大致可以分为膨胀阀式和膨胀管式两种循环方式。        b) 膨胀阀式制冷循环        图4-46为膨胀阀式的制冷循环,循环系统主要包括压缩机、冷凝器、储液干燥罐、膨胀阀和蒸发器和管路等主要部件。        这种制冷循环的工作原理是压缩机将气体的制冷剂提高压力(同时温度也提高),目的是使制冷剂比较容易液化放热。高压的气体制冷剂进入冷凝器,冷凝器风扇使空气通过冷凝器的缝隙,带走制冷剂放出的热量并使其液化。液化后的制冷剂进入储液干燥罐,滤掉其中的杂质、水分,同时存储适量的液态的制冷剂以备制冷负荷发生变化时制冷剂不会断流,从储液干燥罐出来的制冷剂流至膨胀阀,从膨胀阀中的节流孔喷出形成雾状制冷剂,雾状的制冷剂进入蒸发器,由于制冷剂的压力急剧下降,便很快蒸发气化,吸收热量,蒸发器外部的风扇使空气不断通过蒸发器的缝隙,其温度下降,使车内温度降低,蒸发器出来的气态制冷剂再进入压缩机重复上述过程。这种循环系统中的膨胀阀可以根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量。        c) 膨胀管式制冷循环(CCOT方式)膨胀管式的制冷循环系统从制冷的工作原理来看,与膨胀阀式的制冷循环系统无本质的差别,只不过将可调节流的膨胀阀换成不可调节流量的膨胀管,使其结构更加简单,其制冷循环如图4-45所示。为了防止液态的制冷剂进入压缩机而造成压缩机的损坏,故这种循环系统将储液干燥罐安装在蒸发器的出口,并按照它所起的作用更名为集液器,同时进行气液分离,液体留在罐内,气体进入压缩机,其他部分的工作过程与膨胀阀式的制冷循环相同。
                   图4-45  膨胀管式制冷循环系统
2) 制冷循环系统的组成部件    制冷循环系统中各部件在车上的安装位置如图4-46所示,下面对各主要组成部件分别予以介绍。
                图4-46  制冷循环系统各部件的安装位置
    (1) 压缩机        压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温、高压的气态制冷剂,并将其送入冷凝器。目前在汽车空调系统中所采用的压缩机有多种类型,比较常见的有斜盘式压缩机、叶片式压缩机、涡旋式压缩机、曲轴连杆式压缩机等。此外,压缩机还可分为定排量和变排量的两种型式,变排量压缩机可根据空调系统的制冷负荷自动改变排量,使空调系统运行更加经济。        a) 旋转斜盘式压缩机        结构:  旋转斜盘式压缩机的结构见图4-47,这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个气缸,每个气缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机,每个气缸两头都有进气阀和排气阀。活塞由斜盘驱动在气缸中往复运动,活塞的一侧压缩时,另一侧则为进气。
                  图4-47  旋转斜盘式压缩机的结构
        工作过程:  旋转斜盘式压缩机的工作过程见图4-48,压缩机轴旋转时,轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动,部分活塞向左运动,部分活塞向右运动。图中的活塞在向左运动中,活塞左侧的空间缩小,制冷剂被压缩,压力升高,打开排气阀,向外排出,与此同时,活塞右侧空间增大,压力减小,进气阀开启,制冷剂进入气缸。由于进、排气阀均为单向阀结构,所以保证制冷剂不会倒流。
                 图4-48  旋转斜盘压缩机的工作过程
        b) 摇板式压缩机        结构:  这种压缩机是一种变排量的压缩机,其结构如图4-49所示,它的结构与旋转斜盘式压缩机类似,通过斜盘驱动周向分布的活塞,只是将双向活塞变为单向活塞,并可通过改变斜盘的角度改变活塞的行程,从而改变压缩机的排量。压缩机旋转时,压缩机轴驱动与其连接的凸缘盘,凸缘盘上的导向销钉再带动斜盘转动,斜盘最后驱动活塞往复运动。
                 图4-49  摇板式压缩机的结构
        工作过程:  压缩制冷剂的工作过程此处不再重复,这里主要介绍一下变排量的原理,见图4-50,这种压缩机可以根据制冷负荷的大小改变排量,制冷负荷减小时,可以使斜盘的角度减小,减小活塞的行程,使排量降低。负荷增大时则相反。下面以负荷减小为例来说明压缩机排量如何减小,制冷负荷的减小会使压缩机低压腔压力降低,低压腔压力降低可使波纹管膨胀而打开控制阀,高压腔的制冷剂便会通过控制阀进入斜盘腔,使斜盘腔的压力升高。
               图4-50 摇板式压缩机变排量的工作过程
        c) 曲轴连杆式压缩机        结构:  这种压缩机的结构与发动机相似,由曲轴连杆驱动活塞往复运动,一般采用双缸结构,每缸上方装有进排气阀片,压缩机的具体结构见图4-51。
                 图4-51  曲轴连杆式压缩机的结构
        工作过程:  曲轴连杆式压缩机的工作过程见图4-52,整个工作过程由吸气、压缩和排气三个过程组成,活塞下行时进气阀开启,制冷剂进入气缸,活塞上行时,制冷剂被压缩,当达到一定压力时,排气阀打开,制冷剂排出。        这种压缩机由于体积较大,目前已很少在小车上使用。
                 图4-52  曲轴连杆式压缩机的工作过程
    (2)  冷凝器         冷凝器的作用是将压缩机送来的高温、高压的气态制冷剂转变为液态制冷剂,制冷剂在冷凝器中散热而发生状态的改变。因此冷凝器是一个热交换器,将制冷剂在车内吸收的热量通过冷凝器散发到大气当中。        小型汽车的冷凝器通常安装在汽车的前面(一般安装在散热器前),通过风扇进行冷却(冷凝器风扇一般与散热器风扇共用,也有车型采用专用的冷凝器风扇)。        冷凝器的结构如图4-53所示,主要由管路和散热片组成,有一个制冷剂的进口和一个出口。
                         图4-53  冷凝器
    (3)  储液干燥器和集液器        a)储液干燥器  储液干燥器用于膨胀阀式的制冷循环,其作用是:        ① 暂时存储制冷剂,使制冷剂的流量与制冷负荷相适应;        ② 去除制冷剂中的水分和杂质,确保系统正常运行;(如果系统中有水分,有可能造成水分在系统中结冰,堵塞制冷剂的循环通道,造成故障。如果制冷剂中有杂质,也可能造成系统堵塞,使系统不能制冷。)        ③ 部分储液干燥罐上装有观察玻璃,可观察制冷剂的流动情况,确定制冷剂的数量;        ④ 有些储液干燥罐上装有易熔塞,在系统压力、温度过高时,易熔塞熔化,放出制冷剂,保护系统重要部件不被破坏;        ⑤ 还有些储液干燥罐上安装有维修阀,供维修制冷系统安装压力表和加注制冷剂之用;        ⑥ 有些车型的储液干燥罐上装有压力开关,可在系统压力不正常时,中止压缩机的工作。        储液干燥器的结构如图4-54所示,干燥器内有滤网和干燥器,罐的上方有观察玻璃及进口和出口。
                                              图4-54  储液干燥器
        b)集液器  集液器用于膨胀管式的制冷系统,安装在蒸发器出口处的管路中。由于膨胀管无法调节制冷剂的流量,因此蒸发器出来的制冷剂不一定全部是气体,可能有部分液体,为防止压缩机损坏,故在蒸发器出口处安装集液器,一方面将制冷剂进行气液分离,另一方面起到与储液干燥器相同的作用,其结构如图4-55所示。
                                                    图4-55  集液器
        制冷剂进入集液器后,液体部分沉在集液器底部,气体部分从上面的管路出去进入压缩机。        (4)  膨胀阀和膨胀管                a) 膨胀阀  膨胀阀安装在蒸发器的入口处,其作用是将储液干燥器来的高温、高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔喷出,使其降压,体积膨胀,转化为雾状制冷剂,在蒸发器中吸热变为气态制冷剂,同时还可根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量,确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体。    膨胀阀的结构形式有三种,分别为外平衡式膨胀阀、内平衡式膨胀阀和H型膨胀阀,下面分别予以介绍。    外平衡式膨胀阀:  外平衡式膨胀阀的结构见图4-56,膨胀阀的入口接储液干燥器,出口接蒸发器。膨胀阀的上部有一个膜片,膜片上方通过一条细管接一个感温包,感温包安装在蒸发器出口的管路上,内部充满制冷剂气体,蒸发器出口处的温度发生变化时,感温包内的气体体积也会发生变化,进而产生压力变化,这个压力变化就作用在膜片的上方。膜片下方的腔室还有一根平衡管通蒸发器出口。阀的中部有一阀门,阀门控制制冷剂的流量,阀门的下方有一调整弹簧,弹簧的弹力试图使阀门关闭,弹簧的弹力通过阀门上方的杆作用在膜片的下方。可以看出,膜片共受到三个力的作用,一个是感温包中制冷剂气体向下的压力,一个是弹簧向上的推力,还有一个是蒸发器出口制冷剂的压力,作用在膜片的下方,阀的开度取决于这三个力综合作用的结果。
                                                  图4-56 外平衡式膨胀阀
当制冷负荷发生变化时,膨胀阀可根据制冷负荷的变化自动调节制冷剂的流量,确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体并有一定的过热度。当制冷负荷减小时,蒸发器出口处的温度就会降低,感温包的温度也会降低,其中的制冷剂气体便会收缩,使膨胀阀膜片上方的压力减小,阀门就会在弹簧和膜片下方气体压力的作用下向上移动,减小阀门的开度,从而减小制冷剂的流量。反之制冷负荷增大时,阀门的开度会增大,增加制冷剂的流量。当制冷负荷与制冷剂的流量相适应时,阀门的开度保持不变,维持一定的制冷强度。
    内平衡式膨胀阀:  内平衡式膨胀阀的结构与外平衡式膨胀阀的结构大同小异,见图4-57,不同之处在于内平衡式膨胀阀没有平衡管,膜片下方的气体压力直接来自于蒸发器的入口。内平衡式膨胀阀的工作过程与外平衡式膨胀阀的工作过程完全相同。
                                                      图4-57  内平衡式膨胀阀
    H型膨胀阀:  采用内、外平衡式膨胀阀的制冷系统,其蒸发器的出口和入口不在一起,因此需要在出口处安装感温包和管路,结构比较复杂。如果将蒸发器的出口和入口做在一起,就可以将感温包的管路去掉,这就形成了所谓的H型膨胀阀,见图4-58。
                                                       图4-58  H型膨胀阀
    H型膨胀阀中也有一个膜片,膜片的左方有一个热敏杆,热敏杆的周围是蒸发器出口处的制冷剂,制冷剂的温度的变化(制冷负荷变化)可通过热敏杆使膜片右方的气体的压力发生变化,从而使阀门的开度变化,调节制冷剂的流量以适应制冷负荷的变化。H型膨胀阀具有结构简单、工作可靠的特点,现在汽车应用越来越广。        b) 膨胀管         膨胀管的作用与膨胀阀的作用基本相同,只是将调节制冷剂流量的功能取消了。其结构见图4-59。膨胀管的节流孔径是固定的,入口和出口都有滤网。由于节流管没有运动部件,具有结构简单、成本低、可靠性高、节能的优点,因此美、日等国有许多高级轿车采用膨胀管式制冷循环。
                                                       图4-59  膨胀管
        c) 蒸发器        蒸发器也是一个热交换器,膨胀阀喷出的雾状制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收通过蒸发器空气中的热量,使其降温,达到制冷的目的,在降温的同时,溶解在空气中的水分也会由于温度降低凝结出来,蒸发器还要将凝结的水分排出车外。蒸发器安装在驾驶室仪表台的后面,其结构如图4-60所示,主要由管路和散热片组成,在蒸发器的下方还有接水盘和排水管。
                                                       图4-60  蒸发器
空调制冷系统工作时,鼓风机的风扇将空气吹过蒸发器,空气和和蒸发器内的制冷剂进行热交换,制冷剂气化,空气降温,同时空气中的水分凝结在蒸发器的散热片上,并通过接水盘和排水管排出车外。        (5) 空调的调节系统       空调的调节系统有手动调节和自动调节之分,为说明调节系统的工作情况,现已手动调节说明空调调节系统的工作情况。手动空调的调节包括温度调节、出风口位置调节、鼓风机风速调节和空气的内外循环调节等。调节是通过空调控制面板上的拨杆或旋钮进行的,空调的控制面板如图4-61所示。
                                                  图4-61  空调的控制面板
    空调控制面板上有温度调节、气流选择、鼓风机速度、空气进气选择(内外循环选择)、空调开关(A/C)和运行模式选择开关。其中温度调节、气流选择、空气进气选择是通过气道中的调节风门实现的(图4-62),空调开关和运行模式选择开关、鼓风机速度选择是通过电路控制实现。空调控制面板到调节风门的控制方式有拉线式和电动式,见图4-63。
                                                 图4-62  空调调节系统的调节风门
                                                图4-63  空调调节风门的控制方式
    a) 温度调节    目前小车的空调系统基本上都是冷气和暖风都采用一个鼓风机,温度调节采用冷暖风混合的方式,在空气的进气道中,所有的空气都通过蒸发器,用一个调节风门控制通过加热器芯的空气量,通过加热器芯的空气和未通过加热器的空气混合后形成不同温度的空气从出风口吹出,实现温度调节。在空调的控制面板上设有温度调节拨杆或旋钮,用来改变调节风门的位置。温度调节风门的位置见图4-64、4-65、4-66。
                                                 图4-64  温度调节风门在冷的位置
                                               图4-65 温度调节风门在中间的位置
                                                图4-66  温度调节风门在热的位置
    b) 气流选择调节    现代轿车空调系统的出风口分别设置了中央出风口、边出风口、脚下出风口、和风挡玻璃除霜出风口等不同的出风口,可以根据需要,选择不同的出风口出风,这种功能是通过控制面板上的气流选择调节拨杆或旋钮进行调节,调节的情况见图4-67~71。
                                                      图4-67 面部出风位置
                                                    图4-68  面部和脚下出风位置
      图4-69  脚下出风位置
             图4-70  除霜位置
               图4-71  除霜和脚下位置
    c) 空气进气选择调节    空气调节系统可以选择进入车内的空气是外部的新鲜空气还是车内的非新鲜空气,如果选择外部新鲜空气称为外循环,选择车内空气则称为内循环。这种选择可以通过控制面板上的内外循环选择按钮或拨杆控制进气口处的调节风门实现,见图4-72。
                     图4-72 空气进气选择风门
    d) 鼓风机转速的调节    鼓风机转速是通过在鼓风机电路中串入不同的电阻实现的,如图4-73所示,在鼓风机电路中串入3个电阻,通过开关控制,实现4个转速档(空调控制面板上的LO、2、3、HI)。如果将电阻改为电子控制,则可实现无极调速。
                     图4-73  鼓风机转速的调节
    e) 通风系统    通风系统的作用是将车外的新鲜空气引入车内,将车内的污浊空气排出车外,同时通风系统还具有风窗除霜的作用。通风系统可使车内的空气保持新鲜,提高车辆的舒适性。目前汽车上的通风有两种基本的方式,一种是利用汽车行驶中产生的动压进行通风;另一种利用车上的鼓风机进行强制通风。    f) 动压通风    动压通风是利用汽车在行驶时在汽车的各个部位所产生的不同压力进行通风的,汽车在行驶时的压力分布见图4-74,在考虑通风时,只要将进风口设在正压区,排风口设在负压区即可。这种通风方式不需要另加动力,比较经济,但汽车在行驶速度较低时,通风的效果较差。
                       图4-74  动压通风
    g) 强制通风    强制通风是利用鼓风机进行通风,在进风口安装一台鼓风机将车外的空气吸入车内,车内的空气从排风口排出,见图4-75。这种通风方式不受车速的限制,通风效果较好,目前汽车通常都是利用空调系统的鼓风机进行强制通风。
                       图4-75  强制通风
如果将上述两种通风方式结合起来,就形成了所谓综合通风方式,汽车在低速行驶时采用强制通风,高速行驶时采用动压通风,这样就保证了汽车在各种工况下都能保持良好的通风效果,同时也降低了能耗。目前,小型汽车上基本上都采用了综合通风的方式。        h)  空气净化系统    空气净化系统可以除去车内空气中灰尘,保持车内空气清洁,部分车辆的空气净化系统还具备去除异味、杀灭细菌的作用,一些高级轿车上的空气净化系统还装备了负氧离子发生器,使车内的空气更加清新。目前大多数车辆的空气净化系统所采用的方法是在空调系统的进气系统中安装空气滤清器(见图4-76),通过滤清器滤除空气中的尘埃,使车内的空气保持清洁。
        图4-76  空调进气系统中的空气滤清器
    有些车辆的空气净化系统在滤清器中加入活性炭,可吸收空气中的异味。还有些车辆在净化系统中设有香烟传感器,当传感器检测到车内存在烟气时,便通过放大器自动使鼓风机以高速档运转,排出车内的烟气。这种净化系统如图4-77所示。
   图4-77  空气净化装置
    高档车辆的空气净化系统除上述功能外,在系统中还有杀菌灯和离子发生器,如图4-78所示。
图4-78  有杀菌灯和离子发生器的空气净化系统
    i) 空调控制系统    空调控制系统的功能是保证空调制冷系统正常运转,同时也要保证空调系统工作时发动机的正常运转。空调控制系统主要是通过控制压缩机电磁离合器的结合与分离实现温度控制与系统保护,通过对鼓风机的转速控制调节制冷负荷。
    (6) 电磁离合器    电磁离合器安装在压缩机上,其作用是控制发动机与压缩机的动力传递,空调制冷系统工作时,使发动机能驱动压缩机运转,制冷系统停止运行时,切断发动机到压缩机的动力传递。    电磁离合器的结构如图4-79所示,主要包括压力板、皮带轮和定子线圈等主要部件,压力板与压缩机轴相连,皮带轮通过轴承安装在压缩机的壳体上,皮带轮通过皮带由发动机驱动,定子线圈也安装在压缩机的壳体上。
                                                    图4-79  电磁离合器的结构
    当接通空调开关使空调制冷系统进入工作状态时,电磁离合器的定子线圈通电,线圈通电后产生磁力,将压力板吸向皮带轮,使两者结合在一起,发动机的动力便通过皮带轮传递到压力板,带动压缩机运转,如图4-80所示。
                                                  图4-80  电磁离合器的结合状态
    当空调制冷系统停止工作时,电磁离合器的定子线圈断电,磁力消失,压力板与皮带轮分离,此时皮带轮通过轴承在压缩机的壳体上空转,压缩机停止运转,见图4-81。
                 图4-81  电磁离合器的分离状态
    (7) 蒸发器的温度控制    蒸发器温度控制的目的是防止蒸发器结霜。如果蒸发器的温度低于0℃,凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰,严重时将会堵塞蒸发器的空气通路,导致系统制冷效果大大降低,为了避免这种情况的发生,就必须控制蒸发器的温度在0℃以上。控制蒸发器温度的方法通常有两种,一种是用蒸发压力调节器控制蒸发器的压力来控制蒸发器的温度,另一种是利用温度传感器或温度开关控制压缩机的运转控制蒸发器的温度。        a) 蒸发压力调节器(EPR)        根据制冷剂的特性,只要制冷剂的压力高于某一数值,其温度就不会低于0℃(对于R134a,此压力大约为0.18MPa),因此只要将蒸发器出口的压力控制在一定的数值,就可以防止蒸发器表面结霜或结冰。蒸发压力调节器可以根据制冷负荷的大小调节蒸发器出口处的压力,确保蒸发器出口的压力使制冷剂不低于0℃。        蒸发压力调节器安装在蒸发器出口到压缩机入口的管路中,如图4-82所示。主要由金属波纹管、活塞、弹簧等组成,在管路中形成了一个可调节制冷剂流量的阀门。当制冷负荷减小时,蒸发器出口处制冷剂的压力就会降低,作用在活塞上向左的力Pe减小,小于金属波纹管内弹簧向右的力Ps,使活塞向左移动,阀门开度减小,制冷剂的流量也随之减小,并使蒸发器出口处的压力升高。反之,在制冷负荷增大时,活塞可向右移动,阀门开度增大,增加制冷剂的流量,适应制冷负荷增大的需要。
  图4-82 蒸发压力调节器
        b) 蒸发器温度控制电路        目前蒸发器的温度控制电路有两种形式,一种是用温度开关(恒温器)直接控制压缩机电磁离合器,蒸发器温度开关安装在蒸发器的中央,当蒸发器表面温度低于某一设定值时,温度开关切断压缩机电磁离合器电路,使压缩机停止工作防止蒸发器结冰,见图4-83。
                                                     图4-83  蒸发器温度开关
        另一种是用热敏电阻,将热敏电阻安装在蒸发器的表面,当蒸发器表面的温度低于某一设定值时,热敏电阻的阻值变化给空调ECU低温信号,空调ECU控制继电器切断压缩机电磁离合器电路,使压缩机停转,控制蒸发器温度不低于0℃,见图4-84。
                   图4-84  蒸发器温度控制电路
    (8) 冷凝器风扇控制    现在有很多车辆的冷却系统采用电风扇冷却,同时空调制冷系统的冷凝器也采用同一风扇进行冷却。当冷却液温度较低时,风扇不工作,冷却液温度升高到某一规定值时,风扇以低速运转,如果温度进一步升高到另一个设定值时,风扇则以高速运转。当空调制冷系统开始工作时,不管冷却液温度高低,风扇都运转,如果制冷系统压力高过一定值时,风扇则以高速运转。    风扇转速的控制有两种,一种是用一个电风扇串联电阻的方式调节风扇的转速,另一种是利用两个电风扇以串联和并联的方式调节风扇的转速。    图4-85为一冷凝器和散热器风扇控制电路,用压力开关、冷却液温度开关和三个继电器控制冷凝器风扇和散热器风扇的转速。此电路可以实现风扇不转、低速运转、高速运转三级控制。3号继电器只在空调制冷系统工作时起作用,使冷凝器风扇以低速或高速运转。2号继电器为双触点继电器,用来控制冷凝器风扇的转速。1号继电器用于控制散热器风扇。压力开关在空调制冷系统压力高时断开,压力低时接通。冷却液温度开关在冷却液温度低时接通,温度高时断开。
  图4-85  冷凝器和散热器风扇控制电路
    不开空调时,3号继电器不工作,冷凝器风扇也不工作。如果冷却液温度过高,冷却液温度开关断开,1号继电器线圈断电,触点闭合,散热器风扇运转,加强散热。    打开空调,3号继电器线圈通电,触点闭合。如果冷却液温度较低、空调系统内压力也较低,2号继电器线圈也通电,使其下触点闭合,形成了冷凝器风扇和散热器风扇的串联电路,两个风扇都以低速运转。如果冷却水温升高或制冷系统内压力增大,压力开关或冷却液温度开关切断2号和1号继电器线圈电路,使2号继电器的上触点闭合,1号继电器的触点接通,将冷凝器风扇和散热器风扇连接成并联电路,两个风扇都以高速运转。
    (9) 制冷循环的压力控制        a) 压力控制的功能        空调制冷循环系统中如果出现压力异常,将会造成系统不减的损坏。如果系统压力过低,说明制冷剂量过少,这种情况将造成润滑油不能随制冷剂一起循环,使压缩机缺油而损坏。如果由于制冷剂量大或冷凝器冷却不良造成系统压力过高,有可能造成系统部件损坏。因此,在空调制冷系统工作时,必须对系统压力进行监测,防止出现上述两种情况。常采用的方法是在系统的高压管路中安装压力开关,压力开关有低压开关和高压开关之分,低压开关安装在制冷循环系统中的高压管路中,用于监测制冷循环系统中高压管路压力是否过低,如果压力低于规定值,低压开关将切断压缩机的电路使压缩机停止工作。高压开关安装也安装在高压管路中,监测高压管路中压力是否过高,如果压力过高,有两种处理方法,一种是加强对冷凝器的冷却强度,使压力降低;另一种是切断电磁离合器的电路,使压缩机停止运转,见图4-86。通常加强冷却强度控制的压力要低于切断离合器控制电路的压力。目前空调系统中的压力开关通常都是将低压开关和高压开关制成一体,称为组合压力开关或多功能压力开关。多数组合压力开关可实现低压切断离合器控制电路、高压接通冷凝器风扇高速档或切断离合器控制电路的双重功能,还有部分压力开关将上述三种功能集于一身,形成三功能压力开关。通常低压切断离合器电路的压力约为0.2MPa,高压接通冷凝器风扇高速档的压力约为1.6 MPa,高压切断电磁离合器的压力约为3.2 MPa。
    图4-86  压力开关的功能
        b) 压力开关控制基本电路        压力开关控制的基本电路见图4-87,压力开关一般的安装位置是储液干燥罐或高压管路。图示的开关均为常闭开关,也有部分压力开关高压为常开开关,具体是何种形式要视车型而定。
   图4-87  压力开关控制电路
    (10) 发动机的怠速提升控制    在车流量较大的道路上行驶,汽车发动机经常处于怠速运转状态,发动机的输出功率低,如果此时开启空调的制冷系统,可能会造成发动机的过热或停机,为防止这种情况的发生,在空调的控制系统中采用了怠速提升装置,如图4-88所示。
      图4-88  怠速提升控制
    当接通空调制冷开关(A/C)后,发动机的控制单元(ECU)便可接收到空调开启的信号,控制单元便控制怠速控制阀将怠速旁通气道的通路增大,使进气量增加,提高怠速。如果是节气门直动式怠速控制机构,控制单元便控制电机将节气门开大,提高怠速。
    (11) 发动机失速控制    发动机带空调怠速运转时,一旦有其他影响因素使发动机转速下降,将造成发动机失速而熄火,为防止这种情况发生,空调控制电路中设有防止发动机失速的控制电路,空调的控制单元通过检测点火线圈的脉冲来计算发动机的转速,当发动机的转速低于一定值时,将压缩机电磁离合器切断,见图4-89。
     图4-89  防止发动机失速控制电路
    (12) 其他控制        a) 冷却液温度控制        为防止冷却液温度过高,有些空调控制电路中设有冷却液温度开关或传感器,当冷却液的温度高过一定值(一般为105℃)时,切断压缩机电磁离合器电路,使压缩机停止运转,在温度下降的某设定值(大约为95℃)时,再接通电磁离合器电路,使空调重新工作。        b) 制冷剂温度控制        在部分叶片式压缩机和斜盘式压缩机上装有制冷剂温度开关,防止压缩机温度过高而损坏。如图4-90所示,当制冷剂的温度超过180℃时,此开关就断开,切断了压缩机电磁离合器的电路。
    图4-90   制冷剂温度开关
        c) 环境温度控制        部分车辆在控制电路中设有环境温度开关,在环境温度低于规定值时,环境温度开关断开,切断压缩机电磁离合器的电路,使空调的制冷系统不能工作。环境温度高于规定值时,制冷系统才能进入工作状态。
    (13) 空调系统的控制电路        a) 丰田车空调控制电路        图4-91为丰田威驰汽车空调系统的控制电路图,主要控制内容有:蒸发器温度控制、制冷循环系统压力控制、鼓风机转速控制、冷凝器风扇控制等。
图4-91   丰田威驰汽车空调控制电路图
    (14) 空调系统的维护    空调系统维护应注意下列事项:        a) 处理制冷剂时应注意的安全问题(见图4-92)① 不要在密闭的空间或靠近明火处处理制冷剂;② 必须戴防护眼镜;③ 避免液体的制冷剂进入眼睛或溅到皮肤上;④ 不要将制冷剂的罐底对着人,有些制冷剂罐底有紧急放气装置;⑤ 不要将制冷剂罐直接放在温度高于40℃的热水中;⑥ 如果液体制冷剂进入眼睛或碰到皮肤,不要揉,要立即用大量的冷水冲洗,要立即到医院找医生进行专业处理,不要试图自己进行处理。        b) 在更换零件或管路时要注意的问题(见图4-93)① 用制冷剂回收装置回收制冷剂以便再次使用;② 在未连接的管路或零件的要插上塞子,以免潮气、灰尘进入系统;③ 对于新的冷凝器、储液干燥器等零件不要拔了塞子放置;④ 在拔出新压缩机塞子之前要从排放阀放出氮气,否则在拔塞子时,压缩机油将随氮气一起喷出;⑤ 不要用火焰加热进行弯管和管路拉伸;
   图4-92 处理制冷剂和更换零件时应注意的问题
        c) 在拧紧连接零件时应注意的问题(图4-93)① 滴几滴压缩机油到O型密封圈上可使紧固容易和防止漏气;② 使用两个开口扳手紧固螺母,防止管路扭曲;③ 按规定的力矩拧紧螺母或螺栓。        d) 处理装有制冷剂的容器时应注意的问题(图4-93)① 不要加热制冷剂容器;② 容器要保持在40℃以下;③ 当用温水加热制冷剂容器时,不允许将容器顶部的阀门浸入水中,防止水渗入制冷管路;④ 空的一次性制冷剂容器禁止再次使用。        e) 在空调制冷系统开启补充制冷剂时应注意的问题(图4-93)① 如果制冷剂不足,有可能引起压缩机润滑不足,造成压缩机损坏,应注意避免这种情况发生;② 空调系统在运转时,如果开启高压阀将引起制冷剂倒流入制冷剂容器,使制冷剂容器破裂,因此只允许开启低压阀;③ 如果将制冷剂容器倒置,制冷剂将以液态进入空调管路,造成压缩机液击,损坏压缩机,所以制冷剂必须以气态充入;④ 制冷剂不要充入过量,否则将造成制冷不良、发动机经济性变差、发动机过热等故障。
         图4-93   在空调系统开启补充制冷剂时应注意的问题
    (15) 空调系统的检查        a) 直观检查(图4-94)① 检查空调出风口的出风量,如果出风量不足,检查进风滤清器,如有杂物清除之;② 听压缩机附近是否有非正常的响声,如果有,检查压缩机的安装情况;③ 检查冷凝器散热片上是否有脏物覆盖,如果有将脏物清除之;④  检查制冷循环系统的各连接处是否有油渍,如果有油渍,说明该处有泄漏,应紧固该连接处或更换该处的零件;⑤ 将鼓风机开至低、中、高档,听鼓风机处是否有杂音,检查鼓风机是否运转正常,如果有杂音或运转不正常,应更换鼓风机(鼓风机进入异物或安装有问题也会引起杂音或运转不正常,所以在更换之前要仔细检查);
图4-94   直观检查
        b) 检查制冷剂的数量        检查制冷剂的数量有两种方法,一种是通过系统中安装的视液镜检查,另一种是通过检测系统压力检查。①通过视液镜检查制冷剂的数量    检查条件:发动机转速为1,500转/分钟;    鼓风机速度控制开关处于“高”位;    空调开关“开”;    温度选择器为“最凉”;    完全打开所有车门(图4-95)。
                       图4-95   检查条件
    检查制冷剂的数量:(图4-96)    正常:几乎没有气泡这说明制冷剂量正常;    不足:有连续的气泡,这说明制冷剂量不足;    空或过量:看不到气泡 这说明制冷剂储藏罐是空的或制冷剂过量。
  
图4-96  检查制冷剂的数量
②通过检查系统的压力检查制冷剂的数量    连接岐管压力表:将岐管压力表的高低压开关全部关闭(图4-97);    把加注软管的一端和歧管气压计相连,另一端和车辆侧的维修阀门相连(图4-98);    蓝色软管 → 低压侧    红色软管 → 高压侧    注意:    连接时,用手而不要用任何工具紧固加注软管;    如果加注软管的连接密封件损坏,更换;    由于低压侧和高压侧的连接尺寸不同,连接软管时不要装反;    软管和车侧的维修阀门连接时,把快速接头接到维修阀门上并滑动,直到听到“卡嗒”声;    和多功能表连接时,不要弄弯管道;
               图4-97  关闭岐管压力表的高低压开关
                    图4-98   连接岐管压力表
检查制冷系统的压力:发动发动机,在空调运行时检查歧管气压计所显示的压力规定压力读数(图4-99)。低压侧:0.15~0.25MPa (1.5-2.5kgf/cm2)高压侧:1.37~1.57MPa (14-16kgf/cm2)提示:多功能表所示压力随外部空气温度而有轻微的变化。
                   图4-99  制冷系统的正常压力
        c) 检查制冷剂的泄漏
如图4-100所示,用检漏计检测主要可能的泄漏部位。
                   图4-100   主要可能泄漏的部位
        d) 空调制冷功能的检查        空调制冷功能的检查车型不同,检查的方法也有所差异,下面以丰田车为例介绍检查的方法(不同车型的检查方法,可参照该种车型的修理手册)。
① 将车放在荫凉处;② 预热发动机到正常温度,将车门全开,气流选择为面部出风,进风选择为内循环,鼓风机速度选择最大,温度选择最冷,在发动机转速为1500rpm的情况下开启A/C开关,5~6分钟后测试进风口的湿度和温度及出风口的温度(图4-101)。③ 用进风口处的干、湿球温度按图4-101(上)中的图表查出相对湿度,再算出进风口和出风口的温度差,检查是否在图4-102(下)中的可接受范围内,如果在其范围内,则说明制冷性能良好。
图4-101  测量进风口的温度和湿度及出风口的温度
图4-102   用干湿球温度查湿度和判断空调性能
(16) 制冷剂的加注    制冷剂加注工作分为两种,一种是制冷系统内部制冷剂不足,进行补充;另一种是制冷系统中无制冷剂,重新加注。如果制冷剂不足,需检查系统是否有泄漏的地方,在确认系统无泄漏后,可进行补充。如果空调系统更换了零件或因其他原因制冷剂全部漏光,则需重新加注,重新加注制冷剂时应先对系统进行抽真空作业,以抽去制冷循环系统的水分,防止因水结冰堵塞制冷系统的管路。下面介绍重新加注制冷剂的步骤。    a)按前述安装岐管压力表,将绿色的软管的一端接压力表的中部,另一端接真空泵,如图4-103所示;
                图4-103 连接压力表和真空泵
    b)打开歧管气压表高压侧和低压侧两侧的阀门,开启真空泵抽空, 抽空至歧管气压表低压侧显示为750mmHg或更高,保持750mmHg或更高的显示压力抽空10分钟,如图4-104所示;
                       图4-104  抽真空
    c)关闭歧管气压表高压侧和低压侧两侧的阀门,关停真空泵,(图4-105);    注意:如果关停真空泵时两侧的阀门(高压侧和低压侧)都开着,则空气会进入空调系统。
图4-105 关闭真空泵
    d)检查系统密封性:真空泵停止后,高压侧和低压侧两侧的阀门关闭5分钟歧管气压表的读数应保持不变(图4-106);提示:如果显示压力增加,则有空气进入空调系统,检查“O”形圈和空调系统的连接状况。注意:如果抽空不足,空调管道内的水分会冻结,这将阻碍制冷剂的流动并导致空调系统内表生锈。
图4-106  检查系统密封性
    e)安装制冷剂罐(图4-107)    ① 连接阀门和制冷剂罐  检查加注罐连接部件的盘根,逆时针转动手柄升起针阀,逆时针转动阀盘升起阀盘。    注意:要在针阀升起前安装加注罐,否则针阀会插进加注罐从而导致制冷剂泄漏     把阀门旋进加注罐直到和盘根紧密接触,然后紧固阀盘以卡住阀门。    注意: 不要顺时针转动手柄,否则针将插进加注罐,从而导致制冷剂泄漏。
                 图4-107  连接阀门和制冷剂罐
    ② 把加注罐安装到歧管气压表上(图4-108) 完全关闭歧管气压计低压侧和高压侧的阀门;    把制冷剂罐罐安装到歧管气压计中间的绿色加注软管;    顺时针转动手柄直到针阀在制冷剂罐上钻个孔;    逆时针转动手柄退出针阀;    按下歧管气压计的空气驱除阀放出空气直到制冷剂从阀门释出。    注意:如果用手按下气体驱除阀,释放出的空调气体就会沾到手上等处,从而冻伤,因此要用螺丝刀等按住阀门。
                图4-108  把加注罐安装到歧管气压表上
    f)从高压侧加注制冷剂(图4-109) 发动机不工作时,打开高压侧阀门加入制冷剂直到低压表到大约0.98MPa(1Kg/cm2),加注后,关闭阀门。    注意:一定不要让压缩机工作,空调压缩机运行时,不从低压侧加注将导致空调压缩机缺油拉伤;也不要打开低压侧阀门,制冷剂在空调压缩机内通常为气体状态,如果从高压侧加注而低压侧阀门开着,液态制冷剂进入低压侧,此时若空调压缩机开始工作就会出现液击而损坏。
                 图4-109 从高压侧加注制冷剂
    g)检查漏气(图4-100)  用电子检漏计按图示的部位检测系统漏气的情况。
                 图4-100   从高压侧加注制冷剂
    h)从低压侧加注制冷剂  关闭高压侧阀门后,起动发动机并运行空调(图4-101),打开歧管压力计,加入规定量的制冷剂(图4-102)。    加注条件:    发动机转速为1500    转/    分钟;    鼓风机速度控制开关处于“高”位;    A/C    开关“开”;    温度选择器为“最凉”;    完全打开所有车门。    提示:加注量随车型不同而不同,应参照相关的说明书。
                图4-101  关闭高压侧阀门起动发动机
                图4-102   打开低压侧阀门加注制冷剂
    注意:低压侧加注制冷剂时制冷剂罐倒置将使空调气以液态进入压缩机。压缩液体将损坏压缩机(图4-103);不要加注过量,否则将导致制冷不足;    更换加注罐时,关闭高低压两侧的阀门;     更换后,打开驱气阀从中部的软管(绿色)和歧管压力表中放出空气;
              图4-103  低压侧加注制冷剂时不要将罐倒置
    发动机工作时不要打开高压侧的阀门,这将导致高压气回流至加注罐,造成破裂(图4-104)。
           图4-104 低压侧加注制冷剂时不要打开高压侧阀门
    根据岐管压力表的压力显示检查制冷剂的加注量:在制冷剂加注量达到规定量时,岐管压力表的压力也应达到规定值,其规定的压力为(图4-105):    低压侧:0.15-0.25MPa (1.5-2.5kgf/cm2);    高压侧:1.37-1.57MPa (14-16kgf/cm2);    提示:岐管气压计所示压力随外部空气温度而有轻微的变化。
              图4-105  制冷剂加满时的规定压力
    制冷剂加注量符合要求后,关闭低压侧阀门并关闭发动机(图4-106)。
              图4-106  关闭低压侧阀门并关闭发动机
    把加注软管从车辆侧维修阀门和制冷剂罐阀门上拆掉(图4-107)。
              图4-107  拆卸岐管压力表和制冷剂罐
    提示:岐管气压计所示压力随外部空气温度而有轻微的变化;    外部温度高时,加注制冷剂困难,可用空气或冷水降低冷凝器的温度(图4-108);    外部温度低时,可用温水(40摄氏度以下)加热制冷剂罐,这样可使加注比较容易(图4-109)。
          图4-108  用温水加热制冷剂罐或用冷水冷却冷凝器
    最后检查制冷剂的加注量是否合适,空调系统运转是否正常:通过观察孔检查加注量;检查漏气;空调制冷状况(图4-109)。
          图4-109  检查制冷剂量和空调系统是否正常

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