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第三章 汽车空调制冷系统的温度控制 对于一般非独立式汽车空调制冷系统，当汽车高速行驶时，压缩机相应供给最大量制冷剂，经过在蒸发器内进行蒸发吸热，蒸发器周围空气中的相对湿度随蒸发器温度的降低而增加，此时在蒸发器翅片上的相对湿度可达100％。这时若翅片的表面温度又降至0℃以下时，翅片表面凝结的水将发生冻结，且随着时间的延长，空气中在翅片上的凝结水的增多，冻结的冰层将加厚，盖至堵塞蒸发器的空气通路。这样由于冰层布满蒸发器表面，使得它内部的制冷剂因不能吸收周围空气的热量得到蒸发，这种液态的制冷剂送至压缩机，将使压缩机发生“液击”而受到损坏。 防止蒸发器冻结，是汽车空调制冷系统必备和特有的功能。事实上防止蒸发器冻结，关键是控制蒸发器的温度。这样，汽车空调制冷系统的控制，实质上便是蒸发器温度的控制。目前，主要是采取控制其表面温度和制冷剂蒸发压力的方法。这两种方法均是通过节流装置和蒸发器控制阀、恒温器来实现的。因此，汽车空调制冷系统分为离合器循环控制系统和蒸发器压力控制系统，或介于二者之间的系统。 第一节 恒温器控制的离合器制冷循环系统 所谓恒温器控制的离合器制冷循环系统，就是将恒温器设定在预定的温度范围内，当超过阈值时，切断或接通电磁离合器，使压缩机处于通一断循环状态的一种控制系统。该系统一般使用在经济型轿车、卡车空调上。离合器制冷循环系统根据使用膨胀阀的不同，包括如下几种制冷系统。 一、内平衡膨胀阀系统的工作原理 图3-1是内平衡膨胀阀系统的工作原理图。压缩机将制冷剂压缩成高压蒸气，然后将它输送到冷凝器中进行冷却。在这个过程中，制冷剂将热量传递给出去后液化，在储液干燥器经过滤、干燥后再送至内平衡膨胀阀内，节流降压后送到蒸发器蒸发、吸热。蒸发后的制冷剂低压蒸气被压缩机吸入后再度压缩，进入了下一个工作循环。 图3-1 内平衡膨胀阀系统 l-内平衡膨胀阀； 2-储液干燥器； 3-冷凝器；4-压缩机； 5-毛细管感温包； 6-蒸发器；7-电磁线圈； 8-恒温器； 9-蓄电池 当蒸发器的温度比较高时，内平衡膨胀阀的节流孔相应开度较大，便可输送较多制冷剂到蒸发器，这样制冷量就增大。当蒸发器温度较低时，内平衡膨胀阀输送的制冷剂到蒸发器便减少，蒸发器的制冷量就减小。但在蒸发器的温度下降到0℃以下，吹出的冷风在0～4℃时，恒温器便会自动切断离合器电磁线圈回路中的电流，压缩机就停止运行，这样便可防止蒸发器发生冻结。结果就会导致蒸发器温度回升，但当温度升高到恒温开关设定的温度时，恒温器便会自动接合。离合器的电磁线圈通电，压缩机又开始运行，蒸发器恢复制冷。内平衡膨胀阀系统便是这样通过恒温器和内平衡膨胀阀的开度变化来控制蒸发器的温度，保证制冷系统的正常工作。 1．机械式恒温器的结构与工作原理 机械式恒温器的结构如图3-2所示。主要由感温系统、调温装置和触点开关三部分组成。 图3-2 机械式恒温器结构图 l-接线柱； 2-温差调节螺钉； 3-动触点； 4-静触点； 5-调温螺钉； 6-固定架； 7-调温轴； 8-控温板； 9-主弹簧； 10-调温凸轮； l1-毛细管； 12-膜盒； 13-杠杆 感温系统由毛细管和波纹管（或波纹膜片）二部分构成，里面充注感温剂，汽车空调一般充注R12。 感温毛细管的一端用钢丝固定在蒸发器尾端翅片之间，以感受其表面通道的空气温度。它的主要功能是通过内部工质的温度变化，导致感温系统内的工质压力发生变化，从而使波纹管伸长或缩短。 调温装置由凸轮、转轴、调节螺钉几部分组成。功能是能在温度控制范围内，从最低温度到最高温度的范围内动作，恒温器触点的断开点是随调节轴调定的位置变化而改变。 触点开关主要由触点、弹簧、杠杆几部分组成。功能是执行由控制机构传来的动作信号，通过触点的通、断来接通或断开电磁离合器的电路。 机械式恒温器的优点是工作可靠，寿命长，价格便宜，不怕振动，所以特别适于汽车空调和家用空调等的结构。其工作原理见图3-3。图中触点是断开位置，压缩机停止运行。这时蒸发器表面温度逐渐升高。与此同时，毛细管内工质温度也随之升高，管内压力逐步增大。波纹膜盒受压伸长，带动了杠杆向左运动，触点随之向上运动。当离合器电路接通，压缩机开始运行。 图3-3 机械式恒温器工作原理 l-电磁离合器线圈； 2-偏心弹簧； 3-毛细管；4-波纹管； 5-轴； 6-调节凸轮； 7-调节弹簧； 8-调节螺钉； 9-触点； 10-蓄电池 当压缩机运行后，蒸发器表面温度开始下降，毛细管内的工质温度亦下降，波纹膜盒收缩，带动杠杆向右运动。在弹簧力作用下拉开活动触点，离合器电路断开，压缩机停止运行。这样由于恒温器的通断控制作用，离合器便不断地循环开合，使通过蒸发器表面的空气保持在一定的范围内。控制温度的高低，可以通过调节凸轮的位置和调