任务二　汽车空调的组成与分类

任务导入

车主刘先生到某汽车特约经销店进行汽车空调维护，咨询汽车空调使用知识、制冷剂和冷冻机油类型等，你作为服务顾问接待了刘先生，并准备解答相关的问题。

知识准备

一、汽车空调的功能

汽车空调可以为乘务员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全性，如图1-1所示，其调节的内容主要包括以下几个方面。

1.温度

对空气温度的调节包括冬季（一般舒适的温度，冬季为16～18℃）加热和夏季（一般舒适的温度，夏季为20～28℃）降温两种情况。轿车和小型客车一般以发动机冷却循环水作为暖气的热源，而大型客车则采用独立式加热器作为暖气的热源，降温则必须用专门的制冷设备，即汽车空调制冷系统来进行。

2.湿度

空气的湿度是指空气中水蒸气的含量百分数。对湿度的调节一般都是降低湿度，即除湿，特别是在夏季尤其如此。在同样的温度下，湿度越大，人感到越热（一般舒适的湿度，夏季为50%～60%，冬季为40%～50%）。

3.空气洁净度

汽车门窗长时间关闭，车内充满了人呼出的二氧化碳、排出的汗味等各种影响空气洁净的气味，因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能。一般的汽车空调设有进风门、排风门、空气过滤器和空气净化装置等。

4.空气流动速度

汽车空调系统的空气流动速度包含下面两个方面的含义。

①车内、外空气的交换速度，即引入外界新鲜空气的比例，外界新鲜空气进入量的多少由新鲜空气阀门开度的大小来控制。

②内部空气的流动速度，主要解决车厢内温度不均现象。

汽车空调主要调节的是车内部的气流速度。夏天，气流速度稍微大些，有利于人体散热降温，但过大的风速直接吹到人体上，也会使人感到不舒服（一般舒适的气流速度为0.25m/s左右）。冬天，风速大会影响人体保温，因而冬天取暖时气流速度应尽量小一些（一般为0.15～0.20m/s）。

5.除霜

冬天，前后风窗玻璃容易结霜，这将导致驾驶员的视线模糊不清，增加行车的危险性。这就需要通过暖风来除去风窗玻璃的霜，以维持驾驶员的视线清晰度，提高行车安全性。

二、汽车空调的组成与分类

汽车空调系统一般由制冷装置、取暖装置、通风装置、电气控制装置四大部分组成。严格来说，还应包括空气净化装置，所以为五大组成部分。高级轿车装备有炭罐、空气滤清器和静电除尘式净化器等一套较完整的空气净化系统，而在普通型轿车中，空气净化的任务则由蒸发器直接完成。

1.汽车空调的组成

（1）制冷装置　汽车空调制冷系统主要由空调压缩机、蒸发器、冷凝器、储液干燥器、视液窗、膨胀阀等部件组成，利用制冷剂的不断变态循环达到制冷效果。其系统组成及布置如图1-2所示。

（2）取暖装置　取暖系统由加热器、水阀、水管、发动机冷却液等组成（如图1-3所示）。主要用来取暖和除霜，大多数轿车采用发动机冷却液、废弃的余热或者利用燃烧器燃烧产生热量，作为取暖的热源，再通过加热器加热由鼓风机送入的车内空气或车外的新鲜空气，使得出风口的温度上升达到取暖的目的。

（3）通风装置　由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成。通风装置的风门布置如图1-4所示。

通风系统通过鼓风机、进风口风门和风道，将外部新鲜空气吸进车内，起到通风和换气的作用，同时，通风对防止风窗起雾也起到良好的作用。

（4）空气净化装置　除去车内空气的尘埃、臭味、烟气以及有毒气体，使车内空气变得清新。同时，在空气湿度较低的时候，对车内空气进行加湿，以提高车内空气的相对湿度。配备空气净化装置的汽车空调在高级轿车和豪华客车上应用较多。

（5）电气控制装置　控制电路主要包括点火开关、A/C开关、电磁离合器、鼓风机开关及调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂高低压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器等。

温度控制器以蒸发器表面的温度作为控制信号，控制电磁离合器的动作。如果压缩机温度过高，高压部分会因压力异常而损坏，所以设有过热开关或高压压力开关；如果系统制冷剂缺乏，则可能冷冻机油也缺乏，压缩机若在这种干摩擦情况下运转，容易损坏，因此设有低压压力开关，当系统压力过低时会自动切断压缩机的电源。像这样通过控制压缩机电磁离合器的吸合与断开，防止制冷系统压力过高；通过温度传感器、温度控制器等控制乘员室内空气的流速、方向和温度，实现驾驶员设定的温度范围，完善了空调系统的正常工作。

对于设有微型计算机控制的空调系统，其压缩机的开停（或水阀的开启度）可满足空调系统处于最经济状态和所要求的各种冷暖状态。

为了解决汽车怠速、加速等运行工况下的动力匹配及散热器冷却问题，近年来比较多地采用提高怠速转速的办法。

2.汽车空调的分类

汽车空调可按驱动方式、功能、温度可调区域、送风方式和控制方式等进行分类。

（1）按空调压缩机驱动方式分

①独立式空调　独立式空调又称为主动式汽车空调，由专用空调发动机来驱动（辅助发动机驱动）制冷压缩机。独立式汽车空调系统的制冷量大，其运行过程稳定，不受主发动机工作情况的影响，但成本高，体积及质量大，多用于制冷量较大的大中型客车上。其工作原理如图1-5所示。

②非独立式空调　非独立式空调又称为被动式汽车空调，由汽车发动机直接驱动制冷压缩机。这种汽车空调结构紧凑，但其消耗发动机10%～15%功率，降低汽车后备功率，影响发动机的动力性，工作稳定性较差。一般小型客车和轿车采用非独立式汽车空调，如图1-6所示。

（2）按功能分

①单一功能型　单一功能指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大中型客车和载货汽车上。单一功能型又可分为单一取暖和单一制冷两种形式。

②冷暖一体型　冷暖一体是指冷暖风合用一台鼓风机、一个风道及一套操纵机构。在制冷系统的基础上增装加热器及暖风出口，其结构形式如图1-7所示。

这种结构又可分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式。冷暖一体型汽车空调结构紧凑，操纵方便，需要驾驶员手动控制其出风量和冷暖转化模式（也就是常说的手动空调），增加了驾驶员行车时的操作，多用于轿车上。

③全功能型　全功能型空调是在冷暖一体型空调的基础上改良而来的，如图1-8所示。这种形式的汽车空调集制冷、供暖、除霜、去湿、通风、净化等功能于一体，可同时工作，实现从冷到热连续温度的调节。

（3）按温度可调节区域分

①单区空调系统　单区空调系统只能调节整个车内保持一个合适温度。

②双区空调系统　双区空调系统是通过两个温度翻板单独控制驾驶员侧和副驾驶侧两侧的温度。

③四区空调系统在一些高级轿车上加装，可以对车内左前、右前、左后、右后四个区域进行单独的温度调节。一般只有自动空调可以进行分区温度调节。

（4）按送风方式分

①直吹风　空调风（冷或热）直接从空调吹出，其结构比较简单，风阻损失小，但送风不均匀。一般轿车、货车、中小型旅游车常采用这种方式。

②风道式　空调风通过车内风道送出。送风口布置的原则是冷风出风口布置在上面（尽可能在车顶下），暖风出风口布置在下面（尽量在地板上），以满足“头凉足暖”的要求，即有上、下两层风道。这种方式送风比较均匀，但零件增加，风道阻力增大，因此送风机功率要大，主要用于大中型客车。

（5）按控制方式分

①手动空调　车内通风的温度控制是驾驶员通过仪表板上空气控制杆、温度控制杆、进气杆和风扇开关等来操纵通风管道上的各种活门来实现的，大多数经济型轿车都采用旋钮式的手动空调。

②半自动空调　半自动空调与手动空调主要区别在于采用了程序装置、伺服电动机或控制模块等操纵机构，其操纵系统可根据驾驶员的设定工作，将空调温度控制在设定的值，但是风速还是手动调节的，如图1-9所示。一般装配在中档轿车上，如大众波罗、速腾等。

③全自动空调　全自动空调是利用传感器随时监测车内外温度的变化，并把检测到的信号送给空调的电子控制单元（ECU）。如图1-10所示。

ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过执行元件，不断地对风机转速、出风速度、送风方式及压缩机工作状况等进行调节，从而使车内温度、空气湿度及流动状况始终保持在驾驶员设定的水平上。一般装配在中高档轿车上，如广州本田雅阁、一汽奥迪、通用别克、凯美瑞、福美来等自动挡豪华版轿车就装配着全自动空调。

3.汽车空调的特点

汽车的使用环境以及自身的特点决定了汽车上安装的空调应具备自身的特点，要求比家用空调更能适应恶劣的环境，综合来说汽车空调应具备以下特点。

①汽车空调动力来源于发动机或辅助发动机。不便于用电力作为动力源，因而在动力源处理上要比房间空调困难得多。

②汽车空调制冷量大、降温速度快。车内乘员密度大，产生热量多，热负荷大，而冬天人体所需的热量也大；汽车为了减轻自重，隔热层薄，汽车的门窗多、面积大，所以汽车的隔热性能差，热量流失严重；此外，汽车都在野外工作，环境险恶，千变万化。要使汽车空调能迅速地降温，在最短的时间内达到最舒适的环境，要求制冷量特别大。非独立式空调系统，由于发动机的工况变化频繁，所以制冷系统的制冷剂流量变化大。例如，汽车高速运动时，发动机的转速高达6000r/min，而在怠速时才600～700r/min，两者相差10倍之多，这导致压缩机输送的制冷剂变化大，制冷流量变化大，导致汽车空调设计困难，制冷效果不佳，而且会引起压力过高或者压缩机的液击现象而发生事故。

③汽车空调工作环境恶劣，但抗冲击力强。汽车空调安装在运动中的车辆上，承受剧烈、频繁的振动和冲击，因此汽车空调的各个零部件具有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。

④汽车空调结构紧凑，质量小。由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调器后，不至于使汽车增加质量太多，影响其他性能。现代汽车空调的总质量已经比20世纪60年代下降了50%，是原始汽车空调装置质量的1/4，而制冷能力却比20世纪60年代增加50%。

三、汽车空调的布置与操作

1.汽车空调的位置布置

（1）轿车空调位置的布置　由于空间限制，轿车空调的布置常常采用非独立式压缩机，即压缩机由发动机通过皮带驱动，一般轿车制冷系统的布置如图1-11所示。

压缩机通过发动机曲轴的带轮驱动，中间通过电磁离合器控制动力接通和断开。整个制冷系统的装置大部分布置在发动机舱内：压缩机一般固定在发动机的一侧，蒸发器一般安装在驾驶室内，内藏在仪表板内空调器的通风管路中，冷凝器安置在发动机冷却水散热器的前面，用冷凝器风扇和行驶时的流动风进行热交换。储液干燥器安装在靠近冷凝器处，最好离发动机远一点，以免受其散热的影响。蒸发器和膨胀阀一起装在一个箱体内，安装在车室内或靠近车室的发动机室内。蒸发器有的布置在仪表的中间或下方，为仪表式，也有的布置在后部，由前向后送风。

（2）客车空调的布置　我国的客车空调一般采用三种布置形式。

①整体裙置式。这种布置方式将压缩机、辅助发动机、冷凝器、蒸发器用传动带和管道连成一个整体布置于客车地板下，也叫整体式空调。该方案安装方便，制冷系统不外露，车的外观不受影响，因此常见于高档旅游客车；但是由于蒸发器位于地板下方，送风机的功率要求较大。

②冷凝器、蒸发器集中置顶，压缩机和辅助发动机裙置式，也叫分体式空调。这种布置方式特点是安装灵活、维修方便，是我国最常见的一种客车空调布置方式。

③冷凝器、蒸发器集中置顶，压缩机后裙置式，该方案安装维修方便，噪声低，但是仅仅适合于大功率后置式发动机的非独立空调系统。也叫分散式空调，如图1-12所示。

2.空调出风口的布置

为了调整不同的出风口，达到除霜和改变气流分布的目的，仪表台上设置有不同的出风口。驾乘人员可根据自己的需求确定哪些出风口出风，以提供更舒适的环境。出风口设置如图1-13所示。

3.空调操作面板的布置

汽车空调的操作面板包括手动空调操作面板和自动空调操作面板，从面板设置上又可分为旋钮式和按键式两种。

（1）手动空调操作面板　手动空调冷热的选择、风速的大小和出风口的调整以及内外循环的状态需要驾乘人员手动来调整。如图1-14所示为旋钮式手动空调操作面板示意图。

手动空调操作面板上各旋钮名称和作用如表1-1所示。

（2）手动空调的使用操作

①夏季制冷

a.先打开车窗，释放积聚在车内的热气。

b.关上车窗，开空调A/C开关。

c.温度选择开关调到蓝色区域，将鼓风机速度选择开关开到最大挡位，选择外界空气循环模式，最好选择脸部挡位，不要选择吹挡风玻璃挡。

d.达到正常舒适状态时，可调小鼓风机挡位至2挡或1挡 ，维持车内舒适的温度和风速。

如果温度不是很高，可以按住ECON（经济模式按钮），此时空调系统只吹风不制冷，可以节省燃料。

②夏季去除挡风玻璃的雾气

a.打开一点车窗，利用外界空气，快速降低驾驶室内的湿度。

b.打开空调A/C开关，选择室外空气循环模式，空气流分配方向选择，利用空调制冷除湿功能。

c.湿度过大时，两者配合使用效果更好。

③冬季采暖除霜

a.启动发动机，热车。

b.把室内循环打开。

c.把温度选择开关，调到红色区域（蓝为冷风，红为暖风）。

d.按压后风挡除霜开关，利用电热丝除去后风挡的霜。

（3）自动空调操作面板　图1-15是桑塔纳自动空调操作面板。一般的自动空调操作面板除了自动运行模式之外，同时设有手动调节模式。

（4）自动空调的使用操作

①自动运行模式。温度调节到18～29℃之间 ，按压键。

②最大功率工作模式。

③手动除霜。按压按钮后，温度自动调节、出风量最大，且都从除霜出风口吹出，此时空气循环运行模式和ECON模式自动关闭。再次按压此按钮或AUTO键后，关闭此功能。

④手动循环空气运行模式。

（5）空调使用过程中的注意事项

①汽车在熄火前要注意先关掉空调。

②车厢内最好不吸烟。

③热车后使用暖风。

④尽量避免车辆在高速行驶时开启空调，建议在行驶速度较低时开启。

⑤定期更换空气滤清器。

任务实施

请按小组的形式开展角色扮演，并结合实际情况相互问一些问题，例如：

1.汽车空调的功能有哪些？

2.汽车空调由哪些部分组成？按照什么方式进行分类？

3.汽车空调的布置与操作方法有哪些？