概述
暖风、通风与空调系统控制车辆内部温度及空气分配。该系统包含有空调滤清器总成、暖风芯体总成、空调总成、分配管及控制面板。通风出风口整合在行李箱内。
新鲜空气从空调滤清器总成流入空调箱总成内,通过鼓风机使空气流过整个系统。根据控制面板上的设置,空气被加热或冷却并通过分配管,提供给仪表板、车门及地面水平面上的出风口。
根据车型的不同,车辆上会安装两种空调系统中的一种,电子控制空调系统或自动空调系统(
ATC):
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在电子控制空调系统中,进气、出气温度、空气分配及鼓风机速度等功能都是手动选择的。 |
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在自动空调系统中,所有功能都有自动及手动运行模式,带左侧及右侧出口温度控制。自动模式可提供适宜的系统控制,且不需要手动干涉。手动模式允许超越单个功能的自动运行,以适应个人选择。 |
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系统由制冷系统、暖风系统及控制系统组成。自动空调系统和电子控制空调系统的区别在于,自动空调系统比电子控制空调系统多了日光传感器、车内温度传感器、暖风芯体温度传感器。且两者的空调控制系统不同。 |
滤清器罩
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滤清器罩位于通风系统的乘客侧并被两颗螺栓固定在通风板上。花粉滤清器安装在滤清器罩中,用来改善供应到车辆内部的新鲜空气的质量。
来自滤清器罩的新鲜空气或循环空气进入暖风机总成,在该总成内变速鼓风机的冲击效应上迫使空气通过整个系统。根据控制面板上的设置,空气被加热或冷却并通过分配管道供应给前挡风玻璃、仪表板和脚部出风口。仪表板上的指轮允许前座面部出风口的流量可以独立于控制面板上的设置进行调节。
空调箱总成
空调箱总成按控制面板上所选择的模式控制温度并分配引导进来的新鲜空气或循环空气。空调箱总成位于整车中心线上,安装在仪表板与发动机舱壁之间,空调箱总成内包括鼓风机、暖风芯体、蒸发器芯体及控制风门。在空调箱总成的底部有两个排水出口,用来将空调箱总成内的冷凝水排到车辆下方。
空调箱总成与位于发动机舱内的滤清器壳体连接,以便向其提供过滤了的新鲜空气。在空调箱总成壳体上,安装一个新鲜循环空气风门,可以调整车内或车外空气作为循环风。
鼓风机鼓风机安装在空调箱总成内,鼓风机由控制面板上的按键控制,通过位于发动机舱保险丝盒内的鼓风机继电器及鼓风机调速电阻控制。鼓风机调速电阻安装在鼓风机风扇空气出风口内,以利于鼓风机调速电阻散热。
暖风芯体暖风芯体加热提供给各分配出风口的空气。暖风芯体是铝制单向扁管式热交换器,安装在空调箱总成内。在暖风芯体上,安装两根铝管,这两根铝管穿过发动机舱壁,将暖风芯体总成与发动机冷却液循环系统连接起来。当发动机运行时,在冷却液泵的作用下,冷却液连续不断的流经暖风芯体。
温度和分配控制
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风门安装在空调箱内来,控制进气源、出风温度以及出风位置。
循环控制空气风门循环控制空气风门通过打开和关闭新鲜空气进气口和循环空气进气口来控制进气源。控制面板上的新鲜/循环空气开关控制伺服电机驱动风门。新鲜/循环空气伺服电机是一个单向电机,该电机驱动以盘条方式连接到风门操纵杆机构的凸轮上。凸轮每旋转360°新鲜/循环空气风门完成从新鲜空气至循环空气然后再回到新鲜空气的循环。
电机的正极侧连接到乘客舱保险丝盒的蓄电池电源上。电机的负极侧连接整体式微型开关的输出侧,微型开关的触点连接到控制面板的两个输出上。当控制面板将其中一个微型开关连接至接地时,电机通电并驱动凸轮。凸轮转动180°后,微型开关断开并使电机断电,随后控制面板释放接地连接。当控制面板将另一个微型开关连接至接地时,电机驱动凸轮转过下一个180°,以完成新鲜/循环空气风门的位置循环。
混合风门混合风门调节通过暖风芯体的空气流,以控制暖风机总成中空气的温度。混合风门连接到暖风机箱体中的心轴上。混合风门由混合风门伺服电机控制。
空气分配风门安装的两个空气分配风门用于控制脚部位置、前挡风玻璃/前侧窗和面部出风口的空气流。这些风门控制从混合风门到出风口的流量,它们连接在心轴上,心轴延伸至暖风机箱体的右侧。在箱体中的该心轴连接到共同的操纵杆机构上。为了操纵空气分配风门,在操纵杆机构和控制面板上的空气分配开关之间安装有模式伺服电机。
空气分配管道
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后座脚部、仪表板和中控台上的面部出风口安装有单独的空气分配管道。前挡风玻璃和前侧车窗的空气分配管道集成在仪表板中。后座脚部管道和暖风机总成侧面的端口相连,并沿着前排座椅下面的地板延伸。
仪表板中的四个通风口总成和中控台后部的两个通风口总成使乘员可以控制吹向面部的空气流量和方向。每个通风口总成都集成了用以调节流量的指轮和控制方向的可移动叶片。两个通风口分别集成在两侧A柱的饰板中,引导空气吹向前侧车窗。
前座脚部的出风口板依附在暖风机总成侧面的端口上。两个后地板通风口(位于前排座椅下面)将空气分配到后地板区域。
出风口
出风口促进暖风和通风空气顺利流经乘客舱。出风口位于行李舱的左侧和右侧,使乘客舱空气排放到车身和后保险杠之间的遮蔽区域内。通风口是有效的单向阀,每个通风口由软橡胶风门覆盖的格栅组成。风门可根据乘客舱和外部之间的压力差来自动打开和关闭。
制冷系统
空调系统示意图graphics/xwc8374813794199155646.cgmA=液态制冷剂; B=气态制冷剂
制冷系统将车辆内部的热量传递到外部大气中,以提供除湿的凉爽空气给暖风机总成。该系统由压缩机、冷凝器、
TXV,空调管路和蒸发器组成。系统是一个填充R134a制冷剂作为传热介质的封闭回路。制冷剂中添加空调润滑油,以润滑压缩机的内部组件。
为完成热量的传递,制冷剂环绕系统循环,在系统内,制冷剂经历两种压力/温度模式。在每一种压力/温度模式下,制冷剂改变其状态,在改变状态的过程中,吸收与释放最大限度的热量。低压/低温模式从
TXV开始,经蒸发器到压缩机,在
TXV内,制冷剂降低压力及温度,然后在蒸发器内改变其状态,从中温液态到低温蒸汽,以吸收经过蒸发器周围空气的热量。高压/高温模式从压缩机开始,经冷凝器到
TXV,制冷剂在通过压缩机时,增加压力及温度,然后在冷凝器内释放热量到大气中,并改变其状态,从高温蒸气到中高温液态。
压缩机graphics/xwc1062666089961530074.cgm
压缩机通过压缩来自蒸发器的低压、低温蒸汽,并将其加载成到冷凝器的高压、高温蒸汽的方式,使制冷剂环绕系统循环。
压缩机安装在发动机的安装支架上,是一个变排量的7缸旋转斜盘式压缩机。压缩机通过电磁离合器及带轮驱动。
压缩机剖面图graphics/xwc8802274412587323394.cgmA=进气压力; B=排气压力; C=伺服压力; D=环境空气压力
压缩机有一个压缩机壳体,在壳体内径向安装了一根轴及止推轴承。一个托板压装在轴上,且带轮总成与电磁离合器以花键的方式安装在压缩机壳体前部的轴端。旋转斜盘安装在轴上,且用两个导向销与托板连接。旋转斜盘在轴上是滑动装配,在一个弹簧的作用下,偏离托板。旋转斜盘的外圆周与7个活塞的端部接触,这7个活塞环绕在压缩机壳体的内部等间距布置。在压缩机壳体的后部有两个压力腔,分别与压缩机壳体壁上的进气口与排气口连接。位于每个气缸与压力腔之间的吸气阀与排气阀控制蒸汽在气缸内的流进与排出。
控制阀总成含有一个由推杆操纵的球阀,该推杆与膜片连接。在膜片一侧的空气压力及弹簧压力与在膜片弹簧另一侧的进气压力以及作用在球阀的弹簧及排气压力相对。球阀控制来自排气压力腔的蒸汽流,使在旋转斜盘腔产生伺服压力。
冷凝器graphics/xwc7819505840140847983.cgm
冷凝器将制冷剂的热量传递到周围空气中,以使来自压缩机的制冷剂蒸汽转变成液态。冷凝器同时还通过其干燥模块去除制冷剂中的湿气及固态颗粒,并作为液态制冷剂的容器,以适应蒸发器内的热负荷的变化。
由于冲击效应和/或冷却风扇的作用,通过经过热交换器的空气来吸收制冷剂的热量,将制冷剂由蒸汽转变成液态。在制冷剂进入调节腔室前,冷凝器冷却并液化制冷剂。在调节腔室内,制冷剂内的大部分剩余气体被分离出来,制冷剂通过干燥剂及过滤器,以去除其中的湿气及颗粒物,进入次级冷却器部分。当制冷剂经过次级冷却器部分时,被进一步冷却,从而将冷凝器出口至蒸发器的制冷剂几乎100%转变为液态。
热力膨胀阀(TXV)
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膨胀阀可调节制冷剂的流量,使制冷剂流量与通过蒸发器芯体的空气热负荷相匹配。热力膨胀阀安装在蒸发器的进口接口及出口接口上。该阀有一个铝制的壳体,壳体内有进口及出口通道。在进口通道内安装有计量阀,计量阀由连接在膜片上的热敏管控制。膜片顶部充有制冷剂可感应蒸发器出口压力,而热敏管感应蒸发器出口温度。通过调整热力膨胀阀开度使得受力平衡,保证蒸发器出口的合适的过热度,达到制冷量与空气热负荷平衡。
热力膨胀阀graphics/xwc8092542139699917041.cgm
液态制冷剂流经计量阀,进入蒸发器。通过计量阀的限制使制冷剂的压力及温度降低,同时将制冷剂从固体粒子流变为精细的喷雾流,以改善蒸发效果。当制冷剂通过蒸发器时,吸收流经蒸发器芯体周围空气的热量,温度的增加使制冷剂蒸发并增加制冷剂的压力。
离开蒸发器的制冷剂的温度和压力作用在膜片及热敏管上,使膜片及热敏管移动,调节计量阀开度,从而控制通过蒸发器的制冷剂的量。流经蒸发器芯体的空气越热,可用来蒸发制冷剂的热量就越大,从而允许更多的制冷剂通过计量阀。
蒸发器蒸发器安装在暖风机总成的进气口中,用于吸收外部进气或循环进气的热量。低压低温制冷剂在蒸发器中由液体变为蒸汽,在该转变状态过程中会吸收大量热量。
空调管路铝制空调管路将系统各部件连接在一起,为确保密封可靠,各接口间安装有O型圈。为了维持系统的相似流速,空调管路的直径会有所不同,以适应两种压力/温度状况。低压/低温状况下安装较大直径的管路,高压/高温状况下安装较小直径的管路并将制冷剂加注接口整合在空调管路中,以便于系统维修。