徐宗炯，徐萌澤

（1.北華大學(xué)交通學(xué)院，吉林 吉林 132011；2.吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林 132200）

改畫的朗逸轎車全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)電路圖如圖1所示。

汽車空調(diào)系統(tǒng)包括暖風(fēng)與制冷裝置。通過暖風(fēng)與制冷裝置在不同的氣溫與濕度條件下的運(yùn)行操作，使汽車室內(nèi)溫度達(dá)到20～28℃，濕度達(dá)到70%左右。這樣駕駛員和乘客會(huì)感到舒適，減輕疲勞，有利于安全行駛。暖風(fēng)裝置是將運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)動(dòng)機(jī)部分循環(huán)冷卻水引入駕駛室內(nèi)的小型散熱器，利用鼓風(fēng)機(jī)和散熱器將熱風(fēng)吹向駕駛員的腳部、身體或擋風(fēng)玻璃，使車內(nèi)達(dá)到適宜的溫度，或?qū)躏L(fēng)玻璃進(jìn)行除霜。

制冷裝置利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的一小部分驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，完成制冷劑的壓縮循環(huán)，使制冷劑R134a在蒸發(fā)器中從液態(tài)蒸發(fā)為低壓汽態(tài)，這時(shí)制冷劑在蒸發(fā)狀態(tài)的溫度是0℃左右，氣壓為0.15～0.2 MPa。它吸收蒸發(fā)器周邊以及車內(nèi)的熱量，再被壓縮機(jī)從進(jìn)氣口吸入，經(jīng)曲軸活塞連桿運(yùn)轉(zhuǎn)加壓至高壓 （此時(shí)壓力為1～2 MPa）高溫 （60～70℃），大大高于環(huán)境溫度 （20～40℃），從排氣口排出至冷凝器中，在此降溫降壓，并將熱量排出至大氣中，制冷劑是在封閉的通路中循環(huán)加壓增溫。當(dāng)溫度下降10～15℃時(shí)，制冷劑R134a便從高壓氣態(tài)冷卻到高壓液態(tài)，放出大量的凝聚熱，再經(jīng)儲(chǔ)液干燥器除去水份、雜質(zhì)，從膨脹閥 （或節(jié)流閥）以很細(xì)的流量 （節(jié)流）噴入蒸發(fā)器減壓降溫，通過蒸發(fā)器的外壁吸收周圍的熱量，使制冷劑R134a再次蒸發(fā)為氣態(tài)，溫度劇降為0～5℃，壓力劇降為0.2 MPa，低壓低溫蒸氣再次被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)活塞壓縮后變成高溫高壓氣體排放到冷凝器中散去熱量，如此循環(huán)，逐步使車內(nèi)的熱量攜出車外，達(dá)到降溫的目的。

制冷劑R134a的蒸發(fā)與壓縮過程，它是在一個(gè)閉合的管路與容器中進(jìn)行的，管路有高壓段與低壓段，其中膨脹閥-蒸發(fā)器-壓縮機(jī)的吸入腔為低壓段，而壓縮機(jī)的壓縮腔-冷凝器-膨脹閥為高壓腔。R134a在密閉的容器管路中循環(huán)，帶走駕駛室和車廂內(nèi)多余的熱量。低壓腔常壓為0.2 MPa，溫度為0～5℃。高壓腔的正常壓力為1～1.5 MPa，溫度60～70℃。

制冷劑R134a是一種耐低溫和高溫的物質(zhì)，在人們賴以生存的大氣環(huán)境 （如-30～40℃）中，R134a可以從液態(tài)沸騰變成氣態(tài)。而高溫下 （如50～90℃）它經(jīng)過高壓又可以從氣態(tài)變成液態(tài)，使人們利用它從高壓液態(tài)在釋放壓力的過程中恢復(fù)到低壓氣態(tài)，在壓縮機(jī)的吸入和壓出過程中不斷循環(huán)。

1 電源系統(tǒng)

蓄電池、起動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)構(gòu)成電源及動(dòng)力來源。蓄電池容量為12 V 60 Ah（稱為儲(chǔ)備容量，表明蓄電池的供電能力），短時(shí)間內(nèi) （幾十秒內(nèi)）有300～400 A的供電能力 （起動(dòng)時(shí)）。當(dāng)發(fā)電機(jī)不工作時(shí)，可以較長(zhǎng)時(shí)間 （如75～82 min）供給汽車用電 （用電電流少于20～30 A）；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，它帶動(dòng)發(fā)電機(jī)以13.5～14.5 V發(fā)出約100A的電流。內(nèi)有調(diào)節(jié)器C1維持發(fā)電機(jī)穩(wěn)定輸出的電壓，通過J220的T80／49端子經(jīng)內(nèi)部電路給一個(gè)關(guān)閉指示燈供電。

2 供電繼電器J271

供電繼電器J271由SA2（110A）熔斷絲→S1（30A）熔斷絲→供電繼電器J271線圈，控制SC44（5A）巡航、空調(diào)散熱系統(tǒng)；SC53（7.5A）噴油器；SC43（7.5A）氧傳感器加熱裝置；SC54（15A）點(diǎn)火線圈；J220的T80／27黑黃線（詳見2016年《汽車電器》第11期）。由于噴油、點(diǎn)火等由供電繼電器J271供電，故J271非常重要。J220的端子T80／9為負(fù)電位，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)J271才能吸合。

空調(diào)高壓傳感器G65為三腳插頭：1號(hào)端子 （T3X／1）搭鐵；2號(hào)端子 （T3X／2）為空調(diào)壓力信號(hào)；3號(hào)端子 （T3X／3）為電源 （15a），該線接于儀表板連接線A5，接線端子T3X／3上加標(biāo) （15a），A5為儀表板連接線，不會(huì)與T3X／1（搭鐵線）相混，該傳感器的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，將連續(xù)的壓力信號(hào)經(jīng)過J220的T80／17端子給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220，經(jīng)過處理后，再去控制電磁離合器N25。

3 空調(diào)繼電器J32

空調(diào)繼電器J32電源來自SC30（10 A），觸點(diǎn)下接負(fù)載空調(diào)器的電磁離合器N25，朗逸轎車的空調(diào)電磁離合器仍為皮帶輪下的電磁線圈，該電磁線圈受控于J32的控制線圈，控制線圈受控于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220的T80／58端子，與空調(diào)控制單元J255無關(guān)。

4 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)的控制為兩方面。一是轉(zhuǎn)速控制：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)接通空調(diào)，為防止熄火，需在發(fā)動(dòng)機(jī)提升轉(zhuǎn)速以后 （約140 ms），發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到快怠速 （約1000 r／min）才能接通空調(diào)電磁離合器N25，為使發(fā)動(dòng)機(jī)功率集中用于克服超負(fù)荷的狀態(tài)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220內(nèi)部暫緩N25的接合 （140 ms），以利于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)提升，這些都有空調(diào)繼電器J32的作用。二是節(jié)氣門處于發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷、超負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，為使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率集中用于克服超負(fù)荷的狀態(tài)，這時(shí)避免空調(diào)離合器的接合。

5 冷卻風(fēng)扇控制單元

冷卻風(fēng)扇控制單元J293電源來自SA5（40 A），主要控制冷卻風(fēng)扇V7、V35并聯(lián)工作。這兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)都在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的最前面。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，供電繼電器J271工作，觸點(diǎn)吸合，SC44（5 A）通電，0.5黑黃線通電，J220的T80／22端子通電，從而讓SA5（40 A）紅線通電，V7與V35風(fēng)扇通電，并聯(lián)工作。且溫度越高，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷降低或車行速度增快，車前方溫升減少，則J293的元件控制電流減少，V7、V35轉(zhuǎn)速下降。

6 空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)V2及控制單元J126

在自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 （風(fēng)量）正常工況下，不再由手動(dòng)經(jīng)多檔開關(guān)和降壓電阻器調(diào)節(jié)，它由一個(gè)自動(dòng)放大器根據(jù)車內(nèi)日照光電傳感器G107、新鮮空氣進(jìn)氣溫度傳感器G89和環(huán)境 （外部）溫度傳感器G17等多種信息進(jìn)行計(jì)算，從而改變加在鼓風(fēng)機(jī)兩端的電壓和電流，鼓風(fēng)機(jī)最低電壓為3.0 V，轉(zhuǎn)速約500 r／min；最高速時(shí)電壓為12～12.5 V，轉(zhuǎn)速約為2300～2900 r／min。

控制空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)V2兩端電壓 （3～12 V）的裝置是控制單元J126，由控制電路與末級(jí)功率開關(guān)管 （場(chǎng)效應(yīng)管）組成，如圖2所示。控制電路為功率開關(guān)管，設(shè)置一個(gè)門坎電壓，根據(jù)這個(gè)門坎電壓，鼓風(fēng)機(jī)就能得到3～12 V端電壓，通過3～15 A電流，電機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)車輛在停歇、低速和高速不同工況下的風(fēng)量需求。

圖2 空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)V2與空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)控制單元J126

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)還未達(dá)到正常工作溫度，冷卻液低于56℃時(shí)，空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)V2短期內(nèi)不會(huì)工作，最長(zhǎng)延遲為150 s。確切的啟動(dòng)延遲時(shí)間會(huì)因環(huán)境及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫差差異而不同。

在J126控制下，鼓風(fēng)機(jī)在正常溫度下低速電壓值為4.0V。如果日照光電傳感器G107收到光信號(hào)強(qiáng)烈時(shí)，控制提高鼓風(fēng)機(jī)電壓在6.5V，以維持較高的最低轉(zhuǎn)速。在冷態(tài)和熱態(tài)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)V2使用頻率都較高，轉(zhuǎn)速也偏高 （電壓在12.5 V）。

7 風(fēng)門控制伺服電動(dòng)機(jī)及電位計(jì)

J255與風(fēng)門控制伺服電動(dòng)機(jī)的外形及風(fēng)箱如圖3所示。全自動(dòng)空調(diào)控制單元J255插頭布置如圖4所示。在空調(diào)控制單元J255的背面有A、B、C 3個(gè)插頭，其中A代表T20g插頭，接線編號(hào)從T20g／1～T20g／20，各端子接線如表1所示；B代表T16K插頭，接線編號(hào)從T16K／1～T16K／16，各端子接線如表2所示；C代表T16L插頭，接線編號(hào)從16L／1～T16L／16，各端子接線如表3所示。

圖3 J255空調(diào)控制單元與風(fēng)門控制電動(dòng)機(jī)

圖4 全自動(dòng)空調(diào)控制單元J255插頭布置

表1 A插頭 （T20g／XX）端子及接線

表2 B插頭 （T16K／XX）端子及接線

表3 C插頭 （T16L／XX）端子及接線

左側(cè)溫度風(fēng)門控制伺服電動(dòng)機(jī)V158和電位計(jì)G220是一種微型電動(dòng)機(jī)，電功率約2～5 W，僅用來調(diào)節(jié)左側(cè)風(fēng)門大小，其形狀可見圖3。這種電動(dòng)機(jī)和電位計(jì)在空調(diào)風(fēng)箱上，共有4處，分別處在左側(cè)風(fēng)門、除霜風(fēng)門、中央風(fēng)門和新鮮空氣風(fēng)門等位置。這4種電動(dòng)機(jī)和電位計(jì)有相同的特點(diǎn)：伺服電動(dòng)機(jī)都有2根電線，如V158為0.35灰白線和0.35白黃線。接空調(diào)控制單元J255的T16L／2和T16L／1；電位計(jì)G220有3根線，一根信號(hào)線接J255的T16K／2端子，一根搭鐵，一根接J255的+5 V電源T16K／1。

8 新鮮空氣進(jìn)氣溫度傳感器G89

G89功用是根據(jù)溫度控制風(fēng)門和新鮮空氣的量和鼓風(fēng)機(jī)V2。當(dāng)它發(fā)生故障時(shí)，用溫度傳感器G17的數(shù)值來替代。檢測(cè)使用車輛診斷測(cè)量和信息系統(tǒng)VAS5051B。安裝時(shí)，用油浸染密封件。日照光電傳感器G107根據(jù)電壓值，精確控制溫度翻板和鼓風(fēng)機(jī)V2的轉(zhuǎn)速。左側(cè)腳部空間出風(fēng)口溫度傳感器G261，根據(jù)出風(fēng)口溫度控制溫度分配翻板和鼓風(fēng)機(jī)V2的轉(zhuǎn)速。發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)入應(yīng)急模式將水溫設(shè)為80℃繼續(xù)操作。G263測(cè)控蒸發(fā)器出口的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，T16K／11的電位變化，使中央風(fēng)門控制伺服電動(dòng)機(jī)V70動(dòng)作變化。

全自動(dòng)空調(diào)伺服電動(dòng)機(jī)與電位計(jì)的對(duì)比如表4所示。

表4 全自動(dòng)空調(diào)伺服電動(dòng)機(jī)與電位計(jì)的對(duì)比

9CAN-H與CAN-L

全自動(dòng)空調(diào)控制單元J255、組合儀表與儀表板控制單元J285之間通過CAN-H與CAN-L數(shù)據(jù)線相聯(lián)。其中J255的T20g／5與J519的T73b／20端子相連，J255的T20g／6與J519的T73b／21相連。J519的T73b／18和T73b／19又通過CAN-H和CAN-L線與儀表板控制單元J285相連，并且與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220、自動(dòng)變速器控制單元J271、安全氣囊控制單元J234、防抱死制動(dòng)控制單元J104實(shí)現(xiàn)信息共享。這些線之間有獨(dú)立的頻率很高的信號(hào)源 （如10～100 KB／s或500 KB／s，各種重要的信號(hào)波就搭乘在不同的波形上，它們采用1.5～3.6 V的方波電源，如用VAS5051、VAS5052測(cè)試儀觀測(cè)，可測(cè)得CAN高信號(hào)為2.5～3.5 V，CAN低信號(hào)為1.5～2.5 V）。

10 前座椅控制單元J774

在全自動(dòng)空調(diào)控制單元J255的后方，有T20g／10和T20g／11兩個(gè)端子，分別引出一根線接到前座椅控制單元J774的駕駛員座椅溫度傳感器G59和前右側(cè)乘客座椅溫度傳感器G60，用于測(cè)量坐墊溫度并感知電熱線是否中斷。

11 故障排除分析

現(xiàn)在大眾汽車的售后服務(wù)比較周全，故障判斷多用車輛診斷測(cè)量和信息系統(tǒng)VAS5051B來進(jìn)行。本文列出常見故障代碼及故障分析表，如表5所示。

表5 故障代碼與故障分析