4.2汽车空调系统的基本控制元件

4.2.3压力保护开关

汽车空调制冷系统中一般都设有压力开关。常用的压力保护开关有高压压力开关、低压压力开关、高低压组合开关和三位压力开关等，其安装位置和功用也有所不同，具体见表4-1。

1.高压压力开关

高压压力开关一般安装在储液干燥器与膨胀阀之间的高压管路或直接装在储液干燥器上，其作用是防止制冷系统在异常高压下工作。若制冷系统高压侧压力过高，它将自动切断电磁离合器回路，使压缩机停机，保护制冷系统零部件特别是压缩机不被损坏。有的高压压力开关接通冷凝器风扇高速挡电路，自动提高风扇转速，以降低冷凝器的温度和压力。有些汽车（如捷达、桑塔纳）空调系统中，高压压力开关并不控制压缩机回路，只对冷凝风扇高速挡实施控制。

高压压力开关的结构原理示意图如图4-8所示。从图中可以看出，它主要由接头、膜片、固定及活动触点、弹簧、接线柱等组成。当制冷剂的压力异常上升超过其最高设定值（对于R12系统，一般为2.65MPa）时，制冷剂的压力大于弹簧的弹力，推动膜片下行使触点断开，电磁离合器的电路便被切断，压缩机停转；当制冷剂压力降到2.06MPa以下时，弹簧张力使膜片回位，触点重新闭合，电磁离合器电路又被接通，压缩机又重新工作。

2.低压压力开关

空调系统有时因某些原因造成制冷剂泄漏时，如果开启空调系统将会因制冷剂严重不足或没有制冷剂而引起压缩机润滑不良，使压缩机损坏。为此，一般在高压管路中设有低压压力开关，其作用是当制冷剂严重不足时，切断电磁离合器的电路，使压缩机停止工作。

低压压力开关的结构原理示意图如图4-9所示。其基本结构与高压压力开关相同，只是活动触点的安装位置相反。当系统制冷剂的压力低于某一设定极限值（对于R12系统，一般为196kPa）时，弹簧的弹力大于制冷剂的压力，推动膜片上行，触点断开，电磁离合器断电，压缩机便停止工作。正常工作时，制冷剂压力正常，触点接通，电磁离合器通电，压缩机正常运转。

还有一种低压开关设在低压回路中，可感受吸气压力的变化。其原理是当低压压力低于某一规定值时，接通高压旁通电磁阀，使部分高压蒸气直接进入蒸发器，以达到蒸发器除霜的目的。

3.高低压组合开关

高低压组合开关将高压压力开关和低压压力开关装在一个壳体内，安装在高压回路中，其结构如图4-10所示。高低压组合开关有两套触点，但只有一套接线柱，可分别感受制冷系统高压侧的高压和低压压力，对压缩机实施控制。

高低压组合开关的工作原理如下。

⑴低压压力控制

当制冷系统高压侧的压力（对于R12系统，一般为235.2kPa）超过弹簧2的弹力时，此时金属膜片保持不动，可动触头向箭头所示方向移动。如图4-10所示，触点1接触，接线柱3两端导通，电路可以接通，系统保持正常运转；当高压侧压力低于某一设定值（如R12一般为205.8kPa)，弹簧2的弹力大于制冷剂压力，使触点1断开，接线柱3两端断开，空调电路断开，压缩机停转。

⑵高压压力控制

当制冷系统高压侧的压力超过设定值（如R12一般为（2646土196）kPa）时，制冷剂压力高于金属膜片5的弹力，金属膜片变形，推动销子6朝箭头所示方向移动。如图4-10所示，推开触点7，接线柱3两端断开，空调电路中断，使压缩机停机；当制冷系统高压侧的压力低于某一值（如R12一般为（2058土294）kPa）时，金属膜片恢复原来正常形状，触点7闭合，接线柱3两端导通，空调电路接通，压缩机又开始运转。

这样既可以防止压力过高损坏空调系统，又可以防止压缩机在缺少制冷剂的情况下工作。

由于R134a与R12系统的工作特性不同，它们的控制参数设定值也有所不同，具体见表4-2。

4.三位压力开关

近来，不少汽车倾向于采用设在高压回路中的三位压力保护开关，如上海桑塔纳2000轿车、南京依维柯客车等。

三位压力开关内部由接受压力的隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成。接点分低压极高且异常时会动作的接点和用于控制冷凝器风扇或发动机散热器风扇的接点，具体结构如图4-11所示。

三位压力开关的作用如下：

①防止因系统制冷剂泄漏而损坏压缩机（低

压时）。

②当系统内制冷剂异常高压时保护系统不受

损坏。

③在正常状况下，冷凝器风扇低速运转，实

现低噪声，节省动力；在系统压力升高后（即中压时）风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现风扇二级变速。

三位压力开关一般安装在储液干燥器上，感受制冷剂高压回路的压力信号，其压力开关值见表4-3（以R134a制冷剂为例）。

三位压力开关的工作过程如下：

①制冷剂压力≤0.196MPa时，由于隔膜、蝶形弹簧和上弹簧的弹力大于制冷剂的压力，因此高低压接点断开（OFF），压缩机停转，实现低压保护。

②当制冷剂压力达到0.200MPa以上时，此压力高于开关的弹簧压力，弹簧会挠曲，高低压接点接通（ON），压缩机正常运转。

③当制冷剂压力达到3.140MPa以上时，会大于隔膜、碟形弹簧的弹力，碟形弹簧反转，以断开高低压接点，压缩机停转，实现高压保护。

④当制冷剂压力大于1.770MPa时，压力就大于隔膜弹力，隔膜会反转，将轴推上，以接通冷凝器风扇（或散热器风扇）的转速转换接点，风扇以高速运转，实现中压保护。当压力降至1.370MPa时，隔膜恢复原状，轴下落，接点断开，冷凝风扇又以低速运转。