第三节 温度管理系统
一、电动水泵
1.总成介绍
水泵是发动机冷却系统的重要部件,它的作用是输送冷却液,使冷却液在发动机的冷却水道内快速流动,以带走发动机工作时产生的热量,保持发动机正常工作温度。
电动水泵代替发动机原机械水泵。电动水泵由发动机控制单元(ECM)通过LIN线和PWM控制,它不受发动机转速的影响,可以根据发动机的实际冷却需要灵活工作。
电动水泵工作控制逻辑:
1)搭载电动主水泵的发动机智能热管理系统会根据发动机工况(转速、转矩、负荷、冷却液温度),智能调节水泵工作状态使发动机始终处于高效工作区。
2)电动水泵会在发动机起动之后开始工作,带动冷却液循环,使发动机始终处于合理温度范围内,低溫热机更快、高温散热效率更高。
3)搭载电动水泵的发动机智能热管理系统可有效降低发动机的油耗,使车辆更节油。
电动水泵具有以下优点:
1)起动发动机即可运作,响应快,更有利于冷却液循环、热机、发动机散热。
2)电动水泵流量比机械水泵更大,效率更高。
3)电动水泵安装方便,维护更容易。
4)电动水泵能耗低,NVH性能优异,无刷直流电机性能优异。
5)减少了动力损耗,略微增加发动机动力并减少发动机油耗。
6)电动水泵是“按需而转”,可根据发动机实际散热需求灵活调节流量,尤其对于低转速、高转矩工况,保证了发动机正常工作温度。
7)机械水泵变为电动水泵后,发动机缸体就不需要预留水泵安装位置,减少发动机因为机械泵开模、带轮、传动带所增加的工序以及成本和空间。
8)可以在发动机熄火之后继续运转,改变了以前只有电子风扇在发动机熄火之后单独工作的缺点,具体体现如下:
① 带有涡轮增压的发动机,还可在发动机停转时,给增压器进行降温,延长增压器的寿命。
② 对于带起停系统的发动机,在发动机起停熄火期间,继续给发动机相关零部件冷却。
③ 对于湿式离合韶,可以在熄火之后继续运行冷却变速器/湿式离合器。
④ 可以在熄火之后,继续使用暖风系统,避免热量白白损失。
2.故障排除
故障排除方法见表1-9。
表1-9 故障排除方法
(续)
二、空调系统
1.系统说明
该车空调系统为单压缩机自动调节空调。系统主要由电动压缩机、冷凝器、HVAC总成、制冷管路、PTC,暖风水管、风道、空调控制器等零部件组成,具有制冷、采暖、除霜除雾、通风换气四种功能。该系统利用PTC水暖采暖,利用蒸气压缩式制冷循环制冷,制冷剂为R134a,冷冻油型号为POE。
控制方式为按键操纵式。自动空调箱体的模式风门、冷暖混合风门和内外循环风门都由电机控制。
制冷时,由空调驱动器驱动的电动压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出,并将其压入冷凝器。高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换(释放热量),热量被车外的空气带走,高压液态的制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压,低压液态制冷剂在蒸发器中汽化而进行热交换(吸收热量),蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入车厢。气态制冷剂又被压缩机抽走,泵入冷凝器,如此使制冷剂进行封闭的循环流动,不断地将车厢内的热量排到车外,使车厢内的气温降至适宜的温度。制冷系统框图如图1-16所示。
图1-16 制冷系统框图
供暖系统采用水暖式制热,HEV模式时通过发动机冷却液制热,EV模式时通过PTC模块加热冷却液制热。供暖系统主要由PTC、暖风电动水泵、热交换器、暖风水管和鼓风机、风道及控制机构等组成。HEV模式发动机工作时,被发动机气缸燃烧高温加热的冷却液在发动机冷却系统水泵的作用下,经暖风进水管进入热交换器,通过鼓风机吹出的空气把冷却液散发出的热量送到车厢内或风窗玻璃处,用以提高车厢内温度和除霜。在热交换器中进行了散热的冷却液经暖风出水管被水泵抽回,如此循环,实现暖风供热。EV模式工作时PTC加热冷却液,并通过暖风电动水泵把加热后的冷却液经暖风进水管进入热交换器,通过鼓风机吹出的空气将冷却液散发出的热量送到车厢内或风窗玻璃处,用以提高车厢内温度和除霜。在热交换器中进行了散热的冷却液经暖风出水管被暖风电动水泵抽回,如此循环,实现暖风供热。
发动机ECU通过冷却液温度传感器检测冷却液温度,再通过PWM信号控制风扇的开启、停止以及工作的转速。打开空调开启压缩机后,发动机ECU根据空调ECU的请求来控制无级风扇的开启和工作转速。
2.维修说明
维修前应使工作区通风,请勿在封闭的空间或接近明火的地方操作制冷剂。维修前应戴好护目镜,保持至维修完毕。
避免液体制冷剂接触眼睛和皮肤。若液体制冷剂接触眼睛和皮肤,应用冷水冲洗,并注意不要揉眼睛或擦皮肤。在皮肤上涂凡士林软膏,严重时要立刻找医生寻求专业冶疗。
制冷系统中如果没有足够的制冷剂,请勿运转压缩机,避免由于系统中无充足的制冷剂并且润滑不足造成压缩机可能烧坏的情况。
压缩机运转时不要打开压力表高压阀,只能打开和关闭低压阀。
必须使用专用冷冻油。不可乱用其他品牌的润滑油代替,更不能混用(不同牌号)。
空调系统制冷剂加注量为550g,冷冻油总量为160mL,当系统因渗漏导致冷冻油总量低于120mL时,就有可能造成压缩机过度磨损,因此维修站应视情况补加冷冻油。
空调压力保护是通过压力传感器,空调ECU检测到压力过高或过低时会保护空调系统。温度保护方式分为蒸发器温度保护(低温保护0 ~2℃),以及压缩机温度过高保护 [高温保护(100±5)℃]。
维修时应注意,打开管路后O形圈必须更换,并在装配前在密封圈上涂冷冻油后按要求力矩连接。
维修中严格按技术要求操作(充注量、冷冻油型号、力矩要求等),按照要求检修空调,保证空调系统的正常工作和使用寿命。
因冷冻油具有较强的吸水性,在拆下管路时要立即用堵塞或口盖堵住管口,不要让湿气或灰尘进入制冷系统。
在排放系统中过多的制冷剂时,不要排放过快,以免将系统中的冷冻油也抽出来。
定期清洁空气过滤网,保持良好的空气调节质量。
检查冷凝器散热片表面是否有脏污,不要用蒸汽或高压水枪冲洗,以免损坏冷凝器散热片,应用软毛刷刷洗。
避免制冷剂过量,若制冷剂过量,会导致制冷不良。
3.电路检测
空调控制器端子如图1-17所示,端子检测数据见表1-10。
图1-17 空调控制器端子
表1-10 空调控制器端子定义与检测数据