;了解电动汽车空调暖风系统的作用及类型。
掌握PTC加热器的分类、特性、传导方式及工作原理。
掌握电动汽车空调暖风系统的故障诊断与排除方法。;一辆北汽EV160已行驶15000km,客户反映打开空调暖风系统后温度异常,无法取暖。经维修人员检查发现PTC加热器损坏,需要更换PTC加热器。;电动汽车空调暖风系统有时会出现PTC加热器不工作、PTC加热器过热等故障,要完成对类似故障的检测与维修,需要了解电动汽车空调暖风系统的类型,熟悉PTC加热器的分类、特性、传导方式及控制原理,掌握其检测与维修方法,从而完成故障诊断与排除。;一、电动汽车空调暖风系统的作用及类型
1.电动汽车空调暖风系统的作用
(1)冬季取暖
在寒冷的冬季,人坐在汽车内会感到寒冷。汽车空调暖风系统可将车内空气或送入
车内的外部新鲜空气加热,以提高车厢内的温度,使乘员感到舒适。;(2)调节车内温度
现代汽车空调系统的空调器已采用冷暖一体化的形式,利用加热器和蒸发器一起将冷空气调节到人体所需要的舒适温度,以提高车内的舒适性。
(3)车窗玻璃除霜
在冬季或春秋季,由于车内外温差较大,车窗玻璃会起雾或结霜,影响驾驶员和乘员的视线,不利于行车安全。可通过汽车空调暖风系统吹出热风来除霜或除雾。;2.电动汽车空调暖风系统的类型
电动汽车空调暖风系统与传统汽车空调暖风系统的区别是压缩机驱动方式发生了变化。电动汽车空调压缩机采用电驱动的方式,而传统汽车空调绝大多数采用发动机驱动。
在暖风实现的形式上,电动汽车空调暖风系统通常是利用电加热的方式来产生暖风。电动汽车空调暖风系统有以下三种类型:;1)热泵式
下图所示为电动汽车热泵式空调系统,主要由电动压缩机、单向阀、四通换向阀、节流装置(双向热力膨胀阀)、室内换热器、室外换热器和气液分离器等组成。;电动汽车热泵式空调系统;在制冷模式下,电动压缩机出口排出的高温高压制冷剂气体经单向阀、四通换向阀进入室外换热器,在室外换热器内向外界空气放热,冷凝为高温高压的制冷剂液体,流经双向热力膨胀阀进行节流降压,节流后制冷剂变为低温低压的制冷剂蒸气进入室内换热器,吸收室内空气热量,以达到降低车厢内温度的目的,最后从室内换热器排出的低温低压制冷剂经四通换向阀、气液分离器被电动压缩机吸入气缸,进行下一个制冷循环。;在制热模式下,从电动压缩机出口排出的高温高压制冷剂气体经单向阀、四通换向阀进入室内换热器,向车内空气放热,以达到提升车厢内温度的目的,制冷剂放热后冷凝为低温高压的制冷剂液体,流经双向热力膨胀阀进行节流降压,节流后的制冷剂蒸气进入室外换热器与室外空气进行热交换,吸热后从室外换热器排出的低温低压制冷剂经四通换向阀、气液分离器被电动压缩机吸入气缸,进行下一个制热循环。;(2)PTC加热器式
PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的,按材质可分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。PTC热敏电阻因具有随环境温度高低的变化,其电阻值随之增加或减小的变化特性,所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。
PTC加热器式暖风系统又分为PTC加热器直接加热空气(又称PTC空气加热器)和PTC加热器加热水(又称PTC水暖加热器)两种形式。目前国内市场PTC空气加热器应用较为广泛,北汽EV160采用的就是该形式的暖风系统。PTC水暖加热器采用得较少,采用该类暖风系统的常见车型为比亚迪E5。;(3)余热+辅助PTC加热器式
余热+辅助PTC加热器式空调暖风系统利用大功率器件(功率变换、驱动电动机、电动机控制器等)工作时产生的热量,对车内环境进行热交换。当热量不足时,启用辅助PTC加热器进行加热。;二、PTC加热器
1.PTC加热器的分类
空调PTC加热器可分为黏结式陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器两大类。;(1)黏结式陶瓷PTC加热器
黏结式陶瓷PTC加热器是将多个陶瓷PTC芯片及铝波纹散热片用耐高温树脂胶黏结在一起的加热器,其散热性好,电气性能稳定。黏结式陶瓷PTC加热器可分为加热器表面带电型和加热器表面不带电型两种。采用陶瓷PTC发热体制造的暖风机具有优异的调温与节能特性、极低的热惯性和无明火、无辐射的安全性、良好的抗振性等优点。丰田卡罗拉、凯美瑞等很多车型装备了黏结式陶瓷PTC加热器辅助加热暖风装置。北汽EV160空调暖风系统采用的也是黏结式陶瓷PTC加热器。;(2)金属PTC管状加热器
金属PTC管状加热器采用镍铁合金丝作为发热材料,发热管外镶铝散热片,其散热效果非常好。加热器配用温度控制器和热熔断器,使产品使用更为安全可靠。;2.PTC加热器的特性
(1)电阻-温度特性
PTC元件的电阻-温度特性是指在规定的测量电压下,额定零功率电阻