制冷剂压力开关的作用及原理

有些汽车为了使制冷系统运行正常，设有压力开关电路。压力开关也称为压力继电器或压力控制器，分为高压开关、低压开关、双重压力开关和高、低压双向复合开关（三位压力开关）三种，安装在制冷系统高压管路上（图3-1）或储液干燥器上（图3-2）。

图3-1 安装在空调管路上的压力开关

F73—低压开关 F118—高压开关

图3-2 安装在储液干燥器上的压力开关

1—输液管 2—弹簧 3—多孔盖板 4—罐体 5—杯壳（底多孔） 6—干燥剂 7—连接管 8—过滤布 9—胶垫 10—滤网 11—制冷剂充注阀 12—高低压力开关 13—出口 14—观察窗 15—易熔塞 16—进口

1.高压压力开关

压力开关又称为制冷系统的压力继电器，一般安装在制冷系统的高压管路（图3-3）或储液干燥器上），其功用是当制冷系统工作压力异常（过高）时，自动切断电磁离合器线圈电路，使压缩机停止运转或接通冷凝风扇高速档使冷凝风扇高速运转，从而防止制冷系统压力过高或过低而损坏压缩机和制冷部件。

一般系统压力过高的原因有以下几种：①冷凝器过脏阻塞了冷却风道，导致冷凝器无法充分冷却；②维修中制冷剂添加过多，导致压力过高；③由于系统管路发生堵塞。触点常开（动合）型压力开关的结构如图3-4a所示，其功用是当制冷系统压力升高到一定值时，接通冷凝风扇高速档电路高速运转，增强冷凝器的散热效果，降低制冷剂温度与压力。

图3-3 高压管路上的压力开关

图3-4 高压保护开关

a）常开型高压开关 b）常闭型高压开关

1—管路接头 2—膜片 3—外壳 4—接线柱 5—弹簧 6—固定触点 7—活动触点

触点常闭（动断）型压力开关的结构如图3-4b所示，其常闭触点串联在空调压缩机电磁离合器线圈电路中，当制冷系统压力升高到一定值时，作用在膜片上的制冷剂压力推动推杆使触点断开，切断电磁离合器线圈电路，从而使压缩机停止运转，避免制冷剂压力进一步升高而损坏压缩机或制冷部件。当高压管路的压力恢复正常值时，触点在复位弹簧作用下恢复闭合状态，压缩机又可正常工作。触点常闭型压力开关触点的断开压力和（恢复）闭合压力依车而异，断开压力一般为2.1～3.5MPa，（恢复）闭合压力一般为1.6～1.9MPa。

2.低压压力开关

低压压力开关有两种。一种设在高压回路中，其主要目的是保护压缩机在缺少制冷剂的情况下不空转，以免压缩机因缺乏润滑油而磨损。同时，也起到低温环境保护作用，以免在过低温度的环境下使制冷系统工作而造成蒸发器表面结冰，增加功耗。

低压开关又称为制冷剂泄漏检测开关，其触点为常闭触点，并与空调压缩机电磁离合器线圈电路串联。低压开关的功用是在制冷系统严重缺少制冷剂，导致高压侧压力低于一定值[一般为0.2MPa，如桑塔纳2000系列轿车空调系统为（0.196±0.1）MPa]时，触点断开切断电磁离合器线圈电路使压缩机无法运转，防止压缩机在没有润滑保障的情况下运转而损坏。低压保护开关的结构如图3-5所示。

另一种低压开关设在低压回路中（图3-6），通过感受吸气压力，用来控制高压旁通阀的除霜作用。即当低压压力低到某一规定值时，接通高压旁通阀（电磁阀），让部分高压蒸气直接进入蒸发器，以达到除霜的目的。这种低压开关一般用于大客车汽车空调，当系统吸气压力降低时，压力调整弹簧和压力差弹簧的弹力相抵消，动作板复原，微动开关动作，触点通电，高压旁通阀开启。在正常运转时，高压旁通阀的触点一直是开着的。

图3-5 低压保护开关的结构

1—导线 2—弹簧 3—动触点 4—支座 5—压力导入管 6—膜片

图3-6 安装在集液器上的低压开关

3.双重压力开关

图3-7所示为双重压力开关的结构，它其实是由一个高压开关和一个低压开关复合而成的，同时具有低压开关和高压开关的功能。双重压力开关装在制冷系统的高压端，当系统内制冷剂的压力正常时，双重压力开关的触点闭合（图3-7a）；若系统制冷剂泄漏致使压力过低或已没有制冷剂循环时，双重压力开关中的低压开关动作，切断压缩机电磁离合器电源以保护压缩机免受破坏（图3-7b）；若由于散热不良或制冷剂过多等原因而使系统压力超过设计值时，双重压力开关中的高压开关动作，切断压缩机离合器电源（图3-7c）

图3-7 双重压力开关的结构

a）压力正常时 b）制冷剂的压力过低时 c）制冷剂的压力过高时

4.三位压力开关

三位压力开关内部由隔膜、碟形弹簧、轴和触点组成。触点可分为低压及高压异常时会动作的触点和用于控制冷凝器风扇或发动机散热器风扇的触点。

三位压力开关的作用如下：

1）防止因制冷剂泄漏而损坏压缩机。

2）当系统内制冷剂高压异常时，保护系统不受损坏。

3）在正常工作状况下，冷凝器风扇低速运转，实现低噪声，节省动力；当系统内高压升高时，风扇高速运转，以改善冷凝器的散热条件，实现了风扇的二级变速。

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，其工作过程如图3-8所示（以R134a制冷剂为例）。

当制冷剂压力不大于0.196MPa时，由于隔膜、碟形弹簧和弹簧的弹力大于制冷剂压力，因此高低压触点断开（OFF），压缩机停转，实现低压保护，如图3-8a所示。

当制冷剂压力为0.2～3MPa时，制冷剂压力高于开关的弹簧压力，弹簧挠曲，高低压触点接通（ON），压缩机正常工作，如图3-8b所示。

当制冷剂压力大于或等于3.14MPa时，制冷剂压力大于隔膜、碟形弹簧压力，高低压触点断开，压缩机停转，实现高压保护，如图3-8c所示。

图3-8 三位压力开关的工作过程(www.xing528.com)

a）低压保护 b）压缩机正常工作

图3-8 三位压力开关的工作过程（续）

c）高压保护 d）中压保护

三重压力开关的功能如图3-9所示。常见压力开关的开关形式及作用见表3-1，其有关技术参数见表3-2。

图3-9 三重压力开关的功能

表3-1 常见压力开关的开关形式及作用

（续）

注：1.Ⓒ—压缩机；Ⓓ—除霜电磁阀；Ⓕ—冷凝风扇；Ⓗh—高压回路中的高压力；Ⓗ—高压压力；Ⓛ—低压压力 Ⓗl—高压回路中的低压力；Ⓗm—高压回路中的中等压力。

2.“↑”为压力升高的动作方向，“↓”为压力降低的动作方向。

表3-2 压力开关的技术参数

5.压力传感器

有些高档轿车用压力传感器来感测系统压力（图3-10），测量压力是否正常，它的结构与歧管压力传感器类似，一般为压敏电阻式。当空调制冷剂压力较低时，信号值接近0V，当空调制冷剂压力较高时，信号值接近5V，此传感器除用于压力控制外，还作为冷凝器风扇的控制信号，其功能主要有：

1）压力过高或过低时，使压缩机停止运转。

2）压力到达一定值时，加快冷凝器风扇的运转速度。

图3-10 东风本田思铂睿空调系统压力传感器的安装位置

6.空调压力开关的检修

（1）压力开关的检查

1）将歧管压力表组件和软管接到高、低压检修阀上。当系统中制冷剂压力高于0.21MPa时，低压开关就应接通；否则为性能不良，应予更换。

2）在制冷系统工作时，用纸板或其他板挡住冷凝器的散热，以恶化其冷却效果，这时冷凝器的温度会逐渐升高，当高压侧压力达到2.1～2.5MPa时，电磁离合器应立即断电，然后拿开纸板，待高压侧压力降低到1.9MPa时，电磁离合器应立即通电，使压缩机工作；否则为性能不良。

3）高压开关的触点是常闭式。用万用表测量其两个接线端，如果是断路，说明已损坏，如果电阻为零，则说明性能良好。

4）低压开关的触点在没有压力的作用下是常开的。用万用表测量其两接线端，如果性能正常，应该是断路，否则为性能不良。

5）在有压力的情况下检测压力开关准确度较高。低压开关一般在0.2MPa左右触点闭合；高压开关在2.65MPa左右触点断开。

（2）桑塔纳3000系列轿车空调压力开关的检查

1）装上歧管压力表组件。

2）使发动机在大约2000r/min的转速下运转。

3）用万用表检查压力开关的工作情况空调压力开关连接器如图3-11所示。

图3-11 空调压力开关连接器

a）空调压力开关连接器的外形 b）空调压力开关连接器的内部线路

（3）控制电磁离合器

1）制冷剂压力变化时，检查压力开关端子1与端子2间的导通性。

2）低压侧：压力降至0.196MPa时应不导通，压力升高至0.225MPa时应导通。高压侧：压力升至3.14MPa时应不导通，压力降至2.25MPa时应导通。

（4）控制冷却风扇

1）制冷剂压力变化时，检查压力开关端子3与端子4间的导通性。

2）压力升至1.77MPa时应导通，风扇高速运转，压力降至1.37MPa时应不导通，风扇又恢复低速运转。

如果导通情况不符合要求，说明压力开关性能不良，应更换。