瑪莎拉蒂吉博力（Ghibli）暖風空調系統（HVAC）結構原理與維修

王鐘原

一、系統概述

所有Ghibli車輛均標配全自動雙區空調系統，與M156 Quattroporte車型所采用的系統基本相同。由于采用13個出風口（其中4個位于后部）實現強大的送風能力，該系統提供了卓越的乘車舒適性，并能夠高度維持設定條件。分別用于駕駛員和乘客的溫度調節功能既可以通過MTC（瑪莎拉蒂觸控系統）和顯示屏下方的物理控制面板控制，如圖1所示。該系統具備455m3/h的送風能力，因此呈現出優異的性能和出色的設定條件維持能力。系統配備了電控可變排量外部控制式壓縮機；該方案確保能耗與空調控制系統的實際要求相匹配。系統由多個車內傳感器控制；濕度傳感器檢測到乘客艙的濕度百分比，并在需要時增大除霜/除霧口的送風流量。右側的日光傳感器根據日光和車外溫度調節送風口輸送的空氣溫度。

二、制冷管路（如圖2所示）

由于不同市場的技術參數不同，我們使用了兩種不同的制冷劑。在對制冷系統進行維修和修理操作時，務必檢查所使用的制冷劑類型是否正確。

Ghibli的制冷管路由下列元件組成：

◆帶有電磁離合器的可變排量壓縮機

◆帶有集成干燥瓶/過濾器的冷凝器

◆蒸發器

◆熱膨脹閥（TXV）

◆帶集成熱交換器的管道系統

◆高低壓檢修閥

◆高壓側壓力傳感器

◆ 制冷劑R134a或R1234yf（根據不同車輛規格）

圖1 控制面板

圖2 制冷管路

根據目標市場的不同，Ghibli的制冷管路具有兩種不同的規格。對于歐洲銷售車輛，采用了新式制冷劑R1234yf。該新式制冷劑的性能與傳統的R134a相同，其優點是對環境影響很小。從2013年開始，歐洲車型審批要求使用該新式制冷劑。其他目的市場車輛仍可使用R134a制冷劑。

無論使用哪種制冷劑，除少量特定部件外，系統的運行和性能都非常類似。事實上，兩種管路系統之間的物理差異僅在于高低壓檢修閥形狀和尺寸的不同；這樣可避免誤用。熱膨脹閥的調節方式也不同。系統的主要元件如壓縮機、冷凝器和蒸發器都相同。

對比前代管路，實現了兩種全新特性：

圖3 壓縮機

圖4 前蒸發器和加熱器組件

首先，使用壓力傳感器替換了多水平度壓力開關：傳感器可向發動機ECU（ECM）提供精確的系統壓力信息。根據系統壓力的變化，ECM啟動風扇并關閉空調壓縮機。另一個新特性是在管路內安裝了一個小型熱交換器。該功能通過使部分高壓和低壓管道同軸得以實現，并使溫度在該段內穩定。在管路兩部分內的制冷劑溫差降低可以改善系統的整體性能。

空調壓縮機采用由Delphi公司提供的由外部控制的變排量壓縮機，如圖3所示。壓縮機由發動機前端的附件傳動皮帶驅動，通過電磁離合器開關。壓縮機的電磁離合器通過專用繼電器接收發動機ECU（ECM）發出的命令。壓縮機還具有一個集成式高壓安全閥。如果管路壓力因系統故障（如電磁離合器卡滯）到達危險高壓水平，該安全閥會將制冷劑釋放到大氣中。該功能在部分國家屬于安全規定。前蒸發器和加熱器組件，如圖4所示。

熱膨脹閥（TXV）安裝在蒸發器接頭上，用于調節管路內的制冷劑流量。請注意：根據所使用制冷劑的不同，系統使用不同類型的TXV。根據所使用的制冷劑類型，檢修閥具有特定外形和尺寸。如圖5所示，可以看到在高壓檢修閥旁安裝的壓力傳感器（藍色），以及發揮熱交換器作用的同軸管道（右側部分）。

圖5 高壓檢修閥和壓力傳感器位置

圖6 前空氣分配單元

圖7 出口位置

R1234yf是一種提議用于代替汽車空調系統所使用的R134a的新型制冷劑。之所以使用該制冷劑代替R134a，是因為它對全球變暖的影響要比R134a低約330倍。歐盟首先要求汽車制造商使用，但現在可以預計，到2017年全球汽車生產中將全面使用該制冷劑。

使用這兩種制冷劑的系統在運行和制冷性能方面非常相似，但R1234yf的制冷特性稍好（因為沸點更低），但對最終用戶來說，其間的差別很小，幾乎無法察覺。制冷管路的維護程序，例如回收、真空抽取和添加等都很相似。但是這兩種制冷劑不兼容，需要使用不同的回收設備。不能將R134a系統改裝與R1234yf相匹配，雖然使用R1234yf的壓縮機可以用于R134a，但系統不能混用。

三、前空氣分配單元

前空氣分配單元包含加熱器組件和蒸發器，以及鼓風電機單元、空氣混合和分配風門及其步進電機執行器，以及集成的混風溫度傳感器，如圖6所示。空氣通過活性炭過濾器吸入車內；更換過濾器時，拆下發動機艙中的塑料蓋板即可對其進行操作。因具備455m3/h的送風能力，該系統因而具有比上一代Quattroporte更好的性能。前空氣分配單元為雙區型，可通過13個出風口將空氣導入車廂內部。9個用于除霧和前排乘客，4個專用出風口用于后排乘客，如圖7所示。前空氣分配單元的加熱器組件為單列型。雙區溫度控制系統由混風門調節。

圖8顯示了前空氣分配單元內部的部分元件，例如空氣分配和混合風門及其相應的執行器，鼓風機的半導體型調速器（右側灰色部分）。

13個出風口和455m3/h鼓風機排量可確保在車輛內部實現快速有效的空氣分配，如圖9所示。

圖9 出風口

四、傳感器

系統采用以下傳感器：

◆內部溫度傳感器

◆混合空氣溫度傳感器

◆外部溫度信息（外部溫度傳感器與BCM連接）

◆雙區光線傳感器

◆濕度傳感器

濕度傳感器安裝在風擋玻璃上靠近外側后視鏡支架的位置。傳感器根據下列2個參數計算風擋玻璃的露點以及濕度：

◆由安裝在風擋玻璃上的NTC溫度傳感器測量得到的風擋玻璃表面溫度

◆通過半導體空氣濕度傳感器測量得到的乘客艙內空氣相對濕度

濕度傳感器（HUM傳感器）通過LIN線與BCM連接。HVAC節點通過CAN-I總線接收來自BCM的風擋玻璃濕度狀態信息，濕度傳感器安裝在風擋玻璃上，如圖10所示。

圖10 濕度傳感器位置