摘要： 本篇概述工程机械空调温控器的使用情况和分类， 简要介绍机械式温控器的工作原理， 重点介绍一种常用的电子式温控器的工作原理及使用情况。

    1 工程机械空调温度控制器的使用情况
    目前世界上的自动空调均使用电子式温控器，不但控制精确， 还能和数显控制面板结合进行设定和环境温度的显示。 但在国内的工程机械空调中，机械压力式温控器使用较多， 如柳工H系列装载机配装的豫新牌GQT-7B冷暖空调、 厦工H系列装载机上配装的豫新牌GQT-136系列空调、 中联重科汽车吊上配装的豫新牌GQT-132系列空调等。 电子式温控器也在逐步增多， 如柳工G系列挖掘机配装的豫新牌GQT-38系列冷暖空调、 中联重科履带吊上配装的豫新牌GQT-127系列空调等。

    2 机械式温控器
机械式温控器也称压力式温度控制器， 如图1所示。 它主要利用波纹管的伸长或缩短来接通或断开触点， 从而切断空调压缩机 的 电源。 其感温受压元件主要由感温毛细管和波纹管构成， 其内充填有感温工质， 感温毛细管放在蒸发器冷风吹出处， 用以感受蒸发器温度， 它通过感温毛细管内工质的温度变化， 从而导致波纹管内压力变化， 使波纹管伸长或缩短， 接通或断开压缩机电磁离合器电路。

    3 电子式温控器
    电子式温控器， 即热敏电阻式温度控制器， 主要由温度传感器和电子温控器两部分组成。 图2为温度传感器， 图3为电子温控器。

    3.1 温度传感器
    电子式温控器的感温元件是热敏电阻， 做成的产品称为温度传感器， 安装在蒸发器的外侧正面，用以检测蒸发器出口的空气温度。 它主要采用负温度系数的热敏电阻 （简称NTC）， 即温度升高， 电阻值下降； 温度降低， 电阻值上升。 其温度-电阻特性如图4所示。

    热敏电阻将温度变化转换成电阻变化， 通过电子温控器反馈到制冷的输出控制端， 控制压缩机的通断， 达到对驾驶室温度控制的目的。
    3.2 电子温控器工作原理
    电子温控器一般由温度检测电路、 信号比较电路和电子开关电路3部分组成， 目前常用的电子温控器有两类， 主要区别在调温电阻和温控器盒是否一体， 但控制原理相同。 图5是电子温控器的工作原理图。
    图5中， VCC端是温控器的24V电源正极输入端，GND端是温控器的电源负极输入端， OUT端是温控器的输出端。 调温电阻RF和热敏电阻R8组成电压敏感电路， 进行温度检测采样。 当蒸发器芯体表面的温度变化时， 热敏电阻R8阻值变化， LM393起电压比较作用， 将热敏电阻R8的电压与调温电阻RF的电压进行比较， 输出高低不同的电压。 T1和继电器K组成电子开关电路， 以控制信号的输出， 实现制冷系统的通断工作。

蒸发器芯体表面的温度变化使电子温控器工作的过程如下： 空调启动后， 直流24V电压经过电源模块 （图5中虚线部分） 降至15V， 为比较器LM393提供工作电压。 比较器IN+2端输入设定温度对应的电压， IN-2端输入传感器热敏电阻对应的电压， 当UIN+2＞UIN-2时， 继电器K吸合， 制冷启动； 当UIN+2＜UIN-2时， 继电器K断开， 制冷停止。
    1） 若芯体表面的温度高于调温电阻的设定值，热敏电阻R8阻值较小， 在由R3、 R4和R8组成的回路中， A点电位较低， 即比较器IN-1端的电位较低；而在由R1、 R2和RF组成的回路中， C点电位较高，即比较器IN+1端的电位较高； OUT1端输出高电平，此电压再输入IN+2端， B点电位较高， 使得UIN+2＞UIN-2， OUT2端输出高电平， T1导通， 继电器K吸合，电压经过继电器触点加到制冷元件上， 制冷启动。
    2） 芯体表面的温度不断降低， 低于设定温度后， 制冷停止， 热敏电阻R8阻值上升， A点电位上升， C点电位不变， UIN-1＞UIN+1， OUT1 端 输出低电平， B点电位降低， 此时UIN+2＜UIN-2， T1截止， 继电器K断开， 制冷停止。
    芯体表面的温度又不断升高， 电子温控器又重复1） 和2） 的工作过程， 保持车内的舒适温度。

    3.3 各元器件的选择
    各元器件选择的主要是原则是： 首先满足性能要求， 其次是依据经验选用能优化电路的元件。
在此电路中， D1、 D2是整流二极管， 选用IN4007型硅整流二极管， C1～C4是滤波电容， 分别选用100 μF、 0.01 μF、 47 μF。
    78L15是三端稳压器， 将输入电压稳定在15 V，为其他电子元件提供稳定可靠的电压， 如果是12 V的系统， 此元件选用78L09即可。
    R1～R4均是分压电阻， 分别选用5.1kΩ、 8.2kΩ、1.3 kΩ； R5、 R6均是限流电阻， 分别选用150 kΩ、390 kΩ； R7是上拉电阻， 选用15 kΩ； 可调电阻RF的阻值调节范围为0～3kΩ。 热敏电阻R8安装在蒸发器芯体出风处， 标称值是5kΩ／25℃， B25 ／50=3 274。
    主要器件LM393是双电压比较器， 8个端脚包括两个同向输入端 （IN+1和IN+2）、 两个反向输入端（IN-1和IN-2）、 两个输出端 （OUT1和OUT2）、 电源正极 （VCC） 和负极 （GND）。 这种比较器的工作电压范围较宽， 单电源、 双电源均可工作， 单电源是2～36V， 双电源是±1～±18V， 因此使用比较广泛。调整R4的值， 可以改变温控器温度点的设定值， 调整R2和R8的值可以改变温度的反应时间。
    由于热敏电阻存在±1%的误差， 因此电子温控器的反应温度一般有±1℃的偏差。

    4 总结
    由于工程机械的工作环境比较恶劣， 目前国内工程机械用空调中的温度控制器选用机械式温控器的较多， 但电子式温控器拥有温度可调、 控制精准的优点， 并且国内的电子产品加工工艺水平逐步提高， 品质可控， 在产品中的使用逐步增多。