汽车空调毕业论文31726.doc

目 录 摘 要 .i 第 1 章 绪 论 .1 第 2 章 汽车空调 组成及工作原理 2 2.1 汽车空调的组成 .2 2.2 汽车空调的工作原理 2 2.3 汽车空调的作用 3 第 3 章 汽车空调故障诊断与排除 4 3.1 汽车空调常见故障现象及排除方法 .4 3.2 汽车空调检漏的 5 种方法 .5 第 4 章 汽车空调实例故障检测维修 7 4.1 雷克萨斯轿车空调不制冷故障 4.2 丰田凯美瑞空调制冷效果差 8 4.3 别克商务汽车空调不制冷 8 结 论 9 i 摘 要 汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。 它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。 空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。 汽车空调的作用已是众所周知。汽车空调装置已不再是豪华奢侈的象征，不 仅轿车、客车上采用空调，货车、工程车上也纷纷安装空调装置。人们对空调的 需求越来越迫切，对汽车空调质量的要求也越来越高。 近几年来，国内公路大量新建，尤其是高速公路迅速发展，有力地带动了公 路客运事业特别是高速客运事业的迅猛发展。同时，随着地球表面日益变暖和人 民生活水平的提高，促进城市公交开始采用空调客车，这两方面因素造成对客车 空调器的需求大增。由于客车车型基本上都是国内自行开发的，其空调系统需国 内客车厂和空调器厂自行设计、配套，所以汽车制造厂、空调器制造厂及空调器 维修站迫切需要了解汽车空调的有关知识。 伴随汽车空调的普及与发展，汽车空调的发展大体上历经了五个阶段：单一取 暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空 调的控制方法也历经了由简单到复杂，在由复杂到简单的过程，作为汽车空调系 统的电路控制方面也在不断更新改进。 1 第 1 章 绪 论 汽车诞生距今已有 100 多年了，但第一台汽车空调装置直到 1927 年才出现。 当时汽车空调的内容仅仅是加热器和通风系统。1940 年，英国 packard 汽车公司 第一次提供了通过制冷方式使车内空气凉爽的方法。第二次世界大战后，汽车空 调开始有了实质性的发展，在技术上和数量上都有了很大的提高。 随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，汽车开始走进千家万 户。人们在一贯追求汽车安全性、可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性的要 求。因而，空调系统作为现代轿车基本配备，也就成了必然。 目前，汽车空调已经广泛应用在现代汽车上。它不仅可以改善驾驶员的工作 条件，提高其工作效率和驾驶安全性，同时还可以提高汽车等级，改善汽车的乘 坐舒适性。汽车空调不再是一种奢侈品，而是汽车现代化的重要标志之一。目前 发达国家乘用车空调安装率已达 90%以上，而且大多数采用自动控制。我国虽然 起步较晚，但近年来发展也很快。 近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点，也成为影响汽车工业发展的关 键因素。各种替代能源动力车的出现为汽车空调业提出了新的课题与挑战。 随着我国国民经济水平的日益提高及汽车工业的飞速发展，汽车正逐步进入 家庭，在近几年汽车保有量急剧增加的同时，人们对汽车舒适性的要求也越来越 高了。汽车空调装置作为汽车舒适性的一个重要方面，在汽车上已经相当普及 1。 我国汽车空调的安装随着汽车工业的发展已达到 100%的普及型，空调已成为 现代汽车的一项基本配备，给汽车空调的使用与维修带来了新的挑战。论文最后 以汽车空调的故障检修的方法，对汽车空调系统的在深入探究，已达到对汽车空 调系统的了解，并运用在实际工作中。 2 第 2 章 汽车空调组成及工作原理 2.1 汽车空调的作用 空气调节一般有四个要素组成，即温度、湿度、气流及洁净度。由于空调一 定要有空气的流动，一般由风机完成。风机的噪声及空气通过风道而产生的噪声 使人感到不舒服，因而减小风机噪声及气流噪声也成了空调的任务。 调节温度是空调的主要任务。汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单， 轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖风的热源；而大型客车或严寒地区 的车辆则常采用独立式加热器，夏季的降温则是由制冷装置完成。 车内的空气应该是干净的，没有臭味、烟味、有害气体及粉尘，有足够的氧 气，这就要求空调还有一套通风过滤设施及空气净化设备。对于一般车辆，目前 还缺乏空气净化设备。 2.2 汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、冷凝器（condenser）、蒸发器 （evaporator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier ）、管道 （hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid) 、怠速器和控制系统等组成。 汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷 凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机 输入侧和压缩机机油池。 贮液干燥器实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一 方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面， 它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定 的硅胶物质，起到吸收水分的作用。 冷凝器和蒸发器它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都是在一排弯绕 的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装 置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从汽态凝成液态。其原理与发动 机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装 在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。以便其散热冷凝。蒸发器 与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。 3 管道由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压 缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道 有更高的耐高压要求。 压缩机顾名思义，压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从 气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统中压 缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行 的动力。压缩机是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力 源 2。 2.3 汽车空调的工作原理 其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用 r12 或是 r134a 压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。 (由于 r12 对 大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从 1996 年开始改用 r134a 做制冷剂)汽 车空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，并用 皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车 里面，工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高温高压气体，经 过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲， 然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。致冷剂 一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温 度也就因此降低。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压 缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的 机关，致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调 节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。 尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移 动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶 的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固 定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及 蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。造成臭氧层消耗，破 坏了环境 3。 4 第 3 章 汽车空调故障诊断与排除 3.1 汽车空调常见检漏方法 汽车空调在使用过程中，制冷剂泄漏是最为常见的故障。制冷剂泄漏容易造 成环境污染，增加车辆维护的费用和时间。下面介绍汽车空调检漏的 5 种方法。 1.氮气检漏 向系统充入 1 一 2 兆帕压力氮气，把系统浸入水中，冒泡处即为渗漏点。这 种方法和常用的肥皂水检漏方法实质一样，虽然成本低，但有明显的缺点，检漏 用的水分容易进入系统，导致系统内的材料受到腐蚀，进行检漏时劳动强度大， 使维护检修的成本上升。 2.卤素灯检漏 点燃检漏灯，手持卤素灯上的空气管，当管口靠近系统渗漏处时，火焰颜色 变为紫蓝色，即表明此处有大量泄漏。这种方式有明火产生，不但很危险，而且 明火和制冷剂结合会产生有害气体。此外，也不易准确地定位漏点，所以这种办 法现在很少使用。 3.气体差压检漏 利用系统内外的气压差，将压差通过传感器放大，以数字、声音或电子信号 的方式表达检漏结果。此方法只能“定性”地知道系统是否渗漏，而不能准确地 找到漏点，当系统泄漏完时无法检测。 4.电子检漏 用探头对着有可能渗漏的地方移动，当检漏装置发出警报时，即表明此处有 大量的泄漏。电子检漏产品容易损坏，维护复杂，容易受到环境化学物质如汽油、 废气的影响，不能准确定位漏点。 5.荧光检漏 利用荧光检漏剂在紫外蓝光检漏灯照射下会发出明亮的黄绿光的原理，对系 统中的流体渗漏进行检测。在使用时，只需将荧光剂按一定比例加入到系统中， 系统运作 20 分钟后戴上专用眼镜，用检漏灯照射系统的外部，泄漏处将呈黄色荧 光。 荧光检漏的优点是定位准确，渗漏点可以直接用眼睛看到，而且使用简单， 5 携带方便，检修成本较低，代表了汽车空调检漏的发展方向。荧光检漏技术在国 外已经有 50 多年的历史，得到了通用、大众、三菱等世界主要汽车制造商的认可 和应用 5。 3.2 汽车空调常见故障现象及排除方法 第一，压缩机不吸合，空调系统不工作，系统没有压力。 造成这种现象的主要原因是制冷剂全部泄漏了。针对这种现象的排除方法： 找出泄漏点（管路磨破、管路密封圈破裂、冷凝器管子磨破、压力开关没有扭紧 已松动、膨胀阀损坏泄漏、压缩机保险片损坏已失效）后进行更换已失效的零部 件，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排 出。 第二，压缩机吸合，空调系统不制冷，压缩机排出管表面温度非常高（烫手） 膨胀阀进出管子表温没有温差，压缩机吸合后高压没有变化，但低压压力很低。 造成这种现象的主要原因是膨胀阀感温头磨破，封住的冷媒全部泄漏了，致使 膨胀阀的阀孔关闭，无法实现制冷剂循环。针对这种现象的排除方法：更换膨胀 阀，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排 出。 第三，压缩机不吸合，空调系统不工作，系统内平衡压力正常。 造成这种现象的主要原因是空调系统保险片失效、空调继电器失效，热敏电阻 线索接触不良或断裂、压缩机连接线索接触不良，冷凝器电子风扇连接线索接触 不良。针对这种现象的排除方法：对上述零部件进行检查，对失效零部件进行更 换，即可排出故障。 第四，空调系统运行正常，空调降温效果不好，出风口风量不足，风机噪声 加大，蒸发器有结霜现象。 造成这种现象的主要原因是空调箱通道中有脏物风阻加大，过滤网阻塞。 针 对这种现象的排除方法：拆卸下蒸发器芯体和过滤网进行清洗（每年进行一次） ， 然后重新装配，安装完毕后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制 冷剂，故障即可排出。 第五，空调运行正常，空调降温效果不好，高压压力和低压压力均偏高。 造成这种现象的主要原因是空调系统中的制冷剂加注量过多或压缩机润滑油 加注过多。针对这种现象的排除方法：应重新回收制冷剂放出过多的压缩机润滑 油，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排 6 出。 第六，空调工作正常，使用一段时间后制冷效果越来越不好，高压压力和低 压压力均偏低。 造成这种现象的主要原因是汽车在运行过程中振动后使管路的各个接头部位 有松动现象，制冷剂慢性泄漏造成。针对这种现象的排除方法：重新将各接头拧 紧，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排 出。 第七，空调开始运行时一切正常，但过一段时间后制冷效果明显下降直至不 制冷，高压压力很高，低压压力非常低，停止运行一段时间后再起动又恢复正常， 过一段时间又重复上次的现象。 造成这种现象的主要原因是膨胀阀冰堵。针对这种现象的排除方法：更换干 燥过滤器，然后重新进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂， 故障即可排出。 第八，空调系统运行 10 多分钟后，出风口温度偏高，制冷效果不好，低压压 力偏高，压缩机有碰击声。 造成这种现象的主要原因是膨胀阀失效。针对这种现象的排除方法：更换膨 胀阀，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可 排出。 第九，空调系统运行正常，空调降温效果不好，出风口风量不足，风机噪声 加大，压缩机频繁起动断开。 造成这种现象的主要原因是空调箱通道中有脏物,风阻加大，过滤网阻塞，这 是为防止蒸发器表面结霜而切断压缩机。针对这种现象的排除方法：拆卸下蒸发 器芯体和过滤网进行清洗（每年进行一次） ，然后重新装配，安装完毕后进行抽真 空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。 第十，空调系统高、低压压力偏高，高压侧压力表指针摆动较慢，摆幅大， 压缩机排气管表面温度很高（烫手） 。 造成这种现象的主要原因是空调系统内有空气混入。针对这种现象的排除方 法：重新回收制冷剂后，进行抽真空达到规定的真空度要求、保压、按空调系统 规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出 4。 7 第 4 章 汽车空调实例故障检测维修 4.1 雷克萨斯轿车空调不制冷故障 故障现象：一辆丰田雷克萨斯轿车，据车主反映，该车空调有时 候不制冷。 故障分析： (1)鼓风机工作不良 (2)鼓风机调速装置损坏 (3)鼓风机继电器或相关线路接触不良 (4)空调控制器故障 (5)空调滤清器过脏以及蒸发器过脏或结冰。 故障检测:维修人员接车后，首先起动发动机，打开空调，空调压缩机开始工 作，出风口温度下降较快。后，冷凝器电子扇开始运转，观察空调系统 管路，低压侧管路上已经有水珠凝结，用手触摸，感觉很凉。用温度计测量此时 的出风口温度，已经下降至左右，操作空调控制面板上的按钮，温度调节、 鼓风机风量、送风模式、内外循环以及自动调节等功能均正常。经过检查，维修 人员并没有发现空调有任何异常，只好再次询问车主故障现象。据车主讲，该车 空调偶尔会出现故障，故障出现时出风口风量很小，而且最近一段时间故障出现 的频率越来越高。 空调工作了接近半个小时，故障现象一直没有出现，空调制冷效果十分理想。 正感觉无从下手时，故障终于出现了，出风口风量突然变小关闭空调再重新开启 时，无论怎样调节风速，操纵面板上有出风量变化的指示，但是出风口却只有很 小的风量。拆下线制功率管式鼓风机调速装置，参考相关电路图，其中和 与鼓风机插脚相连，白黑线为搭铁线，白红线为主电源线，浅 绿色信号线上的电压随着空调控制面板上风速调节的变化而变化。测量脚与 8 脚之间的电压为，使用短接线将与短接，鼓风机可以高 速运转，因此可 以确定鼓风机调速器损坏，更换新件后，故障排除。 4.2 丰田凯美瑞空调制冷效果差 故障现象：丰田凯美瑞 07 款，5.9 万公里，冷车启动后开空调正常制冷，行 驶 5 公里后，制冷效果就会变差。此车前部曾出过事故，修复后就如此。 故障分析：通过故障现象，可大致判断故障范围如下： (1)制冷剂过量或欠量； (2)制冷系统不畅，膨胀阀堵塞(脏堵、水堵、气堵)； (3)压缩机功率不足； (4)冷凝器散热不好； (5)蒸发箱局部受阻。 故障检测: 冷车检测，空调压缩机抵押侧和高压侧压力正常，温度正常。致冷 系统的气流通道无堵塞。散热器风扇可以由低速过渡到高速，制冷效果良好。 路试，发现空调制冷效果越来越差，但无故障码，高压压力升到 1.72mpa，过 高了。于是检查冷凝器，发现冷凝器脏，彻底冲洗，制冷效果好了，压力降为 1.39mpa，正常了，可一会儿制冷效果又差了，压力又升高。 于是又检查了空调压力传感器，无问题。蒸发器也不结霜。 由于用自来水冲洗冷凝器的时候，冷凝效果变好，最后终于意识到还是冷凝 器散热的问题。最终发现冷却风扇反转，无法正常散热。检查冷却风扇线束，发 现白线接白线，红线接黑线，应该是白线接黑线，红线接白线，是修理工维修时 给接错了。将两根线从新连接后故障排除。 4.3 别克商务汽车空调不制冷 9 故障现象：一辆别克 gl8 商务车，行驶里程 8.2 万 km，客户反映空调不制 冷。 检修过程：接车后进行检查，打开空调开关时空调压缩机不吸合。检查空 调系统的熔丝，发现发动机舱内熔丝盒中的空调压缩机熔丝(10a)熔断，更换熔 丝，但打开空调后熔丝立即熔断，这说明线路中有短路的地方，导致电流没有 经过空调压缩机离合器线圈就直接接地。 首先进行线路检查。参考空调压缩机控制电路图，拔下熔丝盒中的空调压 缩机离合器继电器，用搭铁的试灯探测空调压缩机离合器继电器插座的 85 号脚 和 30 号脚，试灯点亮，符合标准。测量离合器继电器插座的 86 号脚对地电阻 为无穷大，符合标准。测量离合器继电器插座的 87 号脚对地电阻为 0.2，不 符合标准，断开蓄电池负极，再次测量 87 号脚对地标准电阻为 3.5 左右。 拆下熔丝盒，测量熔丝盒线束 c1 插头的 f8 脚对地电阻为 3.5，测量 c1 插头的 c11 脚对地电阻为 0.2，符合标准。空调压缩机离合器继电器插座的 87 号脚与熔丝盒线束 c1 插头的 c11 脚之间只有 1 个压缩机离合器保护二极管， 且线路均在熔丝盒的内部，维修人员通过以上的测量数据分析，压缩机离合器 保