浅谈东风标致307自动空调的原理与检修论文.doc

浅谈东风标致307自动空调的原理与检修 摘 要本文主要讲述了东风标致307系列汽车自动空调的控制原理及在排除故障时一些常用的步骤和要点，简明扼要地讲述了几个比较有代表性故障的维修过程及处理办法，进一步体现出在现代汽车自动空调系统的维修过程中，正确运用检测电脑及标准数据进行仔细分析，已成为自动空调故障维修必不可少的步骤，这对提高维修速度及质量起到了极其重要的作用。关键词 汽车自动空调 结构原理 故障排除前 言随着汽车技术的迅猛发展，自动空调已成为现代中高档汽车的标准装备。自动空调与普通空调的区别主要是在控制电路方面，自动空调由空调控制单元、温度传感器、风门驱动器、鼓风机等组成，它们用电控的方式取代了拉索控制风门的方式，用风机控制模块取代了传统的风机电阻，这些使得自动空调的电子技术含量有了很大的提高，同时也使故障维修难度增加了不少。东风标致307系列汽车是全网络控制 车型，该车的自动空调不仅包括了上述的元件及功能，而且还增加数据的网络传输，维修难度又进一步增加，因此充分了解东风标致307系列汽车自动空调系统的结构原理对快速正确的维修是相当重要的。正文一、东风标致307自动空调系统的组成及工作原理东风标致307自动空调系统主要由制冷系统、采暖系统、送风系统和电控系统四大部分组成。 制冷系统制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷管道、制冷剂等组成，见第二页图一，各部分之间采用铝管与高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在密闭系统内循环流动，每一循环包括四个基本过程。 压缩过程。压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，将其压缩成高温高压的气体排出压缩机。图一 制冷系统原理图1蒸发器 2压缩机 3冷凝器4干燥器 5膨胀阀 冷凝放热过程。高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，压力和温度降低，制冷剂气体变成液体，并放出大量的热。 节流膨胀过程。温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀阀装置后，体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置。 蒸发吸热过程。雾状制冷剂进入蒸发器，此时制冷剂的沸点远低于蒸发器的温度，因此制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中，大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。在这有一点要特别说明的是：东风标致307自动空调所使用的压缩机是可变容积式压缩机，有效工作容积可变的压缩机在每次工作循环时，可改变压缩气体的容积，它可实现取消压缩机间歇式的工作方式，避免了对发动机的冲击，保持了温度的稳定性，保持了蒸发器低压的稳定性，提高压缩机的使用寿命，减少了功率消耗，大大的提高了空调的舒适性。 采暖系统采暖系统是由暖风箱、暖水管、发动机冷却液等组成，见图二，其主要作用是要送出比车厢内温度要高的暖气继而与制冷系统的冷气进行不同比例的混合，在一定范围内调节出不同温度的空气。图二 采暖系统原理图1发动机 2冷却液管路 3暖水箱 送风系统送风系统是由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成。汽车室内或室外未经调节的空气，经鼓风机作用送至蒸发器或暖风水箱处，此时已被调节成冷空气或暖空气的气流，根据风门模式伺服电机开启角度位置而流向相应的出风口，见图三:图三 送风系统图 热空气 冷空气1. 前挡风玻璃除霜或除水气通风口 2. 前车门玻璃除霜或除水气通风口 3. 侧面通风口 4.中间通风口 5.前排下部通风口 6.后排下部通风口 电控系统东风标致307自动空调与其它车型一样，电控部分也是由以下一些部分组成：空调控制单元（8080部件编号）、空调压缩机（8020）、鼓风机控制模块（8045）、鼓风机马达(8050)、车内温度传感器(8030)、冷却液温度传感器( 8031)、空调压力传感器（8007）、蒸发器热敏电阻(8006)、风门伺服马达(8070)、混合风门伺服马达(8065)、空气分配风门伺服马达(8071)、日照传感器（5007）、车外温度传感器（8032）、车速信号，见图四：图四 空调电控系统组成图但由于东风标致307是一个 全网络车型，它包含着两种网络：can网和van网，网络不但可以使各个传感器的信息达到共享，丰富汽车的功能，同时也大大地减少了线束的数量。这样就使东风标致307自动空调的电控线路与其它车型，特别是亚洲车型有很大的区别。下面就以各个传感器与执行器对东风标致307自动空调给予说明。 蒸发器热敏电阻(8006)安装在蒸发器出风口侧，是一个ctn( 负温度系数）型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，它把蒸发器出风口温度的信息通过模拟信号实时地传递到中央控制单元（bsi），经bsi处理后转换成数字信号，通过网络传输到多功能仪表（004），再由仪表传输到空调控制单元（8080）。在这个过程里bsi通过该信息管理蒸发器的结霜安全，而空调控制单元（8080）则以该信息确定蒸发器的出风温度。 车内温度传感器(8030)安装在中控台中间位置，是一个ctn( 负温度系数）型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，向空调控制单元（8080）传送车内空气温度的信息，以便计算机能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理，它带有一个小型的电风扇，以防止由于热量积聚导致测量温度失真。 散热器温度传感器( 8031)安装在暖风箱的出风口处，是一个ctn( 负温度系数）型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，空调控制单元（8080）通过测量传感器接线脚处的电压，计算出通过散热器吹出的风的温度，从而起到在发动机冷却液处于冷态的时候起到对送风延迟时间、风速调节等的自动管理作用。 空调压力传感器（8007）安装在空调系统的高压管侧，是一个压敏型的线性传感器，它的信号直接传到发动机控制单元（1320），经1320处理后发出是否让压缩机工作及冷却风扇是否低速或高速运转的指令，从而达到空调制冷冷却管理及制冷剂的压力安全管理，与此同时也将此信号传输到中央控制单元（bsi）。 车外空气温度传感器（8032）安装在右外反光镜中，它也是一个ctn型热敏电阻，传感器一侧由5伏电源供电，中央控制单元（bsi）测量传感器另一侧接线脚处的电压并将此信号转换成数字信号后通过网络向空调控制单元（8080）发送车外空气温度信息，以便空调控制单元（8080）能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理， 车速传感器信号，东风标致307并没有单独的车速传感器，它的车速信号由两个前轮的abs轮速传感器送到abs电脑，再由abs电脑运算而得出，继而通过网络传到空调控制单元（8080），由空调控制单元（8080）根据不同的车速正确地计算空气流量和再循环量。 日照传感器（5007）安装在前风挡上部，与自动大灯系统共用一个传感器，它的信号首先传输到中央控制单元（bsi），经处理后才送到空调控制单元（8080），用以修正混合门的位置与鼓风机的转速。 空调控制单元（8080）接收到上述信号及使用者的需求信息后通过运算，计算出最佳的送风口、出风温度及风速，然后输出指令到各个相应的执行器，如：风门伺服马达(8070)、混合风门伺服马达(8065)、空气分配风门伺服马达(8071)、鼓风机控制模块（8045）等，从而以最快最舒适的方式满足车上人员的要求。通过上面的原理分析可以看出，东风标致307的自动空调系统不但采用了可变容的压缩机，而且还参入了网络系统，空调控制单元又无自诊断功能，整个空调系统与传统的空调系统有着很大的区别，因此用万用表等工具用传统的方式排除空调的故障会显得更加困难，有些电气故障甚至是无法排除的，此时必须要利用标致专用的检测电脑（pp2000）及资料（特别是网络结构图）来进行维修。二、 制冷系统的故障排除制冷系统的故障原因和判断步骤可概括为听、摸、看、测四个字，然后通过综合分析便可判断空调制冷系统的故障所在。 听：听取用户反映；听取空调器运行是否有异常响声或噪音。 摸：空调运转数分钟后，用手触摸测试压缩机外壳以及进、排气口处温度是否正常；冷凝器、储液干燥过滤器及其进出口处管道温度是否有异常，是否有温度突变处。 看：仔细查看制冷系统各连接管道是否有损坏和压扁的地方，管接头是否连接牢固可靠，是否有渗漏油污的地方；查看连接管道，贮液干燥器、膨胀阀等有无结霜或结露；通过观察孔观察制冷剂流动是否有异常现象；查看冷凝器散热片是否被污物堵住；查看空气进口滤网是否被杂质堵塞等。 测：借助于冷媒加注设备及仪器，针对具体故障现象对系统相应部位进行检测，从而找出原因。综合分析上述情况和现象，便可大致判断出制冷系统故障所在，然后进行修复工作。另外，在检查制冷系统故障时还应注意，由于制冷系统管路是完全封闭的，在没有准确判断出故障时，不可轻易打开和动手乱拆系统管路，以免造成制冷剂不必要的流失，及空气、杂质等进入制冷系统内部，并使故障范围扩大，给检修工作带来麻烦。三、控制电路的故障排除 在诊断汽车空调的电路故障前，应首先检查蓄电池电压应该在11至14伏之间，要熟悉空调的控制电路，弄清楚空调线路的组成和特点，特别是网络结构，各控制元器件的作用、动作原理及安装部位。 用标致专用检测电脑（pp2000）对故障车辆进行诊断，有故障提示的则根据故障提示进行维修，如果没有则根据故障现象对可疑元器件和线路作进一步检查，待确定故障元器件和故障线路后，才能对其进行拆卸、修复和更换，千万不可盲目拆换空调各控制部件和线路，否则不仅不能很快排除故障，反而会使故障扩大。 除明显的电路故障外，在诊断如电磁离合器不吸合，冷凝器冷却风扇不运转，以及压力开关频繁动作等电路故障时，有时是因为制冷系统故障引起的。所以，在诊断时应结合制冷循环来综合分析，不可单纯的在电路上找毛病。 汽车空调电路故障有控制元器件故障和线路故障两类： 控制元器件故障主要包括：空调压缩机（8020）电磁离合器线圈损坏、鼓风机控制模块（8045）损坏、鼓风机马达(8050) 损坏、空调控制单元（8080）损坏、空调压力传感器（8007）损坏等。 对控制元器件故障除直观检查外，可用替换法，即用完好的相同规格元器件去替代可疑元器件，如故障消除，则可断定是被替代的元器件出了问题，应予修复或更换。 对电磁离合器、鼓风机电动机、冷却风扇电动机等器件的检查，可将其电源线从线路中拆下，然后用一段导线把它直接连到蓄电池正极上，观察电磁离合器是否动作，电机是否旋转，便可很容易地判断出电磁离合器和电动机是否完好。 在需要更换元器件的时候，必须先关闭点火开关，让网络进入休眠状态后才能进行更换，如果是更换控制单元还需要让网络进入休眠状态后，断开电瓶。 线路故障主要包括断路、短路（搭铁）、接触不良等。第一时间要采用标致专用检测电脑（pp2000）进行检查，有故障提示就直接按其进行检查维修，否则就要用万用表等工具对线路进行分段检查。对汽车空调电路的检查，一定要本着先易后难的原则，暴露在外面的线路和元器件以及容易检查的线路先检查，尽量不拆或少拆车上的其它零部件。四、实例分析 故障案例一故障现象把冷气调节温度设定到最冷时，冷气系统工作正常，调节温度离开最冷值，不论设什么温度，出风口均出暖气，但压缩机仍然工作。故障诊断与排出接上标致专用检测电脑（pp2000）对空调系统进行检查，无故障信息，根据故障现象，出风口温度会变化，这说明伺服电机不存在发卡现象，调到最低温度时出风口有冷气，这说明伺服电机机构已也没有损齿的情况，由此推测有可能是混合风门位置信号错误。根据东风标致307空调线路总图（见附图一）对相关部位进行测量，当温度为最冷时，混合风门位置信号电压为4.0v，一旦离开最冷位置时，位置信号电压就为1.4v，而正常应该是3.5v以上。当电压为1.4v时，混合风门应处于打开暖气位置。是什么原因造成信号错误呢？由于没有故障信息，所以检修工作颇为费神，只好对几个相关的传感器进行测量，检测结果如下：车内温度传感器28，信号电压0.2v，传感器电阻760。车外温度传感器35，信号电压1.4v，r=1.5。暖风箱温度传感器75，信号电压0.9v，r=1.1。蒸发器温度传感器15，r=2.3；3，r=4.1。以上测量结果与标准值一比较，发现车内温度传感器与标准值偏离很大，正常车内温度传感器在25时，r=1.61.8，40时，r=500-700。拆下车内温度传感器检查，发现车内温度传感器插头有氧化现象，把插头处理后重装，再测量其电阻，阻值为1.4，出风口温度能够正常变化，到此故障排除。由此可以看出，当车内温度传感器阻值远大于正常值时空调控制单元（8080）就会判断车内温度处于极其寒冷的状态，这时只有给空调控制单元（8080）一个强制制冷的信息它才控制系统制冷，除此之外将会是最大的取暖状态，也就是上述的故障现象。 故障案例二故障现象自动空调鼓风机在最大风状态运行3分钟左右后, 把风量调小后鼓风机停止工作，但空调面板的风速高低图标显示正常，并且压缩机还在工作，大概两分钟后空调鼓风机又恢复正常工作，此故障经常出现。故障的诊断与排除连接标致专用检测电脑（pp2000）检测空调控制单元，无故障提示，故障出现时利用标致专用检测电脑（pp2000）进行激活空调鼓风机发现空调鼓风机也不工作。检查相关保险均正常，根据自动空调工作原理得知此鼓风机工作信号是由空调面板18v nr接插器的9号脚提供到空调鼓风机风速控制模块(8045) 的a2脚（见图五），于是用万用表检测该线电压，调节风量高低时有1v-4.6v的变化电压信号输出，在正常范围内，由此基本排除空调单元（8080）有故障。空调鼓风机工作电压由bm34（16v ve）接插器插脚的8号、16号插脚导线8020（导线编号）提供到鼓风机（8050）的a2脚和鼓风机风速控制模（8045）的a1脚，检查其电压为12v，是正常值，鼓风机风速控制模块(8045) 的a3脚接地也正常，在空调面板的风速图标显示高转速时测量鼓风机风速控制模（8045）的a2脚风机转速信号电压为4.6v也正常。进一步测量鼓风机风速控制模块(8045)的a4 脚电压发现a4脚对地电压为11.9v，略低于鼓风机2号脚的电源电压，正常应该3v左右，这说明鼓风机风速控制模（8045）的内部元件在最大负荷状态工作几分钟积聚一定热量后就出现失效的现象，稍作冷却后又恢复正常。更换一个新的鼓风机风速控制模（8045）后故障消失。图五 鼓风机控制电路图 故障案例三故障现象空调系统不工作故障的诊断与排除连接标致专用检测电脑（pp2000）对空调控制单元进行检测，检测电脑显示：与空调控制单元无通信。造成空调系统不能通信的原因主要有：网络有故障；设备供电故障；空调控制单元自身故障；中央控制单元（bsi）故障。 图六 标致307网络总图图七 空调系统网线连接图根据车辆网络总图及空调系统网线连接图（见图六、图七），首先检查相关的保险均正常，由于故障点在舒适网内，所以在做进一步的检查时应首先重点检查同一网络的其它控制单元工作是否正常，经标致专用检测电脑（pp2000）检测，除空调控制单元无通信以外，其它控制单元均处于正常状态，于是问题点又回到了空调控制单元上，首先检查它6v gr接插器上的第1号脚，电压为12.1v，这说明网络供电正常，再检查6v gr接插器上的第3、4号脚（网线端），在打开点火开关（即网络运行）的情况下，3号脚为1.2v，4号脚为4.6v，属于正常范围。再对6v gr接插器上的第6号脚进行检查时发现其对地电阻为1.2，由图七可以看出，6v gr接插器上的第6号脚是通过em51接地点与蓄电瓶负极相连接的，它的对地电阻正常应为0左右，至此故障点就显现出来了，因为当6v gr接插器上的第六号脚对地断路或接触不良时，就会造成空调单元（8080）的供电回路中断，使空调控制单元（8080）的控制系统及网络系统均无法正常工作从而造成上述的故障。于是对该线路进行检查，结果发现该线的em51接地点松脱，修复该位置后，空调恢复正常。结束语综上所述几个例子，可以更明确的告诉我们，在维修东风标致307系列汽车自动空调的时候，我们一定要做到仔细观察、细心分析，充分了解（原理），正确处理，特别是在标致专用检测电脑（pp2000）不能进行测试（即系统网络中断或故障）时，更是如此，只有做到这些我们才可以做到准确、快捷地维修该车型的空调故障。致谢由于本人水平有限，文中如有错漏的地方，恳请评委们指正。 参考文献：1、标致空调系统预培训资料 标致内部培训资料2、现代汽车小百科 吉林科学技术出版社3、汽车空调应用与维修 机械工业出版社附图一 东风标致307自动空调线路总图毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日致 谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢