毕业论文：浅谈汽车空调系统的原理与检修.pdf

广州华立科技职业学院广州华立科技职业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 中文题目：中文题目： 浅谈汽车空调系统的原理与检修浅谈汽车空调系统的原理与检修 英文题目：英文题目： Principles of Automotive Air Conditioning System and Maintenance 学生姓名： 学 号： 专 业： 指导老师姓名： 论文提交时间： 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 1 - 目 录 中文摘要 （2） 英文摘要 （2） 前言 (3) 一、 基本原理概述 （4） 二、 制冷原理及部件 （5） 三、 系统介绍 （11） 四、 主要部件介绍 （13） 五、 典型故障检修 （21） 六、 正确加注制冷剂 （24） 七、 汽车空调的维护 （27） 八、 结论 （28） 参考文献 （29） 致谢 （29） 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 2 - 内容摘要内容摘要 汽车空调的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境。汽车空调由 制冷 系统、加热系统、通风系统、操纵控制系统和空气净化系统组成。制冷系 统的热负荷包括通风换气热负荷、传导热负荷、辐射热负荷和乘员热负荷等。与 建筑空调相比，汽车空调工作条件更为苛刻，应具有更高的技术性能。 车空调系统由制冷系统及电气控制系统两大部件组成。严格说来，还应包括 送风系统，但中小型汽车中，空调的送风任务大多由蒸发箱直接完成的。制冷系 统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、风机、进风罩及制冷管道 组成。对于全空调结构（指包括冷、暖、通风），则与蒸发器并列一个热交换器 （暖风芯子），起采暖作用。采暖以发动机冷却水为热源。 制冷循环包括压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程。系统通过执行元 件不断地对暖风电机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状况等进行调节， 从而使车内温度、空气流动状况等始终保持在驾驶员设定的水平上。 在使用与维护汽车空调时，应该了解一些注意事项和常识，会进行制冷剂加 注操作，能应用常用的诊断方法分析故障。 关键词：关键词：汽车空调 制冷系统 加注制冷剂 故障检修 日常维护 Abstract Automobile Air Conditioning is achieved by artificially creating a suitable environment on the human body. By the automotive air conditioning refrigeration systems, heating systems, ventilation systems, operation control systems, and air purification system. Heat load of the refrigeration system includes ventilation heat load, the conduction heat load, heat load and the crew of radiation heat load and so on. Compared with air conditioning, car air-conditioning is more demanding working conditions, should have a higher technical performance. Vehicle air conditioning system by the refrigeration system and electric control system composed of two parts. Strictly speaking, should also include air supply system, but the small car, the air supply task air conditioning most directly accomplished by the evaporation tank. Refrigeration system by the compressor, condenser, reservoir dryer, expansion valve, evaporator, fan, cooling air inlet pipe cover and composition. The fully air-conditioned structure (that includes cold, heating, ventilation), the parallel with the evaporator of a heat exchanger (heater cores), from the heating effect. Heating the engine cooling water as heat source. 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 3 - Refrigeration cycle including compression, condensation, expansion and evaporation process. System through the implementation of components constantly on the heater motor speed, air temperature, air supply means and the compressor to adjust status, so that the interior temperature, air flow conditions and so remain at the level set by the driver. In the use and maintenance of automotive air conditioning, should be aware of some considerations and common sense, will conduct the refrigerant filling operation, commonly used diagnostic method can be applied to analyze fault. Key word: Auto Air Conditioning Cooling System Refrigerant filling Troubleshooting Routine maintenance 前前 言言 自从汽车诞生以来，汽车的各种设备不断发展，汽车空调作为汽车的一部分 也得到了长足的发展，随着人们对汽车舒适性的要求的提高，对环保要求的不断 提高，对汽车空调有了更高的要求，汽车空调正在肩负新的历史使命，大步迈向 新世纪。 本文详细介绍了汽车空调系统的原理、制冷原理及技术和汽车空调的维护， 本文插入了大量图片和图表数据，详细地介绍了汽车空调系统的主要组成部件， 还举例了大量的典型故障及检修技巧。本文图文并茂、内容丰富、条理清晰、通 俗易懂、叙述深入浅出。 由于作者水平有限，文中可能存在不妥或错漏之处，恳请学校领导和老师批 评指正。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 4 - 一、基本原理概述一、基本原理概述 各种车辆的空调结构不尽相同，但它们的工作原理基本相同，就是用人为 的方式在车厢内造成一个对人体适宜的气候环境。 对夏天而言， 就是用制冷方式， 使车厢内降温。 一般热量总是从高温流向低温， 而空调的目的要将具有较低温度的车内空气 中的热量移到具有较高温度的大气中去，使车内空气一直保持较低温度。这是一 种热流的逆循环，需 要供助于制冷机构来完成。 制冷的方式很多，汽车上的制冷主要采用压缩式制冷剂。它是利用液态制冷剂汽 车吸 热而产生的效应。制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大 总成构成，从压缩机出来的高温、高压制冷剂通过高压软管进入冷凝器。由于车 外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用。在冷凝器中的制 冷剂的大量热量被车外空气带走，从而高温、高压气体被冷凝成高温、高压的液 体。这种高温、高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降 压，变成低温、低压的雾状物（液体）进入蒸发器，在定压下汽化。由于制冷剂 在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风， 故它能自动吸收管外空气中 热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果，汽化了的制 冷剂被压缩机抽吸压缩，变成高温、高压的气体，又通过高压软管送向冷凝器， 这样就完成了一个制冷系统的热力循环。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 5 - 二、二、制冷原理及部件制冷原理及部件 1 1、 制冷循环制冷循环 制冷剂在蒸发时形成潜热，即固体液体气体变化时需要大量的热 量，这种状态变化需要的热称为潜热。如压力保持一定，在这种状态的变化中， 物体的温度也可保持不变。 制冷剂具有污染性， 各国开始制定限制氟里昂的法规， 以防止大气污染。 图 2-1 显示出汽车中制冷循环过程。制冷剂呈气体状态，利用压缩机进行吸 入、压缩，成为高温高压气体（约 80，15kgf/cm2 ）并被送到冷凝器中。通 过冷凝器的气体，利用冷 却风扇，吸入车外空气，进行冷却，并吸收凝缩过程 中的潜热，形成液体。这时的温度约 60，压力为 15kgf/cm2。液化的制冷剂流 进回收箱，气体与液体分离。制冷剂靠膨胀阀作用被送出，这时高压液状制冷剂 急剧膨胀形成低温、低压的雾状制冷剂，又流向蒸发器。在蒸发器中，制冷剂从 车厢内的空气中吸收蒸发所必需的潜热。 车厢内空气被冷却， 与此同时进行汽化， 被吸入压缩机。这样，在制冷循环中的制冷剂来回不断循环。车厢内的空气，被 图 2-1 【2】 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 6 - 吸去潜热后，包含在空气中的水分降温而成为水被放出。所以，空调冷房空气变 成除湿的干燥空气。 2 2、制冷剂的种类、制冷剂的种类 我们知道许多物质都具有三态：固态、液态、气态。 一种物质在三态变化时，将伴随着吸收或释放热量。液态变为气态（蒸发）吸收热量； 气态变为液态（冷凝）释放热量。我们制冷用的就是制冷剂由液态转变为气态；气态转变为 液态的过程，吸收或释放热量。 常用制冷剂有：常用制冷剂有：R134a R134a 与与 R12R12 汽车空调是利用压缩制冷装置， 利用制冷剂循环流动来实现制冷的。 液体制冷剂在蒸发 器中低温下吸取冷却对象的热量而汽化，使被冷却对象得到降温。然后，又在高温下把热量 传给周围介质冷凝成液体。如此不断循环，借助于制冷剂的状态变化，达到制冷目的。在制 冷设备中，如果没有制冷剂，制冷装置就无法实现制冷，其作用就像人的血液一样。制冷剂 的特性能直接影响制冷循环的技术经济指标。 应根据不同制冷装置的特点， 合理选择制冷剂， 使制冷装置正常工作和安全运行。 3 3、R12 R12 制冷剂的特性制冷剂的特性 汽车空调是通过制冷剂循环实现制冷的，所以制冷剂的性能直接影响制冷循 环的技术经济指标。下面就 R12 的主要特性及使用作一简要介绍。 （1）R12 制冷剂无色、无刺激性臭味；一般情况下不具有毒性，对人体没有 直接危害；不燃烧、无爆炸危险；热稳定性好，535以下温度不分解，当与明 火接触、温度高于 400时可产生对人体有剧烈作用的毒气光气（一种窒息 性毒剂， 其常温下为无色气体， 带有腐烂干草或烂水果味， 比空气密度大 2.5 倍， 光气经呼吸器官侵入人体后，引起肺水肿和窒息） ，当入吸入少量光气时，中毒 症状为口中有甜味、咳嗽、头晕、全身虚弱，轻度中毒者 1 天2 天内可逐渐 恢复，重度中毒者则导致死亡。所以在修理、焊接空调制冷管路、热交换器、压 缩机时，一定要将 R12 排除干净后方可维修。 （2）R12 是一种中压制冷剂（中压制冷剂 ：正常蒸发温度小于 0，冷凝 器压力小于（1.52.0）MPa ） 。在大气压下 R12 的沸点为-29.8，凝固温度为 -158，能在低温下正常工作。节流后损失小，有较大的制冷系数，在正常工作 条件下，蒸发器中的压力较大，这样 即使在制冷系统不密闭情况下，外部的空 气也不易进入。制冷系统有泄漏时，润滑油将随着 R12 一同漏出。由于有明显 的油迹，便于检查出泄漏的部位。R12 的泄漏能力很强，它的泄漏速度与压力的 平方成正比，与分子量及粘度的平方根成反比。在汽车空调制冷系统中其泄漏量 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 7 - 应小于 14.2g/a。R12 在冷凝器中的压力不超过 1013.25kPa，由于压力不是很 高，降低了冷凝器结构强度的要求、降低了质量和材料消耗，降低制作成本。 （3）R12 的密度较大，因此，在制冷循环中较其他制冷剂阻力大。为了减少 阻力，R12 在系统中的流速也较其他制冷剂低且系统的管径较粗。 （4）R12 一般呈中性（无水时） ，对金属没有腐蚀作用。但对镁含量超过 2% 以上的铝合金除外。 R12 在 （6070） 温度时遇氧化铁、 氧化铜， 可促使 R12 分 解。 （5）制冷系统的密封件是有特殊要求的： 【8】 制冷系统的密封件不能使用天然橡胶制品，因为 R12 会导致橡胶变软、 膨胀、起泡； 对氯丁乙烯和氯丁胶制品破坏作用较小； 对尼龙和氟塑料制品破坏作用不明显。 （6）R12 有良好的电缘性能，它对制冷系统电器绕组的绝缘性能无影响。 （7）R12 液态时对润滑油的熔解度无限制，可以以任何比例溶解。但气态时 R12 对润滑油的溶解度有限并随压力增高、温度降低而增大。R12 与润滑油的这 种互熔特性对制冷系 统是有益的，因为 R12 液态时润滑油已溶解在其中并随 R12 一起流动， 所以在这段管路中不会积存润滑油。 在气态管路 （特别是蒸发器） 中，如果有足够的气体流速，不会在蒸发器壁上产生油膜而影响传热效率，润滑 油也能被带回到压缩机中去。当压缩机曲轴箱中存在有互溶的 R12 气体和润滑 油时，由于曲轴箱内的压力和温度是变化的，而一定压力和温度下的 R12 气体 溶油量是一定的。当曲轴箱内压力突然降低时，因熔解量要减小，于是原来熔解 的 R12 就以沸腾形式从油中跑出，从而使曲轴箱中的一部分润滑油将随着 R12 带到压缩机汽缸和系统中去，对制冷剂系统的工作带来不利影响。 在曲轴连杆式压缩机初始使用阶段加注的润滑油， 有一部分将随着制冷剂被 带入制冷循环，所以曲轴箱中的油位会下降，作用过程中必须及时补充。 R12 与润滑油互溶后，使润滑油粘度降低，油质老化加快，凝固点升高，因 而会影响到压缩机的可靠润滑。所以必须加注专用的润滑油冷冻油。冷冻油 的用量必须按规定加注，超量的冷冻油会妨碍热交换器的交换效率，使制冷量下 降。 （8）R12 基本不溶于水，R12 气态与液态时，水的溶解度也不同，气态高于 液态。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 8 - 在制冷系统中，R12 的含水量不超过 25 10-6。当有过量的水分随制冷剂 运行时，在通过膨胀阀后，在低温、低压下水分中热量被吸收而形成冰塞，堵塞 了制冷系统的循环通道， 从而使空调的制冷系统失效。 水与 R12 能产生化学反应，生成盐酸氢氟酸，对系统有腐蚀作用。水 与制冷系统中的酸、氧反应，在压缩机的机件表面（压缩机的轴套、系统管路） 生成三氧化二铁和二氧化铜，这些物质的形成，反过来又分解 R12，使制冷系统 的效率下降。可以说水的侵入是系统开始被腐蚀的信号。 水还能与系统中的酸、氧化物和其他杂质反应，形成金属盐，随着制冷剂和 润滑油一起循环，加大运动机件的磨损及破坏电器的绝缘性能。 水能使冷冻油老化。 它在氧的作用下， 会生成一种油酸性质的絮状配性物质， 腐蚀金属表面。降低润滑效能。 水与 R12 作用还能生成二氧化碳气体。这种气体在冷凝器中冷却后并不液 化，成为一种不凝性气体，引起压缩机排气压力增高、制冷功耗增大、制冷量下 降。 虽然在制冷系统中为了防止水分的侵入， 影响制冷循环的正常运行而设有干 燥器（干燥罐） ，但是干燥器的吸水功能极其有限（只能吸收约半滴水） 。对于大 于 25 10-6的水分是无能为力的。 在制冷系统中水的存在是有百害而无一利的，必须采取严格的防水措施，才 能保证系统正常工作。 防水措施主要有以下三个方面： 使用纯度高的制冷剂 ； 在装配或维修制冷系统后，一定要严格地抽真空； 选用水量小于 25 10-6的冷冻油。 综上可以看出，综上可以看出，R12 R12 是一种易于制造、原料来源丰富、价格相对低廉且可是一种易于制造、原料来源丰富、价格相对低廉且可 以回收重复使用的制冷剂。只是它对大气同温层的臭氧层有一定破坏作用，因以回收重复使用的制冷剂。只是它对大气同温层的臭氧层有一定破坏作用，因 此，已逐渐被新的制冷剂所替代。此，已逐渐被新的制冷剂所替代。 4 4、R134a R134a 制冷剂的特性制冷剂的特性【1】 长期以来，汽车空调系统大多采用 R12 作为制冷剂。众所周知，R12 因泄 漏而进入大气会破坏地球的臭氧保护层，危害人类的健康和生存环境，引起地球 的温室效应。据统计资料 表明，现在大气层中 CFC（即 CI、F、C 三种元素） 物质的 75%来自汽车空调系统泄漏的 R12， 这不能不引起人类的广泛关注。 1987 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 9 - 年国际上制定了控制破坏大气层的蒙特利尔协议。我国于 1991 年加入该协议， 并决定从 1996 年起，汽车空调的制冷剂开始使用 R134a，到 2000 年全部使用 R134a。因此，作为汽车维修人员，必须掌握使用新型制冷剂的空调系统的使用 和维修特点。 （1） 、R134a 与 R12 热物性比较： 【1】 项目 R134a R12 化学分子式 CH2FCF3 CCL2F2 分子量 102.03 120.91 沸点 -26.19 -29.74 临界温度 101.14 111.80 临界压力 4.065Mpa 4.125Mpa 临界密度 511 /m3 558 /m3 饱和液态密度 1206 /m3 1311 饱和气态密度 0.031 /m3 0.027 汽化潜热 197.5 KJ/ 151.4KJ/ 与冷冻润滑油的溶合性 差 好 溶态导热系数 大 小 （2） 、R134a 制冷剂的分子式为 CH2FCF3，是卤代烃类制冷剂中的一种，具有无 毒、无臭、不燃烧、与空气混合不爆炸等优点，并有以下特性： 1）热物理性 R134a 的热力学性能，包括分子量、沸点、临界参数、饱和蒸气压和汽化潜 热等，均与 R12 相近，并具有良好的不可燃性。 2 ）传热性能 R134a 制冷剂的传热性能优于 R12 ，当冷凝温度为 40 60 、质量流 量为 45kg/s200kg/s 时，R134a 蒸发和冷凝传热系数比 R12 高出 25% 以上。 因此，在换热器表面积不变的条件下，可减少传热温差，降低传热损失；当制冷 量或放热量相等时，可减少换热器表面积。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 10 - 3）相容性 用 R134a 替代 R12 后，原有的压缩机润滑油（简称压缩机油）必须更换， 这是因为 R134a 本身与矿物油是非相容的，必须使用合成润滑油来取代，如 PAG 类润滑油等。 5 5、冷冻油：、冷冻油： 制冷设备作用的润滑油一般也称为冷冻机油。 润滑油是保证压缩机正常运转 的必要条件，保证压缩机正常可靠工作和延长使用寿命。 冷冻油的作用冷冻油的作用： 【9】 （1）润滑作用。压缩机是高速运动的机器，轴承、活塞、活塞环、连杆曲轴等 零件表面需要润滑， 减少阻力和磨损、 延长使用寿命、 降低功耗、 提高制冷系数。 （2）密封作用。汽车使用的压缩机，都半封闭式，在压缩机输入轴承需油封来 密封，防止 R12 泄漏，有润滑油，油封才起密封作用。同时，活塞环上的润滑 油，不仅起减摩作用，而且起密封的作用。 （3）冷却作用。运动的摩擦表面，产生高温，需要用冷冻油来冷却。冷冻油冷 却不足，会引起压缩机温度过热、排气压力过高、降低制冷系数，甚至烧坏压缩 机。 （4）降低压缩机噪声。制冷剂是溶解润滑油的，小型制冷设备的润滑油和制冷 剂一起进行循环。不同的制冷设备有不同的排气温度和压力。对冷冻油的性能要 求也不尽相同。正确选用润滑油是非常重要的。 使用冷冻油注意事项：使用冷冻油注意事项： （1）不同牌号冷冻油不能混合使用，否则会引起变质。 （2）冷冻油极易吸水，所以使用后的冷冻油瓶应该马上拧紧。 （3）不能使用变质的冷冻油。变质油的简单检查方法是将冷冻油滴一点到吸水 性好的白纸上，过一段时间后，若油滴中央部分有黑色斑点，则说明这种油已经 变质， 不能使用， 必须经过重新提炼后方能使用。 没有变质的油 （没有黑色斑点） ， 重新使用时，必须通过过滤及用分子筛吸水后方可。 （4）冷冻油是不制冷的，还会妨碍热交换器的换热效果，所以，只允许加到规 定的用量，绝不允许过量使用，以免降低制冷量。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 11 - 三、系统介绍三、系统介绍 1 1、空调系统的组成、空调系统的组成 汽车空调是由压缩机、冷凝器、储蓄器（即储槽） 、过冷却器、干燥粗滤器、 观察窗、膨胀阀、蒸发器等组成。如下图 3-1： 1- 压缩机 2-蒸发器 3-液窗 4-储液干燥器 5-冷凝器 6-热力膨胀阀 各部件由下列三种管路连成空调系统： （1） 高压软管，用于连接压缩机和冷凝器； （2） 液体管路，用于连接冷凝器和蒸发器； （3） 回气管路，用于连接蒸发器和压缩机。 使用积累的系统必须把它装在蒸发器和压缩机之间； 使用储液干燥器的系统 必须把它放在冷凝器和膨胀阀之间。 压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、储液干燥器和液体管路构成高压侧；蒸 发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机油池构成低压侧。压缩机是空 调系统高、低压侧的分界点；膨胀阀或孔管是高、低压侧的另一分界点。制冷剂 的压缩、 冷凝、 膨胀和蒸发， 是汽车空调的基本过程， 而实现这一过程是依靠高、 低压侧的各种组件完成的。 3 3、各部件的作用：、各部件的作用： 压缩机的作用：压缩机的作用：将制冷剂低温、低压的汽体吸入；压缩成高温、高压的汽体； 并输送到冷凝器。 图 3-1 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 12 - 冷凝器的作用：冷凝器的作用：将制冷剂高温、高压的汽体散热；凝结成中温、高压的液体。 节流阀的作用：节流阀的作用：对制冷剂进行节流降压，使之成为低温、低压的气液两相体。 蒸发器的作用：蒸发器的作用：将制冷剂低温、低压的气液两相体吸热蒸发；使之成为低温、 低压的汽体，被压缩机吸入。 储液罐的作用：储液罐的作用：储存、干燥、过滤制冷剂。 汽液分离器的作用：汽液分离器的作用：使制冷剂充分汽化，保证压缩机不产生液击；同时起干 燥、过滤制冷剂。 3 3、汽车空调系统的分类、汽车空调系统的分类【4】 汽车空调系统基本分两类：循环离合器系统和蒸发器压力控制系统。前者压 缩机的开、 闭由压力或温度开关控制；后者是压缩机连续运转。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 13 - 四、主要部件介绍四、主要部件介绍 1 1、压缩机、压缩机: : 空调系统的压缩机，工作时吸气阀吸入制冷剂，压缩后从排气阀排出。其原 理与普通空气压缩机相似，只是密封程度的要求比空压机的要高。压缩机的形式 有：曲轴活塞压缩机（并列双缸、V 形双缸） 、斜盘活塞压缩机、翘板活塞压缩 机、旋转叶片压缩机等。 （1） 曲轴活塞压缩机 该种压缩机通过容积变化来压缩气体，有立式和卧式二种。原理和活塞发动 机一样， 但压缩机是一种泵， 这一点和发动机正好相反。 当曲轴外力带动旋转时， 活塞上下移动。活塞下移时产生真空，从蒸发器吸进制冷剂蒸汽；活塞向上移动 时，压缩制冷剂蒸汽至冷凝器，其结构如图 3-2。 1-排气阀 2-缸体 3-曲轴止推板 4-曲轴止推钢球座 5-曲轴内轴套 6-曲轴止推 钢球 7-基板 8-轴承油塞 9-基板垫 10-轴承油塞 11-密封底座 12-密封弹簧 13-密封波纹管 14-曲轴 15-密封垫 16-密封盖 17-密封钢球环 18-曲轴外轴套 19-曲轴箱盖 20-曲轴箱盖垫 21-散热翅片 22-活塞销止推塞 23-阀板 24-油塞 垫 25-油塞 26-进气口 27-汽缸盖 28-进气阀 29-排气口 30-汽缸盖垫 31-阀板垫 32-活塞 33-连杆 34-进气室折流板 35-连杆盖 36-甩油杆 37-曲轴 箱孔口 38-止推板垫 39-活塞销 40-密封环 图 3-2 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 14 - （2）翘板活塞压缩机 1-压缩机主轴 2-转子（端面凸轮） 3-活塞 4-连杆 5-支承钢球 6-防转锥齿轮对 7-翘板 该压缩机工作时，翘板的任何一边被向后推动，相对的另一边就向前移动， 每个活塞依次进行压缩和吸气行程。翘板的圆周可以沿输入轴轴线方向前后移 动，但不能绕轴线转动即翘板上的锥齿轮轮齿只能进出固定锥齿轮相应的齿槽， 彼此都不能转动。输入轴的一端，固定一支端面凸轮，凸轮驱动翘板，迫使活塞 进行往复循环。 翘板活塞压缩机输入轴每转一转有 5 次压力脉冲。工作平稳、结构紧凑、 重量轻、使用寿命长、适合发动机室空间狭小的特点，减轻汽车自重。 (3)斜盘活塞压缩机 斜盘活塞压缩机，采用往复式双头活塞，依靠斜盘的旋转运动，使双头活塞 获得轴向的往复运动。缸数是偶数，压缩机主轴和斜盘旋转一周时，活塞从行程 的一端达到另一端。 在叶片经过回气口时，由于扫膛作用，使制冷剂进入回气口后密封区。转子 继续转动，制冷剂进入容积逐渐缩小的区域，直到从排气口排出。在这过程中， 制冷剂受压，迫使冷冻机油聚集在叶片和汽缸的接触线上，从而起到密封作用。 排气口所用的簧片阀，和往复活塞发动机所用的类似。 图 3-3 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 15 - 1-前板和轮毂 2-带轮轴承 3-带轮 4-离合器线圈 5-螺栓 6-轴封 7-前缸盖 8- 缸盖垫 9-阀板 10-吸气簧片阀 11-前缸体 12-主轴和斜盘 13-活塞 14-止推 轴承 15-主轴承 16-钢球护座 17-活塞钢球 18-密封圈 19-后缸体 20-吸气簧 片阀 21-阀板 22-缸盖垫 23-后缸盖 24-系统控制开关 25-高压安全阀 (4) 旋转叶片压缩机 旋转叶片压缩机汽缸有两种形式，一种是圆形的，一种是椭圆形的。 在圆形汽缸中，转子是偏心安装的，转子外圆非常贴近泵腔的一侧。叶片或 滑片随转子转动，并可在槽内径向滑动，以便和汽缸内壁共同形成密封。 1-高压 2-排气口 3-回气口 4-低压 5-叶片 6-转子 椭圆汽缸旋转叶片压缩机。 按单 位重量计， 这种压缩机的制冷量高于 任何其 他汽车空调压缩机。 图 3-4 图 3-6 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 16 - 从图 3-7 中可见，这种压缩机有 2 只叶片，又有 2 组进、排气口，因此压 缩机轴的每一转，发生 4 次进、排气过程。制冷剂蒸汽从回气口 1 和 3 进入， 并被压缩， 然后经排气口 2 和 4 排出。 图中只标明旋转 0、 45、 90、 135、 180的情况，标有“X”的叶片在另半汽缸内重复上述动作。 2 2、冷凝器、冷凝器 冷凝器是由管道、散热片、框架组成，如图 3-8。 图 3-7 图 3-8 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 17 - 其管道进出口用螺纹联接，便于拆装。冷凝器管道成蛇形状，管上密布着散 热片，它由很薄的铝合金片做成，用框架将其组成长方形，由支撑架用螺栓固定 在车箱外的车体上，形状与发动机的散热器相似，它的管道一般采用铝合金，也 有的采用铜管。 冷凝器宽大而薄，目的在于提高散热效果。冷凝器工作时，由冷却风扇形成 的快速空气流，带走冷凝器管内制冷剂的热量，从而使制冷剂由气态变成液态。 如图 3-9 冷凝过程图所示， 流出冷凝器液态制冷剂温度要稍低于进入冷凝器 的气态制冷剂开始的温度，究竟从冷凝器散热发出多少热量，由空调器负载和环 境温度决定。多数情况下，由于车祸等原因损坏的冷凝器是不能修理的，需换新 品。但是出现冷凝效率降低、水箱温度升高的故障必须及时排除。由于制冷剂泄 漏，发动机机油冷却器泄漏，液力传动工作液冷却器泄漏等，会使尘埃、砂子、 小昆虫等附着在翅片间，日积月累，愈积愈多形成积垢，使气流不能顺利通过冷 凝器，导致冷凝效率下降。因此，要对冷凝器及时维护，用刷子沾上溶液，清理 掉翅片间的污垢。 图 3-9 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 18 - 3 3、蒸发器、蒸发器 蒸发器也是一种换热装置，外形近似冷凝器，但比冷凝器窄、小、厚，其目 的是为了在鼓风机的风力通过它时，能输送更多的冷气，结构及工作原理如图 3-10。 在蒸发器工作时，大气中相对湿度降低，而空气中多余的水分会逐渐凝结成 水珠，汇集在一起通过出水管道向车外排泄。为了节能，使鼓风机的空气来源于 车厢内已经蒸发器冷却过的低温空气，冷却后再送入车厢，如此反复进行循环。 汽车空调不仅对车厢起降温作用，同时还能起除湿作用。 4 4、膨胀阀、膨胀阀 膨胀阀安装在蒸发器入口管路上，它是一种感压和感温自动阀（小型空调只 起感温作用） ，用以调整和控制进入蒸发器的制冷剂量。常用的有内平衡热力膨 胀阀、外平衡热力膨胀阀、H 形膨胀阀和膨胀管。 蒸发器工作原理 蒸发器结构 内平衡热力膨胀阀内平衡热力膨胀阀【4】 1- 膜 片 2- 内 平 衡 口 3-针阀 4-蒸发器出口 5- 阀座 6- 阀体 7-通储液罐的进口 8- 弹 簧 9- 遥 控 温 包 10-毛细管 图 3-10 图 3-11 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 19 - 外平衡热力膨胀阀外平衡热力膨胀阀【3】 1-膜片 2-温包压力 3-毛细管 4-推杆 5-蒸发器出口压力 6- 阀座 7-过热调整弹簧 8-摇控温包 9-弹簧压力 10- 阀体 11-针阀 H H 形膨胀阀形膨胀阀【3】 1-接冷凝器 2-至蒸发器 3-从蒸发器来 4-至压缩机 5-钢球和弹簧 6-温度传感器 图 3-14 膨胀管膨胀管 图 3-12 图 3-13 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 20 - 5 5、储液干燥器和积累器、储液干燥器和积累器 （1）储液干燥器的结构 储液干燥器装在系统的高压侧，常串接在管路上，是传纺温手工艺空系统的 特征之一，结构图图 3-15: 1）干燥剂。干燥剂是硅胶、分子筛、汽车胶（Mob8il-Gel ）等吸附系统内 湿气的固体。它可以放置在两层滤网之间，也可以放在金属丝袋中。其吸湿能力 和它的品种、用量和环境温度有关。 2 ）滤清材料。滤清材料可防止干燥剂尘污和其他杂物随制冷剂在空调系统 内循环。有些干燥剂前后各有一层滤清材料，制冷剂必须通过两层滤清器材料和 一层干燥剂，然后才能离开储液罐。有些干燥器内没有滤清材料，只有滤网，金 属丝网的同滤清材料。 3）出液管。出液管的功能是保证进入热力膨胀阀的制冷剂全部是液体。进入 储液罐的制冷剂是气、液混合物，气体在上、液体在下，出液管的下管口深入罐 底，因此从中通过的只有液体，发往膨胀阀的制冷剂也必然是液态。 储液干燥器储液干燥器【5】 1- 滤清料料 2- 干燥剂 3- -出液管 图3-15 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 21 - (2) 积累器 积累器和储液干燥器类似，但装在系统的低压侧。装有积累器的空调系统都用膨 胀管。积累器的结构如图下所示。 五、典型故障检修五、典型故障检修 1 1、汽车空调常用故障诊断方法、汽车空调常用故障诊断方法【5】 一看：一看：用眼睛观察空调系统各个零件是否处于正常工作状态。观察储液干燥过滤 器的观察窗，看制冷剂是否适量。启动空调，让空调系统处于最大制冷状态，观 察储液干燥过滤器的观察窗。如果可以观察到连续不断的气泡出现，说明制冷剂 严重不足，如果每隔 就会有气泡出现，表示制冷剂不足。如果观察窗 几乎透明，发动机转速变化时可能会出现气泡，说明制冷剂适量。看各接头处是 否有油污，沾有灰尘。如果有油污和灰尘，则可能泄漏。观察冷凝器表面脏不脏， 散热片是否倒伏变形。 二听：二听：听电磁离合器有无刺耳噪声。如果有噪声则可能是电磁线圈老化，吸力不 足，通电后由于打滑而产生噪声，也可能是离合器片磨损造成间隙过大使离合器 打滑。听压缩机是否有液击声。如果有液击声，可能是制冷机过多或膨胀阀开度 过大，应释放制冷剂或调整膨胀阀。 积累器积累器 1- 测试孔口 2- 干燥剂 3- 滤网 4- 泄油孔 5- 出气管 图 3-16 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 22 - 三摸：三摸：高压回路比较热，如果某处特别热或进出口有明显温差，说明这个地方堵 了。用手感觉压缩机的进气管和排气管之间应该有明显的温度差，前者发凉、后 者发烫。 用手感觉比较冷凝器进入管和排出管的温度， 正常情况下， 前者热一些， 冷凝器上部温度 比下部温度要高。用手摸储液干燥过滤器前后温度应一致。冷 凝器输出管到膨胀阀输入管之间是制冷剂高压、高温区，温度应该均匀一致。低 压回路比较凉，用手摸膨胀阀前后要有明显的温差，即前热后凉。膨胀阀出口到 压缩机之间的软管应该凉而不结霜，正常情况应为结霜后即化，用肉眼看到的只 是化霜后结成的水珠。用手感觉车内出风口有凉的感觉，车内外保持 的温差。如果高压回路、低压回路没有明显温差，说明制冷系统不工作或系 统泄漏，制冷剂严重不足。 四测四测： （1）用检漏计用检漏计检查各接头是否有泄漏。 （2）用歧管压力表用歧管压力表检查制冷系统的压力。运转压缩机，发动 机转速 2000r/min，观察歧管压力表并调节到标准压力。 （3）用万用表用万用表检查空调电路故障。 （4）用温度计 蒸发器：不结霜的前提下，蒸发器表面温度越低越好。 冷凝器：正常工作时，冷凝器入口温度为 ，冷凝器出口温 度为 左右。 储液干燥过滤器：正常情况下应为 。如果上下温度不一致， 说明储液干燥过滤器堵塞。 2 2、空调系统常见故障、空调系统常见故障 （1 1） 、制冷系统中有湿气制冷系统中有湿气 现象：现象：断续制冷，然后不能制冷制冷系统中见到的现象可能的原因诊断措施运行 时， 低压端压力时而真空， 时而正常进入制冷系统的湿气在膨胀阀节流孔处冻结， 使循环过程暂时停止。待冰溶化后一段时间，循环过程又恢复正常 原因：原因： （1）干燥器处于过饱 和状态（2）制冷系统中的湿 气在膨胀阀节 流孔处冻结，阻止制冷剂循环 措施：措施： （1）更换储液罐干燥器（2）反复排出空气，以排出循环中的湿气 （3）充人适量的新制冷剂 （2 2） 、制冷剂不足制冷剂不足 现象：现象： （1）低端和高压端压力均偏低（2）在观察窗可连续见到气泡（3）制冷不 足制冷系统漏气 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 23 - 原因：原因： （1）制冷系统中制冷剂不足（2）制冷剂泄漏 措施：措施： （1）用测漏器检查是否漏气，根据需要予以修理（2）充人适量的制冷剂 （3）连接压力表后，如压力示值接近 0，可在漏气部位检修完毕后将制冷 系统抽成真空 （3 3） 、制、制冷剂循环不良冷剂循环不良 现象：现象：制冷不足制冷系统中见到的现象（1）低压端和高压端压力均偏低（2）储 液罐至制冷装置之间的管线结霜 原因：原因：储液罐中的灰尘阻碍制冷剂流动储液罐堵塞 措施：措施：更换储液罐 （4 4） 、制冷剂不循环、制冷剂不循环 现象：现象： （1）低压端出现真空示值，高压端出现很低的压力示值（2）储液罐干 燥器或膨胀阀的前后管路上结霜或见到露珠 原因：原因： （1）制冷系统中的湿气或灰尘阻碍制冷剂流动（2）膨胀阀热敏管漏气阻 碍制冷制冷剂不循环措施： 措施：措施： （1）检查热敏管、膨胀阀和 EPR（蒸发器压力调节器） （2）用压缩空气清 除膨胀阀内的污垢。如不能清除污垢，则应更换膨胀阀（3）更换储液罐（4）抽 出空气，然后充入适量的制冷剂。如热敏管漏气，则更换膨胀阀 （5 5） 、制冷剂充加过量，或冷凝器制冷不足、制冷剂充加过量，或冷凝器制冷不足 现象：现象： （1）低压端和高压端压力过高（2）即使降低发动机转速，在观察窗也见 不到气泡 原因：原因： （1）制冷系统中制冷剂过量，不能充分制冷（2）冷凝器制冷不足（1）制 冷系统中制冷剂过多制冷剂充入过量（2）冷凝器制冷不足冷凝器散热片堵塞， 或风扇电机故障 措施：措施： （1）清洁冷凝器（2）检查风扇电机的工作（3）如（1） 、 （2）项均正常， 则应检查制冷剂量。充入适量的制冷剂 （6 6） 、制冷系统中有空气、制冷系统中有空气 现象：现象： （1）低压端和高压端压力过高（2）低压管热得烫手（3）观察窗处可见到 气泡空气进入制冷系统 原因：原因： （1）制冷系统中有空气（2）真空排气不够 措施：措施： （1）检查压缩机润滑油是否肮脏或不足（2）排出空气，充入新的制冷剂 （7 7） 、蒸发器结霜：、蒸发器结霜： 现象：现象：高压正常，低压偏低，蒸发器鼓风机风量变小。 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 24 - 原因：原因：蒸发器表面结灰尘、翅片碰伤；风量开关、变速电阻器、温控器是否损坏。 排除：排除：清洗及整理蒸发器表面，检查风量开关、变速电阻器、温控器等。 （8 8） 、膨胀阀安装不当热敏管有故障（打开太宽）、膨胀阀安装不当热敏管有故障（打开太宽） 现象：现象： （1）低压端和高压端压力均过高（2）低压端管路上出现大量露珠或结霜 膨胀阀发生故障，或热敏管安装不当 原因：原因： （1）低压管路中制冷剂过量（2）膨胀阀打开太宽 措施：措施： （1）检查热敏管的安装情况（2）如（1）项正常，则检查膨胀阀。如有故 障，则予以更换 六、六、正确加注制冷剂正确加注制冷剂 加注制冷剂程序如图 6-1： 1 1、制冷系统抽真空制冷系统抽真空: 抽真空的目的是为了排除制冷系统内的空气和水汽，是空调维修中一项重要 的工序。因为在维修空调系统、更换制冷零件时，必然要有空气和水汽进入制冷 系统，而空气和水汽又会严重影响制冷系统的工作，必须抽真空后再加制冷剂。 制冷系统抽真空可按图 6-2 所示接好仪器。具体方法如下： 把歧管压力表的高、低压软管分别与制冷管路上的高、低压检测接口相 连，中间软管与真空泵相连。 打开歧管压力表的手动高、低压阀，启动真空泵，观察低压表，把系统 抽真空至 0.1Mpa。 关闭歧管压力表的手动高、低压阀，观察歧管压力表，看真空度是否下 降，如果真空度下降，说明系统泄漏，应该查找漏点、维修。如果系统不漏，应 该再打开手动高、低压阀，继续抽真空 1520min。 图 6-1 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 25 - 关闭歧管压力表的手动高、低压阀。 关闭真空泵。先关手动高、低压阀，后关真空泵可以防止空气和水汽进 入系统。 2 2、 检查密封性检查密封性: : 关掉真空泵后，继续检查压力歧管表的压力读数。如果压力读数在真空泵停 止运转后保持 5 分钟不变，证明制冷系统没有泄漏，可以继续进行下一步工作。 如果读数改变了，证明系统有泄漏。进行检查，修补泄漏部分后，重新抽真空。 3 3、充注制冷剂：、充注制冷剂： 在确定系统无泄漏，抽完真空之后，就可以加注制冷剂。加注制冷剂之前， 首先应该弄清楚制冷剂的加入量，加注量过多过少都会影响空调制冷效果。 加注制冷剂的方法有两种。一种是从高压侧加注，加注的是液态制冷剂，加 注速度快，适合于第一次加注，即检查泄漏、抽完真空后的加注。加注时要注意 不要启动压缩机，制冷剂罐要倒立。另一种是从低压侧加注，加注的是气态制冷 剂，加注速度慢，适合于补充加注。加注时需启动压缩机，制冷剂罐要正立。 （） 从高压侧加注制冷剂 从高压侧加注制冷剂的方法见图 6-3。 发动机处于熄火状态，检查泄漏、抽完真空后，关闭手动高、低压阀。 把中间软管与制冷剂罐注入阀的接头接好，打开制冷剂罐注入阀，拧开 歧管压力表中间软管一端的螺母，让气体溢出几秒钟，把空气赶走，然后再拧紧 螺母。 图 6-2 广州华立科技职业学院毕业设计（论文） - 26 - 拧开高压侧手动阀，把制冷剂罐倒立，液态制冷剂从高压侧进入制冷回 路。 加入规定量的制冷剂后，关闭制冷剂罐注入阀，