帕萨特B5空调系统的检测与维修.doc

河北交通职业技术学院毕业论文 1.绪论空调是人为的方法处理汽车室内的温度、湿度、洁净度和气流速度的系统。众所周知汽车空调是以耗用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的功能与特点，能更加让我们了解汽车空调。2.汽车空调2.1 汽车空调的发展史汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。汽车空调技术的发展经历了由低级到高级，由单一功能到多功能的五个阶段:单一取暖、单一冷气、冷暖一体化、自动控制、微机控制。 年，在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，当时轰动了世界各国汽车制造商。实际上这种装置只能称之为“加热器” ，只是在汽车车厢内增加了热量，在欧洲寒冷的季节里，能起到一定的保暖作用。年，美国人帕尔德发明了汽车空调，他根据电冰箱“冷气”的原理，在一辆老爷车上进行了试验。又于年，将改进后的冷气机，安装在美国福特汽车公司制造的林肯型轿车中，效果很好。年，美国公司第一次将机械制冷用于车用空调，为世界汽车空调市场开辟了发展之路。年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国牌小客车上。年，第一台自动控温的汽车空调，装置在美国通用汽车公司的凯迪拉克名牌豪华轿车中。年之后，日本丰田汽车公司的世纪、皇冠；英国的劳斯莱斯；德国的梅赛德斯奔驰等豪华高级轿车中，都分别安装了自动汽车空调设备装置。年，美国通用汽车公司大量生产的初期产品，主要有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。由于其对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定，以及除湿和温度控制等都较难实现，因而将主流改为空气混合型空调。我国于年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。年，由原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调，配套在上海牌轿车轿车中。2.2 帕萨特B5空调帕萨特B5是德国大众汽车公司的帕萨特品牌轿车的第五代车型。帕萨特B5的空调系统有手动空调自动空调2个版本。自动空调(AUTO)，是指空调机可以根据用户的需求，自动将车内温度保持在用户给定的温度值上。制冷系统(AC)始终在运转，空调系统在电脑的控制下，不断调整制冷量和风量的大小，以保持车内的温度。比如你定在smarttags /24，车内降到24后，电脑控制空调减小制冷量和风速，但不会停止制冷。车内始终维持在24，所以感觉比较舒服。 手动空调。手动空调则是空调机可以根据用户的需求，在车内温度达到设定值后，制冷系统(AC)停止工作，风扇不停。车内温度升高后，再制冷。手动空调不能分区制冷，车内只有一个温度。 3.帕萨特B5空调的组成和工作原理 3.1 B5空调组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、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。2.1.1 压缩机汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。压缩机分：不可变排量和可变排量两种。 空调压缩机按内部工作方式不同分为：曲柄连杆式；摇盘式压缩机；斜盘式压缩机目前有这三种。 根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。 定排量压缩机定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。 变排量压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。 工作方式分类根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常见的往复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的旋转式压缩机有旋转叶片式和涡旋式。 曲轴连杆式这种压缩机的工作过程可以分为4个，即压缩、排气、膨胀、吸气。曲轴旋转时，通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面构成的工作容积便会发生周期性变化，从而在制冷系统中起到压缩和输送制冷剂的作用。 曲轴连杆式压缩机是第1代压缩机，它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低。适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。 但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化。排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大的振动。 由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。 涡轮式这种压缩机可以称为第4代压缩机。涡旋压缩机结构主要分为动静式和双公转式2种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成，动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转。 3.1.2 蒸发器与冷凝器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气态凝成液态。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。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，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。3.1.3 膨胀阀降压、控制进入蒸发器的制冷剂量，保证完全蒸发，蒸发器出口温度越高，开度越大，进入制冷剂多，蒸发器温度变低，吸热强，制冷好，但温度过低结冰，冰堵，因此有恒温开关。3.1.4 管道管路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。3.1.5 贮液干燥器贮液干燥器是保证压缩机和制冷系统正常运行的必要设备。它起着三个方面的作用：贮液作用、过滤作用、干燥作用。在空调制冷系统中，干燥过滤器的作用是吸收制冷系统中的水分，阻挡系统中的杂质使其不能通过，防止制冷系统管路发生冰堵和脏堵。由于系统最容易堵塞的部位是毛细管(或膨胀阀)，因此，干燥过滤器通常安装在冷凝器与毛细管(或膨胀阀)之间。空调器使用的干燥过滤器比电冰箱使用的干燥过滤器粗而短。干燥过滤器简称干燥器，有干燥过滤器和过滤器两种。3.2 B5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。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压高温气体，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 用户按操作程序启动汽车空调系统之后，压缩机在发动机带动下开始工作，驱使制冷剂(R134a，一种环保型制冷剂，不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不燃烧、无腐蚀性)在密封的空调系统中循环流动，压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机。 高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、降温,冷凝成高温高压的液态制冷剂流出。 高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀阀。 高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂。 低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量，使空气温度降低，吹出冷风，产生制冷效果，制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂。 低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入，进行压缩，进入下一个循环，只要压缩机连续工作，制冷剂就在空调系统中连续循环，产生制冷效果；压缩机停止工作，空调系统内制冷剂随之停止流动，不产生制冷效果。4. 帕萨特B5空调的故障分析与维修方案4.1 B5空调制冷故障总结 4.1.1 制冷剂过少造成制冷剂不足 造成制冷剂不足的原因大多是由于系统中的制冷剂微量泄漏。倘若空调系统中制冷剂不足，从膨胀阀喷入蒸发器的制冷剂必须也会减少，则制冷剂在蒸发器内蒸发时。吸收的热量也将随之下降，制冷量也就下降了。4.1.2制冷剂与冷冻机油内含杂质过多、微堵而引起制冷量不足倘若在整个空调系统中，制冷剂和冷冻机油内脏物过多，必然使过滤器的滤网出现堵塞，导致制冷通过能力下降，阻力加大，流向膨胀阀的制冷剂也会相对减少，故导致制冷量不足。因此，在维修空调时，选择合格的制冷剂是很关健的，尤其不宜选择那些“三天”产品。4.1.3 空调制冷系统中有水份渗入造成制冷不足 在制冷系统中有一个部件是干燥罐(瓶)，它的一个主要任务就是吸收制冷剂中的水份，以防制冷剂中水份过多导致制冷量下降。但当干燥罐内干燥剂处于吸湿饱和状态时，则水份就不能再被滤出，当制冷剂通过膨胀阀节流孔时，由于其压力和温度的因素下降，冷却剂中的水便会在小孔中产生结冻现象，并导致制冷剂流通不顺畅，阻力增大，或完全不能流动。检修方法：停机一会，待冰熔化后，制冷系统又会出现正常的状态。这是确认系统中有无水份的重要方法。为了更好地检测系统中水份的多少，有些汽车上所使用的干燥剂，不含水时的颜色为蓝色，一旦水份过多，干燥剂便成红色，这在该车干燥罐上的侧视液孔上是可以看到的。凡是属于制冷剂含水过多的故障，都应更换干燥剂或更换干燥罐，与此同时，重新对系统抽真空，重新注入新的适量的制冷剂。4.1.4 系统中有空气也是导致制冷不足的原因之一 空调系统中一旦有空气进入，将会造成制冷管压力过高，制冷剂循环不良同样也引起制冷不足。此类故障主要是由于制冷系统密封性变差，或都在维修中抽真空不彻底而造成的。4.1.5 压缩机驱动带过松的检查 空调压缩机驱动带松驰，压缩机工作时会打滑，引起传动效率下降，使压缩机转速下降，压缩制冷剂的输送下降，从而直接使空调系统制冷能力下降。检修方法：在发动机停转时，在驱动带中间位置用手拨动皮带，能转90为佳，若转动角度过多，则说明驱动带松驰，应拉紧，若用手翻转不动，则说明驱动带过紧，应稍微再松一点。当然，若紧固无效或驱动带已有裂纹老化等损伤，应更换一条新的驱动带。4.1.6 冷凝器散热能力下降，也会导致空调制冷能力下降 由于汽车工作环境不同，装在汽车发动机前方的冷凝器表面会有油污泥土或杂物覆盖其上，从而使其散热能力下降。另外，冷却