汽车空调系统故障诊断

汽车空调系统故障诊断 黄书全 2009 02 20 教学目标与要求 1 理解汽车空调的作用 类型 基本组成和布置 2 掌握制冷系统的组成 工作原理及各部件的结构和工作原理 3 掌握汽车空调系统的控制 4 理解汽车供暖 通风和空气净化装置的布置和工作原理 5 学会汽车空调系统故障的诊断与排除 教学重点 1 制冷系统的组成 结构和工作原理 2 汽车空调系统故障的诊断与排除 教学难点 1 制冷系统的工作原理 2 疑难故障的诊断 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 一 汽车空调的概述 1 制冷系统 利用蒸汽压缩循环的原理对空气进行冷却和除湿 2 供暖系统 通常利用发动机热水或加热装置对车内空气进行加热 3 通风装置 利用自然通风或强制通风方式将车外新鲜空气引入车内 4 空气净化装置 利用灰尘滤清器 电子集成器及负离子发生器等净化车内空气 5 控制系统 利用电子元件 真空机构和操纵机构对车内空气的温度 风量 流向进行控制 同时对制冷 供暖系统的温度 压力进行控制和安全保护 汽车空调系统组成 1 按驱动方式分 独立式 专用一台发动机驱动压缩机 制冷量大 工作稳定 但成本高 体积及重量大 多用于大 中型客车 非独立式 空调压缩机由汽车发动机驱动 制冷性能受发动机工作影响较大 稳定性较差 多用于小型客车和轿车 汽车空调系统的分类及特点 2 按空调功能分 单一功能性 将制冷 供暖 通风系统各自安装 单独操作 互不干涉 多用于大型客车和载货汽车上 冷暖一体式 制冷 供暖 通风共用鼓风机和风道 在同一控制板上进行控制 工作时可分为冷暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调温式 轿车多用后一种 3 按控制方式分 手动调节 拨动控制板上的功能键对温度 风速 风向进行控制 电控气动调节 利用真空控制机构 当选好空调功能键时 就能在预定温度内自动控制温度和风量 全自动调节 利用计算比较电路 通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作 自动调节温度和风量 微机控制的全自动调节 以微机为控制中心 实现对车内空气环境进行全方位 多功能的最佳控制和调节 将蒸发器 暖风散热器 离心式鼓风机 操纵机构组装在一起 称空调系统 汽车空调系统的布置 制冷系统的组成及工作原理 二 制冷系统 1 组成 汽车空调制冷系统由压缩机 冷凝器 膨胀阀 储液干燥器 蒸发器组成 2 制冷原理 通过制冷剂在系统内循环流动 利用制冷剂液态变为气态时要大量从外界吸收热量的原理 达到降低车内温度的目的 常用的制冷剂有R12 氟利昂 和R134a 四氟氢碳 由于R12中氯元素对大气中中臭氧的严重破坏 正被淘汰 R134a是一种环保制冷剂 两者的物理特性相近 但性能上仍存在差异 不能混用 制冷系统工作时 压缩机由发动机传动带轮带动 将蒸发器中因吸热而汽化的低压制冷剂蒸汽吸入后 压缩成高温高压制冷剂气体 经高压管送入冷凝器 经冷凝器冷却使高温高压的制冷剂气体冷凝成中温高压制冷剂液体 送入储液干燥器中除去水分和杂质 然后送入膨胀阀 经膨胀阀节流降压 变为低温低压液态制冷剂后进入蒸发器 当鼓风机将空气吹过蒸发器表面时 液态制冷剂汽化吸热 从而降低车内温度 汽化后的制冷剂再次被压缩机吸入 重复上述过程 制冷系统主要部件的结构与工作原理 1 压缩机 作用是将蒸发器吸收热量蒸发的低温低压制冷剂气体吸入 经过绝热压缩为温度为70 左右 压力为1 3 1 5MPa的高温高压制冷气体 然后送入冷凝器 斜盘活塞式压缩机工作过程 主轴旋转时斜盘作左右摇摆运动 斜盘通过钢球驱动双头活塞 在前后汽缸中作往复运动 完成进气和压缩进程 2 冷凝器 它是一种热交换器 将压缩机压出的高温高压的制冷剂的热量散发 用风扇和迎风对其强制冷却 供高温高压的气态制冷剂变为温度为50 左右 压力为1 3 1 5MPa左右的中温高压制冷液体 3 膨胀阀 又称节流阀 安装在蒸发器入口前 是制冷循环高压和低压的分界点 作用一是将高压制冷剂液体进行节流减压 变为温度为1 4 压力为0 15 0 3MPa左右的低温低压制冷液体后进入蒸发器 二是自动调节制冷剂流量 以适应制冷负荷的需要 膨胀阀安装在蒸发器入口处 感温包固定在蒸发器出口管路外壁 感温包内装有制冷剂 通过毛细管与膨胀阀膜片的上方相连 当压缩机工作时 液态制冷剂经球阀被喷入蒸发器中 液态制冷剂因突然膨胀而变成低温的湿蒸汽 吸收蒸发器周围的空气中的热量 使湿蒸汽汽化成低压气态制冷剂 蒸发器出口处的温度高时 感温包中的制冷剂膨胀 膨胀阀膜片上方的压力升高 膜片向下移动 顶开球阀 液态制冷剂流入蒸发器中的量增加 当蒸发器出口温度降低时 感温包中制冷剂收缩 膨胀阀膜片上方的压力减小 膜片上移 球阀开度减小 减少了喷入蒸发器的制冷剂量 膨胀阀开启的程度随蒸发器出口的温度而变化 并影响感温包内压力的大小 从而达到自动控制的目的 当压缩机停止工作时 膨胀阀膜片上方的压力与蒸发器入口的压力相等 球阀在弹簧作用下 处于关闭状态 阻止制冷剂倒流进入压缩机 4 蒸发器 作用是将膨胀阀节流降压的制冷剂 在蒸发器中吸收车内热量而蒸发为气态制冷剂 再进入压缩机进行循环 蒸发器的结构与冷凝器相似 但功能相反 起吸热作用 5 储液干燥器 安装在冷凝器出口处 起储液 干燥和过滤作用 玻璃观察孔用来观察制冷剂是否足量 若观察孔明净 则说明制冷剂足量 若出现气泡 则说明系统内有空气 空调制冷系统的控制 为使汽车空调制冷系统正常安全工作 维持所需的温度 制冷系统设置了控制元件和保护装置 主要有电磁离合器 温度控制开关 发动机转速自动调节装置和安全保护装置 1 电磁离合器 空调压缩机是由发动机通过电磁离合器来驱动的 电磁离合器根据断开和接通发动机与压缩机之间的动力传递 受温控开关 压力开关 空调A C开关等控制 安装在压缩机前端 压力板用半圆键与压缩机轴相连 是电磁离合器的从动件 当电磁离合器通电时 铁心产生引力 将引铁吸贴在带轮端面 并随之旋转 离合器结合使压缩机开始工作 当电磁离合器断电时 铁心磁力消失 引铁在弹簧片的作用下脱开带轮 压缩机停止工作 2 温控开关 恒温器 温控开关感受蒸发器表面温度 车内温度和大气温度 一般情况下 根据蒸发器表面温度来控制压缩机的开与停 起到调节车内温度使之稳定的作用 也称恒温器 热敏电阻式温控开关由热敏温度传感器 温度调节电阻和放大电路组成 热敏电阻安装在蒸发器出口侧 将蒸发器温度变化转为电信号 经集成电路放大 同选定的蒸发器温度相比较而控制电磁离合器 使压缩机工作或停止 蒸发器温度的选定由温度调节电阻控制 由驾驶员调整设定 3 发动机转速自动调节装置 当发动机在怠速工况下带动空调压缩机时 为了保持发动机稳定运转 有的发动机设有怠速自动提升装置 当空调开关A C接通时 也接通了真空电磁阀电路 电磁力克服弹簧力将阀片吸下 打开了真空促动器与进气支管的真空通道 在真空吸力作用下 真空促动器膜片上移 通过拉杆使节气门开度增大 从而提高发动机怠速转速 以补偿空调设备工作所消耗的功率 电控发动机的车型 电控单元根据车速 空调系统各信号 通过执行元件 继电器 来控制发动机转速和空调部件工作 4 安全保护装置 1 高压开关用来防止制冷系统在异常高压下工作 通常安装在冷凝器进口或储液干燥器上 高压开关有触点常闭和触点常开型 触点常闭型用于自动切断电磁离合器电路 当高压管路内压力超过某一定值时 触点打开切断电磁离合器 以免压缩机过载或系统管路损坏 当高压管路内压力恢复正常后 在弹簧力的作用下 触点闭合 接通电磁离合器电路 空调工作 2 低压开关也称制冷剂泄露检测开关 当制冷系统泄露或其他原因使制冷剂不足时 低压开关使电磁离合器不结合 低压开关通常安装在冷凝器与压缩机出口 或膨胀阀 之间的高压区 结构与高压开关相似 3 环境温度开关安装在灰尘滤清器附近 当外界温度小于某一规定值时 环境温度开关切断电磁离合器 使制冷系统不工作 4 压缩机温度保护开关作用是在压缩机温度过高时 使电磁离合器分离 停止压缩机运转 安装在压缩机表面 供暖装置供暖是汽车空调的重要组成部分 一般采用发动机工作时的冷却液供暖 称水暖式暖气装置 当发动机冷却液温度达到80 时 节温器才分流一部分冷却液进入暖通水箱 再由鼓风机将加热后的空气吹入车内 进行供暖 三 汽车供暖 通风系统 汽车空调电路将空调各部件连接起来 完成各种操作和调控作用 四 汽车空调电路 1 CM5空调不工作 原因 台板左线束错 可调换高低压保护开关线 2 SC6350 474Q7 空调不工作 原因 ECU 15 BE1 坏 3 SC6350 474Q7 空调不工作 原因 压缩机热保护器插片接触不良 4 SC6350 474Q7 空调不工作 原因 台板左20芯插头黄 黑线 片退出 5 CM5 465Q SC6350 474Q 开空调后压缩机电磁阀 断开 接通 几秒钟转换一次 约2分钟后正常工作 测左前大灯处空调地线0 6V压降 原