汽车空调采暖系统故障检修学习手册.doc

汽车安全舒适系统的检测与修复学习手册汽车空调采暖系统故障检修学习手册学习情境一 汽车空调系统故障检修学习单元5汽车空调采暖系统故障检修 学时：4学习目标能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆检修信息。能根据故障症状制定正确的检修计划。能正确选择诊断设备。能正确确定故障区域。能使用岐管压力表、故障诊断仪等对汽车空调系统进行检测。能正确记录、分析检测结果并判断故障点。能正确排除故障。能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的辅料、废气液体和损坏零部件。任务载体工具媒体案例：汽车空调系统故障。车型：上海桑塔纳2000时代超人。症状：汽车空调系统不能采暖。维修资料、设备手册车辆、万用表、故障诊断仪等。知识要求技能要求学习拓展理解汽车空调系统的结构、原理。正确读识空调系统电路图。掌握汽车空调采暖系统的故障分析和检修方法。自主学习电控空调系统故障自诊断的故障诊断方法。1.5.1采暖系统的功用采暖系统也称暖风系统，在汽车空调系统中，采暖是重要的功能之一。汽车空调采暖系统的功用如下：1冬季取暖 在寒冷的冬季，汽车空调采暖系统可将车内空气或送入车内的外部新鲜空气加热，以提高车内空气温度。2调节车内温度与湿度 现代汽车空调系统的空调器已采用冷暖一体化的形式，利用空调制冷系统和采暖系统，通过冷、热风的调和，可对车内的温度与湿度进行调节，以提高车内的舒适性。3车窗玻璃除霜 在冬季或春季，由于车内、外温差较大，车窗玻璃会起雾和结霜，影响驾驶员的视线，不利于行车安全。这时，可通过采暖系统吹出热风来除霜、除雾。1.5.2采暖系统的类型按热源不同，汽车空调采暖系统常见的可分为二种类型：余热式采暖系统与独立式采暖系统。余热式采暖系统是利用发动机冷却水对车内空气进行加热的。轿车的车内空间小，取暖需要的热量也少，所以一般都装用余热水暖式采暖系统。该系统的优点是设备简单、使用安全、运行经济，缺点是热量小，且采暖受发动机工况的影响。独立式采暖系统是利用独立的热源对车内空气或送入车内的外部新鲜空气加热。独立热源通常是燃烧汽油、柴油或煤油等燃料的燃烧器。独立式采暖系统也可分水暖和气暖两种。大型客车常常采用独立式采暖系统。独立式采暖装置的优点是采暖不受发动机工况影响，发动机不工作时也可对车内供热。独立式采暖装置通常是利用空气或水作为传热介质，因此，其主要类型有空气加热采暖系统和水加热采暖系统。1.5.3余热水暖式采暖系统1工作原理余热水暖式采暖系统工作原理如图1-98所示。发动机冷却水温达到80时，冷却系中的节温器主阀门开启，使冷却水进行大循环。节温器和加热器之间装有一个热水阀，需要采暖时，打开此热水阀。从发动机水套出来的热水流经节温器主阀门后，一部分流到供暖系统的加热器，另一部分流到散热器散热。进入加热器内的热水向加热器周围空气传热，在鼓风机作用下，车内或外部新鲜空气经过加热器后，冷空气变成了热空气，热空气经通风管道的不同出风口被送入车内。从加热器流出的冷却水，由水泵吸入发动机的水套内，完成一次供暖循环。图1-98 余热水暖式采暖系统工作原理1-溢流管 2-散热器出水管 3-加热器进水管 4-鼓风机 5-加热器 6-加热器出水管 7-膨胀水箱 8-热水阀 9-发动机 10-散热器进水管 11-节温器 12-冷却风扇 13-散热器 14-水泵常见轿车余热水暖式采暖系统通风管道风门布置如图1-99所示。通过调整风门，可使暖风口吹入车内的热空气吹向人体足部或胸部，以保证驾驶员和乘客感觉舒适。除霜风门向挡风玻璃吹送热空气，以防止挡风玻璃结霜或结雾。 图1-99 余热水暖式采暖系统通风管道风门布置2采暖系统主要部件（1）暖风机总成 采暖系统的主要部件是加热器和鼓风机，两者组合成一体称为暖风机总成。余热水暖式采暖系统中装用的暖风机分两种：单独暖风机和整体空调器。单独暖风机主要由加热器、鼓风机和外壳等组成，如图1-100所示。加热器的构造与蒸发器类似，也分管翅式和管带式两种，使用的材料有铜质和铝质。采暖系统工作时，冷却水自下而上流过加热器，这样可防止空气或蒸汽存留在加热器内产生“气阻”。鼓风机实际就是一个风扇，它由电动机驱动。 图1-101 整体空调器1-加热器 2-鼓风机 3-蒸发器 4-进风口整体空调器是将采暖系统加热器与制冷系统蒸发器装在一个壳体内，共用一台鼓风机，两者用阀门隔开，如图1-101所示。图1-100 单独式暖风机1-加热器芯2-调节风门3-风扇电动机4-壳体5-风扇叶轮6-出水管7-进水管（2）热水阀 热水阀安装在发动机与加热器之间的进水管中，用来控制加热器的热水通道。根据控制方式不同，热水阀分两种：拉绳控制阀和真空控制阀。拉绳控制阀应用在手动空调系统中，由驾驶员通过温度选择开关来拉动拉绳，使热水阀开启或关闭，其结构如图1-102所示。真空控制阀可用在自动空调系统中，也可用在手动空调系统中。真空控制阀的结构如图1-103所示，主要由真空驱动器、活塞和阀体组成。真空驱动器的膜片左侧气室通大气，右侧气室为真空室，真空室装有膜片回位弹簧；需采暖时，将真空引至膜片右侧气室，在压差作用下，膜片克服弹簧力并带动活塞向右移动，热水阀开启；停止采暖时，释放膜片右侧气室真空，在回位弹簧作用下，膜片和活塞回位，热水阀关闭。真空源可由发动机进气管或真空罐提供。图1-102拉绳控制阀1-出水口 2-热水阀 3-进水管 4-管夹 5-支架 6-拉绳图1-103真空控制阀1-进水口 2-出水口 3-活塞 4-膜片 5-通气孔 6-弹簧 7-真空接口 1.5.4独立热源式加热系统1.独立式空气加热暖风系统独立式空气加热暖风系统是通过空气加热器燃烧燃料，燃烧产生的高温气体通过热交换器，将冷空气加热后直接通过管路送到车厢内各风口供暖或出霜。其关键部件是空气加热器，图1-104是独立式空气加热器结构示意图。图1-104空气加热器1-油泵；2-雾化杯；3-点火塞；4-热交换器；5-热控件；6-热保险；7-热风出口；8-雾化杯盖；9-油泵出油管；10-导风盘；11-滴油管；12-小风轮；13-助燃进气管；14-进油管；15-排气管； 16-电机； 17-大风扇；18-滤油电磁阀这种空气加热器由燃烧室、热交换器、供给系统、控制系统四部分组成。当加热器中的直流电动机接通电源后，带动大风扇、油泵、雾化杯、小风轮高速旋转。燃烧用油从油箱吸出，经过滤油电磁阀、油管进入雾化杯被甩成雾状，与小风轮通过助燃风进口吸入的新鲜空气相混合形成可燃混合气。此混合气被点火塞(或高压电弧点火器)点燃，着火几秒钟后点火器断电，由已燃烧的火焰点燃不断输入的可燃混合气，使燃烧工况保持正常。燃烧产生的气体经热交换器内壁夹层环形通道从排气口排出。大风扇高速旋转所吸入的冷空气通过热交换器吸走绝大部份热量，变成热空气经管道及散热孔送入取暖区域。空气加热器一般设有热量转换开关以获得强热不同的发热量，装有过热保护装置以保证使用安全。可另配油箱，对柴油车也可直接用车辆油箱。 (1)燃烧室 燃烧室由雾化杯与点火塞(或者喷油嘴与高压电弧点火器)组成，雾化杯直接装在风扇电机的轴上，依靠离心力和空气的切向力将油雾化、混合，在点火塞点火引燃下，在燃烧器上部燃烧。燃烧室温度可达800，所以，要用耐热不锈钢制造。燃烧室结构简单，输油管内径较大，不易堵塞，便于燃烧劣质油，所以被广泛采用。(2)热交换器 热交换器是暖气装置的关键设备，如图1-104所示，由三层腔室构成。中心是燃烧室，包围燃烧室的第一层空腔通过要被加热的空气；在第一层空腔外的第二层空腔通过燃烧气体，然后引到排气腔；最外面的第三层空腔也是通过要被加热的空气。燃烧热量通过金属隔板加热空气，加热后的空气先集中至暖气室，然后送到车内。 (3)供给系统 供给系统是用来供给燃料、助燃空气和被加热空气的。油泵电机、油泵、燃油电磁阀和油箱共同完成燃料供给任务，有的加热器靠提高油箱高度利用重力自动供油。电机和风扇完成助燃空气和被加热空气的供给任务。助燃空气与被加热空气及油泵合用一个电动机，在电动机两端各带一只风扇。(4)控制系统 控制系统有手动控制和自动控制两种，用来控制各种电机、电磁阀、点火器、过热保护器、定时继电器、感温器等的工作。比如加热器的暖风出口温度超过设定值180时，过热保护器动作，使继电器自动切断油泵电磁阀的电源，油泵停止供油，加热器停止燃烧。当排气温度低于180，可重新起动油泵工作。有的空气加热器还有定时预热功能，在出车前控制加热器提前工作达到预热目的。由于燃烧室的温度很高，为了不使燃烧室被烧坏，停机时应先关油泵，停止燃烧，通风机仍继续运转以带走燃烧室中的热量，直到感温器指示内部温度已正常，才可关闭风机。2.独立式液体加热暖风系统独立式液体加热暖风系统的工作原理与独立式空气加热暖风系统基本相同，热交换器工作介质不是空气而是水，用水泵代替了风扇。水可从专用水箱供水，也可用发动机的冷却水。其关键部件是独立燃烧式水加热器。水加热器的最大优点是提供的暖风比较湿润，人体感觉舒服，而且可预热发动机、润滑油和蓄电池等，便于冬季起动，等发动机起动后，再将被加热的水通向车厢内的水暖式散热器。液体加热暖风系统主要由水加热器、循环泵、散热器和风窗除霜器等组成，散热器有并联和串联两种连接方式，如图1-105和图1-106所示。 图1-105并联式液体加热暖风系统1-水管；2-排气管（接膨胀水箱）；3-循环水泵；4-液体加热器；5-阀门 图1-106串联式液体加热暖风系统1-排气管（接膨胀水箱）； 2-阀门；3-循环水泵；4-液体加热器；5水管；6-弯管接头（1）水加热器水加热器的结构与空气加热器相近，其加热工质不是空气而是水，用水泵代替了风扇。加热器的基本结构由燃烧室、热交换器、供给系统和控制系统组成，图1-107是液体加热器的结构示意图。图1-107液体加热器1-进水管；2-热交换器；3-燃烧室；4-电热塞；5-出水管；6-助燃风扇；7-电机；8-油泵；9-热交换片；10-水套；11-燃烧筒；12-进气；13-排气14-雾化杯1)燃烧室是燃料进行燃烧产生热量的装置,与空气加热器相同，由雾化杯与电热塞(或者喷油嘴与高压电弧点火器)组成。 当加热器工作时，燃油通过油管送到雾化杯(或喷油嘴)。雾化杯雾化的燃油与助燃空气混合，形成可燃混合气。可燃混合气由电热塞(或高压电弧点火器)点燃形成燃烧火焰，已燃烧的火焰点燃不断输入的可燃混合气，使燃烧保持正常。2)热交换器是车厢空气与燃烧热量交换的装置。3)供给系统主要作用是提供燃料、助燃空气和水。燃料供给装置由油泵、电机、燃油电磁阀和油箱组成；风扇和电机组成助燃空气供给装置；水泵、水泵电机及其水管组成水供应系统。4)控制系统由水温控制器(恒温器)、水温过热保护器、定时器等组成，用来控制电机、风扇、油泵、电磁阀、点火器的工作。如果水加热器与汽车发动机的冷却水管路相通，当发动机冷却水温度低于80左右时水加热器工作，而水温高于80左右后，恒温器会自动切断油泵的电源，停止供油，加热器中的水泵继续工作，保证发动机工作正常以及水加热器不因过热而损坏，同时继续向车厢供应暖气。当水温和燃烧室的温度高于规定值时，加热器停止工作；当夏天气温超过10时，加热器不工作，只启动风机吸进车外空气，起通风作用。图1-108为水加热器的控制原理图。 图1-108水加热器控制原理图新发展的水加热器与空气加热器一样，也增加了定时预热遥控装置，能在规定时间对发动机或车厢预热。（2）散热器和风窗除霜器散热器用于向车厢内提供热空气，分为强制式散热器(散热器加鼓风机)和自然散热器。强制式散热器结构原理如图1-109所示。水散热器一般是管带式或管片式结构，管子内部流入已加热的热水，而管外则流过待加热的通往车厢内的空气管外的铝带或铝翅片是为了增加其散热能力。风窗除霜器用于除去风窗上的雾气和霜。图1-109强制式散热器独立热源水暖式暖风装置的暖风主要采用内循环式，灰尘少，暖气比较柔和而不干燥，人体感觉较舒适，不像空气加热器那样高温干热。水加热器还可预热发动机、预热润滑油和蓄电池等。为了避免寒冷时水加热器被冻坏，应该使用防冻液。 1.5.5采