奇瑞A3空调系统.ppt

,内部资料严禁外传,售后服务技术培训,SQRWXJS-A308,A3,版本信息：本教材最后修订日期为2008年7月3日,前言,本教材是奇瑞汽车售后服务中心针对经销商技术培训用书，其内容主要是A3车型空调系统信息,很有用！本教材部分信息来自车主手册、维修手册和其它相关技术资料。车主手册、维修手册和其它相关技术资料的更新会导致其内容和教材内容不符，如果发现教材内容与实际车辆不相符，则以奇瑞汽车最新公布的车辆维修手册和技术通讯为准。本教材中部分内容由培训中心老师结合相关技术资料编写，如果各位同学在使用过程中发现问题，请及时与培训中心取得联系，我们将尽快更正。奇瑞汽车售后培训中心,目录：1空调制冷系统42加热系统213空气调节和分配系统224空调控制系统295空调系统主要部件的拆装和更换426常见故障诊断与排除52,课程目标:学员学完本程后,将能够:掌握A3空调制冷系统的设计特点和工作原理掌握A3空调制冷系统的维修诊断方法掌握A3手动空调控制系统的工作原理掌握A3手动空调控制系统的维修诊断方法掌握A3自动空调控制系统的工作原理掌握A3自动空调控制系统的维修诊断方法掌握A3空调系统常见故障的维修方法,1空调制冷系统1.1制冷系统的形式,节流管系统制冷系统,节流管制冷系统组成元件：压缩机、节流管、蒸发器、收集干燥器、冷凝器等等。,按照节流装置的形式，把制冷系统分为以下两类：节流管制冷系统膨胀阀制冷系统,膨胀阀制冷系统,膨胀阀制冷系统组成元件：压缩机、H形膨胀阀、贮液干燥器、蒸发器、冷凝器等等。,1.2制冷系统的高压和低压,制冷系统高压侧,低温低压的制冷剂气体进入压缩机，通过压缩机压缩后成为高温高压的制冷剂气体。这些气体与润滑油一起循环到冷凝器。当高温高压制冷剂气体通过冷凝器，热量释放到比制冷剂温度低的环境空气中，从而使自身冷凝为高温高压的制冷剂液体。高温高压制冷剂液体通过贮液干燥器，到达膨胀阀，在膨胀阀内完成节流降温过程。,制冷系统低压侧,当制冷剂通过膨胀阀后，变成一种低温低压的雾状液体，这种液体附着在蒸发器内吸收热量而汽化（沸腾），从而转化为低温低压的气体进入压缩机，完成一个系统循环。,1.3制冷的过程是能量转化的过程,制冷系统制冷剂的循环过程是物质的物理变化过程。在低压侧的蒸发器内低温的液态制冷剂吸收大量热量而沸腾为气体，这是一个吸热过程。在高压侧的冷凝器内高温的气态制冷剂释放大量热量而冷凝为液体，这是一个放热过程。,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R134a制冷剂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，它的压缩机是安装在发动机上，并用皮带驱动，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。,1.4A3空调制冷系统介绍A3制冷系统是膨胀阀制冷系统,下图是其空调系统部件位置图。,1.冷凝器总成2.压缩机-冷凝器管路总成3.空调压缩机总成4.冷凝器-干燥瓶管路总成5.干燥储液器总成6.干燥瓶-蒸发器管路总成,空调系统部件位置图,7.蒸发器-压缩机管路总成8.进风滤清器总成9.HVAC总成10.自动空调控制面板总成11.阳光传感器总成12.排水管总成,A3空调制冷系统采用的是蒸气压缩法制冷，利用R-134a作为制冷剂，其基本工作原理如下：制冷剂经压缩机压缩后，变成高温高压的制冷剂蒸气，然后进入冷凝器。在冷凝器中制冷剂蒸气被冷却成高压中温的制冷剂液体。再经过储液干燥器的过滤干燥后，通过膨胀阀进行节流降压，降压后的低压低温制冷剂液体流入蒸发器并在其中吸热蒸发，变成低压低温的制冷剂气体，再进入压缩机重复另一次循环。,制冷系统部件位置图,1.5A3空调制冷系统部件介绍,压缩机,空调压缩机是由发动机曲轴通过皮带带动压缩机离合器皮带轮进行驱动的。当电磁离合器线圈不通电时压缩机皮带轮自由旋转，不驱动压缩机轴。当离合器线圈加上电压通电后，离合器片和毂被推向皮带轮，摩擦力将离合器片和皮带轮锁为一体以驱动压缩机轴。离合器线圈电阻是3.9欧姆。A3采用的是可变排量7活塞斜盘式压缩机。,压缩机内部结构图,A=进口压力；B=出口压力；C=伺服压力；D=环境空气压力,1电磁离合器2轴3导向销4排气接口5进气接口6控制阀总成7球阀,8推杆9膜片10吸气阀11排气阀12活塞13斜盘14托板,变排量压缩机工作原理,变排量压缩机在制冷系统工作时一般不切断压缩机离合器，它是通过压缩机排量的改变来满足制冷系统不同制冷量的需求。变排量压缩机的特征是一个可变化角度的斜盘。,压缩机排量是由位于压缩机顶端的控制阀控制，控制阀感知制冷系统的需求和低压端的压力，从而调节曲轴箱内压力，进而调节斜盘角度，改变压缩机排量。通常情况下，压缩机高压端的压力远远大于曲轴箱内的压力，而曲轴箱内的压力大于或等于低压端压力。当在最大排量时，曲轴箱内压力与低压端压力相同，而在其它状态时，曲轴箱内压力比低压端压力高。,压力控制阀,制冷需求高时：在制冷负荷比较大时，低压端的压力高于压力控制阀设置的一个压力值。在这种情况下，压力控制阀内的低压压力压缩弹簧膜片，使低压曲轴箱控制阀下移，从而打开低压腔和曲轴腔通道，使曲轴腔压力与低压端压力相等，从而使压缩机斜盘处于最大角度，压缩机处于最大排量。制冷需求低时：在制冷负荷比较低时，低压端的压力会下降到压力控制阀设置的一个压力值。在这种情况下，弹簧膜片克服低压压力膨胀，从而关闭低压腔和曲轴腔通道，顶杆顶开高压曲轴箱控制阀滚珠，打开高压腔与曲轴腔通道，使曲轴箱内压力升高。较高的曲轴箱压力会使压缩机斜盘处于比较小的角度，压缩机处于较小排量。,低压人口,高压出口,排气门和排气门压盘,进气门,排气门钢片,控制阀,压缩机后盖,A3压缩机部分分解图,活塞,控制阀,控制阀,密封圈,膨胀阀,膨胀阀安装在蒸发器入口之前。它对液体管路中的高压制冷剂产生节流作用，向蒸发器供给低压制冷剂雾状蒸汽。,从干燥瓶到蒸发箱从蒸发箱到压缩机节流孔流量控制珠,弹簧活动杆制冷剂补偿压力金属膜感温元件,膨胀阀关闭,上图为制冷系统未工作时，膨胀阀处于关闭状态。从前面的公式F1=F2+F3可知，这时感温包内制冷剂温度与制冷剂出口端温度相同，因此它们的压力F1=F2。活动杆在弹簧力F3的作用下，使流量控制珠顶在阀座上，关闭节流孔。,膨胀阀打开,从干燥瓶到蒸发箱从蒸发箱到压缩机节流孔流量控制珠,弹簧活动杆制冷剂补偿压力金属膜感温元件,上图为制冷系统正常工作时，膨胀阀处于某一打开位置。如果这时制冷负荷改变，例如我们可以把鼓风机从低速调整到高速，那么进入蒸发器的空气会增加。这等于给蒸发器内制冷剂提供了更多的热量。所以制冷剂在蒸发器内的沸腾速度加快。,蒸发器,蒸发器在空气进入乘客室之前对其进行冷却和除湿。蒸发器内产生下列过程：低压低温液体/蒸汽制冷剂进入蒸发器。制冷剂流经蒸发管。制冷剂蒸发。制冷剂以低压低温状态绝大部分是呈气态离开蒸发器。制冷剂蒸发时从通过蒸发器的气流吸收热量。当空气中的热量传给蒸发器芯的时候，空气中的水分湿气会凝结在蒸发器芯的外表面上形成水流出。,蒸发器工作原理图,从空调压缩机出来的高压高温制冷剂蒸汽流入冷凝器。冷凝器允许由高压高温制冷剂蒸汽进行快速热传递的铝管和冷却翅片制成。冷却翅片通过散热把高压高温制冷剂蒸汽凝成高压中温液体。,冷凝器,冷凝器作用：冷凝器是一个热交换器，从压缩机进来的高温高压制冷剂气体在冷凝器中释放热量，制冷剂在释放热量以后，逐渐在冷凝器内冷凝成高温高压液体。,干燥储液器,密封的储液罐与冷凝器出口管连接，用于干燥过滤制冷剂以及贮存来自冷凝器的制冷剂和机油。,干燥储液器内部结构图,如上图所示，从冷凝器出来的高温高压液体从入口“IN”进入干燥器，在干燥器内有两层过滤器。这样可以防止杂质在系统内循环。在中间是一层干燥剂，它可以吸收系统中的水分，经过过滤和干燥的制冷剂只能从干燥器底部出来，流到膨胀阀。这可以保证从干燥器出来的全是液体。,空调管路把各种制冷零件连接在一起构成一个循环系统。主要由：压缩机冷凝器，冷凝器干燥器，干燥器蒸发器，蒸发器压缩机四根管路总成组成。,管路,制冷剂和润滑油,与发动机冷却液的功能相似，制冷剂是一种空调系统内使用的介质，用于吸收、传导和释放热量。本车使用制冷剂R134a，这是一种无毒、不可燃、清澈、无色、且经过液化的气体。R134a系统只能使用一种特殊的润滑油，即聚亚烃基乙二醇（PAG）。使用任何其他润滑油都有可能造成压缩机或配件发生故障。,制冷剂和润滑油加注规格,更换制冷系统部件时，润滑油的添加量,2加热系统,加热器芯,加热器芯是加热器系统的主要部件，加热器芯位于加热器和分发器模块内。每当发动机运转时发动机冷却液就从发动机泵入加热器芯。加热器芯将来自发动机冷却液的热量传输给流经加热器芯的空气。通过转动温度调节旋钮来控制温度调节，且温度调节旋钮以逆时针方向转至最冷位置时，混合风门关闭：来自蒸发器的气流旁通至加热器芯不产生热量传递将温度调节旋钮从最冷位置以顺时针方向转动时，混合风门慢慢开启，空气从加热器芯的翅片缝隙中流过，大多数气流以这种方式加热，排出的空气变的较热。当温度调节旋钮顺时针旋转至最热位置时，混合风门完全打开:通道堵塞使空气通过加热器芯所有气流通过加热器芯，空气被加热,3空气调节和分配系统,3.1概述控制板和微电机调节和控制系统中的各个风门,使之按需要移动到各种位置，可引入内部或外部的空气通过不同的风道,实现各种模式。,空气分配系统总成,空气分配系统内部示意图,3.2分发器的各种工作模式,吹面模式风门工作大部分空气通过仪表板出口(吹面)少量空气流经吹脚风道,吹面、吹脚此时等量空气通过下列出口模式风门工作仪表板出口(吹面)地板出口(吹脚),吹脚模式风门工作大部分空气通过地板出口(吹脚)少量气流经由除霜风道,吹脚、除霜除霜风门工作等量空气通过地板出口和除霜出口,除霜除霜风门工作大部分空气通过除霜器出口，少量气流经由地板出口。,3.3空气分配系统部件介绍,空气滤清器,空气滤清器可确保在空气进入车内前滤除其中所含的有害颗粒，诸如花粉、工业落尘和道路灰尘等。当客户选择外循环时，外部空气经过空气滤清器过滤后进人车内。,出风口由风道和出风口将空气输送到乘客室出风口出风口调节（视需要调整）,注意：风道和风口中堵塞会使空气输出较差；出风口包括：中央出风口和侧出风口,内外循环风控制,控制面板通过控制内外循环伺服电机带动循环风门连杆、拨杆，从而带动大、小循环风门转动，实现内外循环风的控制。,冷热空气控制,控制面板通过控制混合风门伺服电机带动温度调节操纵机构中的拨盘、拨杆，从而带动混合风门移动，从而实现不同比例的空气混合。,混合风门伺服电机,风向调节操纵机构,控制面板通过控制模式风门伺服电机和除霜风门伺服电机带动风向调节操纵机构中的拨盘、拨杆，不同的拨杆控制不同风门的开、闭，从而实现空气流动方向的控制。,4空调控制系统,4.1压缩机的控制A3车辆空调系统压缩机是由发动机控制模控制的，发动机模块参考如下信号确定是否结合空调离合器继电器：空调模块通过CANBUS向发动机模块发出请求信号发动机水温空调高低压、中压开关信号室外温度信号发动机工况等注：电路分析在发动机控制系统里讲解。,4.2A3自动空调系统控制原理,A3空调为单区域自动空调，AC信号、前除霜、后除霜、外温信号通过CAN网络传输，并通过CAN网络接收雨刮信号、发动机水温信号，根据这两个信号自动调节除霜模式。整个空调执行机构由4个微电机组成，实现对温度、吹风模式、除霜、内外气切换的功能。同时采集室外温度传感器、室内温度传感器、阳光传感器的信号，实现自动控制车内温度、出风模式和风量的功能。根据室内温度和设置温度的温差，可自动调节出风模式，风机档位，一般遵循冷风吹面，热风吹脚的原则，同时根据室外温度的信号，修正混合风门的开度，根据阳光传感器的强弱信号修正风量档位，以保证乘员在不同季节、不同环境下的舒适性。,空调控制系统的传感器主要包括：空调控制面板、室内温度传感器、阳光传感器、室外温度传感器、风门位置传感器等。其安装位置如下图所示。,控制面板,4.3自动空调输入部件,安装位置：仪表板中部作用：根据输入信号控制车内温度、进风来源、风速和风向。通过CANBUS将空调请求信号发布给发动机模块，以控制压缩机的结合。工作原理：控制面板和控制模块。检测方法：万用表、诊断仪。,室内温度传感器,安装位置：仪表板驾驶员左下侧。作用：为空调模块提供车内温度变化信号。工作原理：负温度系数热敏电阻。电路：,1：传感器信号负极2：传感器信号,参数：212K(环境温度25)检测方法：万用表、诊断仪。,室外温度传感器,安装位置：引擎盖锁下部。作用：为空调模块提供环境温度信号。工作原理：负温度系数热敏电阻。电路：,1：传感器信号负极2：传感器信号,参数：194K(环境温度25)检测方法：万用表、诊断仪。,阳光传感器,安装位置：仪表板中间前风挡玻璃下。作用：为空调模块提供阳光照射强度信号。工作原理：光电效应原理。电路：,参数：无阳光时，10mV；强阳光下，478mV。检测方法：万用表、诊断仪。,1：传感器信号负极2：传感器信号,空调控制系统的执行器主要包括：空调控制面板、模式风门电机、除霜风门电机、混合风门电机、内外循环风门电机、鼓风机调速模块、鼓风机等。,4.4自动空调输出部件,鼓风机,安装位置：乘客侧仪表板下部，手套箱后面。作用：提供空调系统风量。工作原理：电动机。电路：由空调控制模块通过调速器控制其转速。,1：控制信号2：12V电源(R9),参数：1112(环境温度25)检测方法：万用表、诊断仪。,鼓风机调速模块,安装位置：乘客侧仪表板下部，手套箱后面，风道上。作用：控制鼓风机转速。工作原理：半导体模块。电路：由空调控制模块提供调速器信号。,1：G501地2：控制鼓风机信号3：控制面板控制信号,检测方法：万用表、诊断仪。,内外循环风门电机,安装位置：乘客侧仪表板右下部，手套箱后面，风道右侧。作用：驱动内外循环风门。工作原理：电机。电路：,14：空5：电机正极6：电机负极,参数：351(环境温度25)检测方法：万用表、诊断仪。,模式风门电机,安装位置：风道左侧底部。作用：驱动两个模式风门。工作原理：电机电位计。电路：,参数：45：303(环境温度25)；13：243K(环境温度25)；12：017K(环境温度25)；23：233K(环境温度25)。检测方法：万用表、诊断仪。,1：位置传感器信号2：位置传感器信号负极3：位置传感器电源12V4：电机负极5：电机正极,除霜风门电机,安装位置：风道左侧底部。作用：驱动除霜风门。工作原理：电机电位计。电路：,1：位置传感器信号2：位置传感器信号负极3：位置传感器电源12V4：电机负极5：电机正极,参数：45：302(环境温度25)；13：235K(环境温度25)；12：031K(环境温度25)；23：231K(环境温度25)。检测方法：万用表、诊断仪。,混合风门电机,安装位置：风道左侧底部。作用：驱动混合风门。工作原理：电机电位计。电路：,1：位置传感器信号2：位置传感器电源12V3：位置传感器信号负极4：电机负极5：电机正极,参数：45：304(环境温度25)；13：220K(环境温度25)；12：024K(环境温度25)；23：222K(环境温度25)。检测方法：万用表、诊断仪。,4.3A3自动空调系统电路图,4.4空调控制模块针脚定义,A线插：,B线插：,5空调系统主要部件的拆装和更换,5.1蒸发箱总成拆卸和安装,.1.1准备工作准备工具：一字螺丝刀、十字螺丝刀、卡箍钳、10#、13#套筒扳手、内六角扳手辅料：制冷剂防冻液海绵胶条注意事项:拆装过程中，要特别注意掌握合适的力度，禁止粗暴操作。在内饰件拆装的过程中尤其要注意保护表面装饰件不被划伤。请佩带必要的劳保用品，以免发生意外事故，安全第一。,5.1.2拆卸步骤,第1步：断开蓄电池负极，用制冷剂回收机将制冷剂回收。注意：1）、不要在封闭的地点或明火附近处理制冷剂。2）、不要使冷媒溅到眼睛和皮肤上。,第3步：使用内六角扳手松开高低压管与膨胀阀连接螺栓。力矩：7.51Nm,第2步：拆下仪表台总成和前横梁。拔掉相关电器插件。（请参照第七章仪表台拆装）,第4步：拔下空调高、低压开关插件。,第5步：用卡箍钳拆卸热器芯进出水管卡箍，拔下水管。注意：冷却液会从水管流出来，注意冷却液的回收。,第6步：使用10#套筒拆下膨胀阀旁边的两个紧固螺母。力矩：91Nm,第7步：使用10#套筒拆下空调总成与前围连接的两个紧固螺母。力矩：91Nm,第8步：使用10#套筒拆下空调线束搭铁螺母。力矩：81Nm,第9步：使用13#套筒拆下空调总成与仪表台架连接螺栓。力矩：252Nm,第10步：拆下歇脚踏板、前排座椅、副仪表板、门槛压板等内饰件，将地毯前端掀起。力矩：81Nm,第11步：从驾驶室取出蒸发箱和空调线束总成。,蒸发器总成安装请参照拆卸顺序以相反顺序进行，注意安装扭矩和线束的整洁。,5.2压缩机的拆卸和安装,压缩机通过2个长螺栓固定在压缩机支架上，压缩机支架通过螺栓固定在发动机的箱体上。拆卸程序:第1步：泄放(回收)空调系统制冷剂和润滑油。第2步：从压缩机上拆除制冷剂管路总成。第3步：立即在压缩机和管路总成上安装防尘盖。第4步：松开传动带。第5步：拆除传动带。第6步：从压缩机离合器上拆除导线接头。第7步：松开压缩机与支架的连接螺栓。第8步：将压缩机从支架上取下来，进行处理。,安装程序：第1步：压缩机用螺栓连接在压缩机支架上。第2步：在新的密封件上涂抹冷冻油。第3步：把制冷剂软管连接到压缩机上。第4步：把导线接头连接到压缩机离合器上。第5步：安装助力转向的螺栓。第6步：安装进气软管和空气滤网壳体。第7步：抽空并重新加注空调系统。注意:压缩机安装倾角不能超过其允许值,否则会影响润滑,导致性能下降或损坏；压缩机离合器必须与发动机传动轴,传动带在同一平面内。且皮带要有调节机构。,5.3鼓风机拆卸和安装,拆卸程序：第1步：断开蓄电池负极线,第2步：断开鼓风机马达电接头,第3步：拆卸鼓风机马达安装螺栓第4步：拆卸鼓风机马达,安装程序：第1步：安装鼓风机马达第2步：安装鼓风机马达螺栓第3步：连接鼓风机马达电接头,5.4冷凝器管子液管的更换,拆卸程序:第1步:泄放(回收)空调系统制冷剂和润滑油。第2步:把固定压缩机进、出口管压板的螺栓断开。,第3步：把固定蒸发器进、出口管压板的螺栓断开。,第4步：把固定干燥储液器进、出口管压板的螺栓的螺栓断开。,第5步：拆卸连接冷凝器管路的螺栓。,第6步：把固定管路支架螺栓从车身断开，并取出来空调管路。,5.5更换空气滤清器空气滤清器安装在前仓钣金上。,拆卸与更换程序:第1步:先拆下前挡下装饰板，然后将进风滤清器总成两边的塑料卡扣打开。第2步:把滤清器芯从滤清器架中取出即可。注意：一般情况下每5000公里或3个月对空调滤清器进行一次清洁，每20000公里或12个月更换空调滤清器，根据驾驶情况这些滤网可能需要经常更换。,5.6O型密封圈的更换,拆卸程序:第1步:回收制冷剂参见制冷剂的回收。第2步:松开管路压板的固定螺钉。第3步:根据需要拆除不同的管路总成进行O型密封圈的更换即可。,重要注意事项：立即盖住或用胶带粘住打开的空调系统制冷剂软管和空调系统制冷剂部件，将空调系统制冷剂软管与制冷剂部件断开时，报废O型密封圈和盖帽或将软管和制冷剂部件粘上