空调系统诊断思路及案例分析

1、汽车空调系统的诊断思路及案例分析 李巍 2022年年4月月30日星期六日星期六1 汽车空调发展史空调制冷系统结构及工作原理案例分析内容提要汽车空调的发展历史 一、从使用方面看一、从使用方面看 原始的空调方式 ：开窗换气 1927年：最早由加热、通风装置、空气过滤器组成 功能仅是供暖通风 30年代末，制冷技术应用到汽车上，开始真正意义的汽车空调 60年代，制冷技术普及应用到汽车上。技术日趋完善、功能日趋全面汽车空调的发展历史 二、从功能技术应用方面二、从功能技术应用方面看 单一的供暖空调（1927年），现仍用于部分寒冷带的车辆 单一供冷空调（1939年），现仍用于部分热带的车辆 冷暖型空调（19

2、54年），具有降温，除湿、通风、过滤、除霜等调节功能 1964以前，汽车空调依靠人工控制，现大量用于低档车辆上 1964年以后，自动控制技术应用于汽车空调，空调在用户设定的温度范围内自动运行，现用于高级小车及高级大客车上 1977年，电脑芯片控制用于汽车空调上，数字化显示、控制更精确。空调与汽车行驶之间的动力协调性更好；空调更舒适。现用于豪华汽车如别克、凌志等汽车空调的发展历史 三、从全球汽车、空调的发展看三、从全球汽车、空调的发展看 1886年，德国的卡尔-奔驰制造出世界上第一辆三轮汽车以来，至今已有110多年的历史。汽车空调的问世，却比汽车发展整整迟了近半个世纪的时间。 1927年，在美国

3、纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，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 1938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1939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V12型轿车中，效果很好 汽车空调的发展历史 1953年，美国的一些汽车制造厂商，将空调正式开始在普通的轿车上使用，接着便进行大批量生产汽车空调。当地装有冷气的汽车已达车辆总数的10，计5万套 1954年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国Nash牌小客车上 1957年，日本参考美国的汽车

4、空调也开始试制生产，然后欧洲的汽车制造厂商也相继开始生产轿车用空调汽车空调的发展历史 1960年，冷气装置的汽车空调开始普及于世界。据有关资料统计表明，截止1962年，世界上轿车装有空调设备的已达75万套 1964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 1979年，美国和日本共同推出用电脑自动控制的汽车空调设备系统，并用数字显示，达到最佳控制。此时，汽车空调已进入第四代产品汽车空调的发展历史 1989年，美国通用汽车公司生产有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定，除湿和温度控制等都较难实现，称为空气混合型空调 我

5、国于70年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。1976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SH760A轿车中汽车空调结构原理 制冷系统：包括空调压缩机、冷凝器、储液干燥器、节流膨胀装置、蒸发器、空调管路等。 供暖系统：循环水泵、加热器、冷却液管路等。 控制系统：传感器、空调控制模块、执行器、散热风扇等。汽车空调结构原理现代汽车空调系统的结构特点及控制方式 主要特点控制功能集成化，设有独立的空调控制模块。开关类的信号元件由线性传感器替代。执行元件可进行线性控制（无级控制），信号以占空比形式调节。空调控制模块并入整车电控网络中，数据通过相关总线及网关

6、传输。现代汽车空调系统的结构特点及控制方式1、典型的双区自动空调控制面板现代汽车空调系统的结构特点及控制方式2、空气分配控制当车速超过100Km/h时，新鲜空气翻板将关闭，保证车内空气流稳定现代汽车空调系统的结构特点及控制方式 3、小冰箱小冰箱一般设在手套箱、中央扶手座或后排座中央处小冰箱一般设在手套箱、中央扶手座或后排座中央处现代汽车空调系统的结构特点及控制方式4、线性的温度类传感器工作电压通常为5V信号电压与温度或压力呈对应关系正常的信号电压一般在0.5-4.5V现代汽车空调系统的结构特点及控制方式5、无级控制方式的鼓风机装置空调控制模块空调控制模块（J255）通过脉宽调制信号来控制鼓风机

7、。鼓风机模块将自诊断信号反馈给空调控制模块。现代汽车空调系统的结构特点及控制方式 6、不带电磁离合器的变排量压缩机现代汽车空调系统的结构特点及控制方式变排量电磁阀安装在压缩机中并用锁止垫圈固定。它是压缩机内部的低压、高压与曲轴箱压力之间的接口。通过控制压缩机内部的几种压力，对斜盘进行调节。脉冲宽度调制电压信号驱动电磁阀的挺杆，电压作用的持续时间决定了调整量。变变排量排量电电磁磁阀阀如何控制制冷剂流量？如何控制制冷剂流量？现代汽车空调系统的结构特点及控制方式空调控制模块根据制冷剂压力传感器信号来检测制冷剂是否流失或过多。若信号异常，则制冷功能被解除。皮带轮内部设置成形橡胶件，过载时可被切断。如何

8、保护空调压缩机？如何保护空调压缩机？1-驱动轴花键 2-驱动器轮廓 3-驱动轴4-橡胶件 5-皮带轮现代汽车空调系统的结构特点及控制方式7、空调控制模块的电路结构及控制流程诊断思路及检修方法1、如何能够快速、准确地排除故障？修车要有感觉。技能和经验是体现维修人员水平的重要因素 技能：理论知识 设备和仪器的操作水平 动手能力（拆检、修理能力） 对车系、车型结构的了解 维修资料阅读能力 经验：足够的经验是形成正确诊断思路的必要条件诊断思路及检修方法2、常规的检修流程问诊问诊基本检查、检测，得出结果基本检查、检测，得出结果分析故障的类型、原因、性质，确定有可能的故障部件、部位分析故障的类型、原因、性

9、质，确定有可能的故障部件、部位修理或更换部件，必要时进行匹配修理或更换部件，必要时进行匹配试车，验证故障是否排除试车，验证故障是否排除诊断思路及检修方法3、如何排除疑难故障？1）疑难故障特征： 间歇出现，或持续时间短暂 没有故障码，或故障码清除后又不定期出现 总线传输方面的故障 因能力和经验不足，无法排除的故障。诊断思路及检修方法2）检修要点： 问诊。此前修理过哪些部件及部位 试车。模拟故障出现时的条件 检查空调控制模块的版本、编码等信息。 检测与空调系统相关的模块或系统，如发动机、仪表板等 检查网关和总线的通信情况 根据故障码内容进行检修奔驰S500空调压缩机不工作车型： 底盘型号W140，

10、 M119型发动机和自动空调系统。故障现象： 启动空调制冷系统，空调压缩机电磁离合器吸合两秒后自动断开，反复操作都是这样。什么原因?奔驰S500空调压缩机不工作检查项目检查项目结果结果检查空调系统的制冷剂压力检查空调系统的制冷剂压力在标准值范围内在标准值范围内检查发动机皮带检查发动机皮带没有异常磨损和松弛现象没有异常磨损和松弛现象检查电磁离合器检查电磁离合器有磨损现象。更换后故障依旧有磨损现象。更换后故障依旧使用诊断仪对空调系统进行自诊断使用诊断仪对空调系统进行自诊断041 冷却液温度传感器（冷却液温度传感器（B10/8）对地短路）对地短路043 冷却液温度传感器断路或对正极短路冷却液温度传感

11、器断路或对正极短路045 制冷剂压力传感器（制冷剂压力传感器（B12）对地短路）对地短路047 制冷剂压力传感器断路或对正极短路制冷剂压力传感器断路或对正极短路074 交换泵交换泵A31m1断路或对地短路断路或对地短路077 交换泵交换泵A31m1超载超载清除故障码清除故障码只剩下故障码只剩下故障码074无法清除掉无法清除掉查看温度类传感器数据查看温度类传感器数据都正常都正常基本检查工作：奔驰S500空调压缩机不工作冷却系统循环回路冷却系统循环回路奔驰S500空调压缩机不工作初步结论： 故障与交换泵A31m1无关（由经验可知）。 检查其他相关系统。奔驰S500空调压缩机不工作检修过程：检修项目

12、检修项目结果结果使用诊断仪对发动机系统进行自诊断使用诊断仪对发动机系统进行自诊断正常正常对基本模块（对基本模块（BASE模块）进行自诊断模块）进行自诊断6 空调压缩机电磁阀离合器（空调压缩机电磁阀离合器（A）锁）锁定定7 V型皮带（发动机皮带）打滑型皮带（发动机皮带）打滑10 动力供给模块（动力供给模块（N3/10）信号断路）信号断路清除故障码清除故障码故障依旧，故障码故障依旧，故障码6和和7再次出现再次出现故障排除： 检查皮带张紧轮装置，发现调整螺杆的螺纹已损坏。 进行更换处理，故障排除。奔驰S500空调压缩机不工作1、为何要对BASE模块进行诊断？奔驰S500空调压缩机不工作2、为何压缩机

13、的离合器吸合两秒后断开？3、为何前期检查工作没有找到故障原因？4、如何正确地检查皮带张紧力？ 奔驰S350空调制冷失效车型： 底盘型号W220， 配置自动空调系统。故障现象： 空调制冷功能失效。加注制冷剂，压缩机不工作；加注空气，压缩机工作。什么原因?奔驰S350空调制冷失效1、制冷剂与空气有何区别？2、如何判断出压缩机是否工作？3、利用空气检测方法是否正确？4、如何制定检修计划？奔驰S350空调制冷失效变排量压缩机内部压力控制：低压、高压与曲轴箱压力之间相互作用。电压信号控制：驱动电磁阀的挺杆，电压持续时间决定了调整量奔驰S350空调制冷失效分析问题：压缩机故障的可能性较大正确的检测方法：自

14、诊断（故障码、数据流）通过数据分析得到空调制冷未满足的原因变排量电磁阀电流数据故障排除：更换压缩机总结：变排量压缩机的正确检测方法帕萨特领驭空调系统间歇不制冷车型配置： 1.8L电控发动机、自动空调系统。故障现象： 车辆行驶一段时间，空调压缩机电磁离合器断开。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷基本检查：检查项目检查项目结果结果空调系统外观状况空调系统外观状况良好，制冷剂无泄漏良好，制冷剂无泄漏使用诊断仪对自动空调系统进行自诊断使用诊断仪对自动空调系统进行自诊断没有故障码没有故障码选择选择03功能码，对执行元件进行测试功能码，对执行元件进行测试 结果正常结果正常选择选择08功能码，读取数据流功能码，读

15、取数据流没有异常问题没有异常问题对发动机系统进行自诊断对发动机系统进行自诊断没有问题没有问题帕萨特领驭空调系统间歇不制冷分析问题： 空调系统机械方面的故障基本不存在。 电气或通信方面的故障可能性较大。 故障间歇出现，应通过试车来再现故障症状。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷检修过程：检修项目检修项目结果结果试车，发动机运行试车，发动机运行10分钟分钟故障再现故障再现对空调系统进行自诊断对空调系统进行自诊断仍没有故障码仍没有故障码读取读取007组组3区的温度数据区的温度数据当达到当达到114时电磁离合器断电，说明故障与冷却时电磁离合器断电，说明故障与冷却液温度过高有关液温度过高有关查看查看001组组

16、1区的数据区的数据结果为结果为12，说明故障与动力系统有关，说明故障与动力系统有关检查发动机的冷却系统检查发动机的冷却系统散热风扇运转，但散热器的上、下水管温差很大散热风扇运转，但散热器的上、下水管温差很大节温器有问题节温器有问题帕萨特领驭空调系统间歇不制冷1、如何确定故障性质或类型？ 通过外观检查或常规检测，一般可发现机械类故障。 电气类故障往往间歇出现，不易发现。 结合具体故障症状来分析可能存在的原因，如温度、时间、车速、行驶里程、天气、颠簸程度等。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷2、在没有故障码的情况下如何发现故障（难点）？ 仔细查看数据流、控制版本信息、匹配参数等。 对其他系统进行自诊断，

17、是否有相关的故障信息。 对换可疑的部件，进行试车。 有些故障是不上码的，要结合其他检测方法进行检修。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷3、冷却液温度、制冷启用等数据如何传送至空调模块？ 发动机模块和空调模块之间连接数据线 仪表板是网关，某些信号和数据可以依靠仪表板进行传输帕萨特领驭空调系统间歇不制冷001组数据说明1区代码012说明空调压缩机电磁离合器（N25）关闭的原因代码0：N25没有关闭代码1：制冷剂循环高压时，N25由制冷剂压力开关（F129）关闭代码2：N25关闭，因为带有新鲜空气鼓风机控制器（J126）的新鲜空气鼓风机（V2）损坏代码3：制冷剂压力过低，因此N25被制冷剂压力开关断开代码

18、4：不显示代码5：N25关闭4s（没有损坏），该代码出现仅数秒，如果保持存在，则检查转速信号代码6：N25关闭（没有损坏），ECON工作模式被启用代码7：N25关闭，因为新鲜空气鼓风机的运转功能被解除（没有损坏）代码8：环境温度低于3，为了防止结冰，N25关闭（没有损坏），必要时检查温度传感器G17和G89代码9：不显示代码10：N25关闭，因为车辆供电电压低于9.5V代码11：N25已由仪表板通过空调控制模块（J255）进行关闭代码12：N25已由发动机模块或自动变速器模块通过空调控制模块（J255）进行关闭2区发动机转速信号认可：0表示不认可，1表示认可3区车速：允许值为0255km/h4

19、区持续时间：0240表示熄火时间（min），250表示蓄电池断开，255表示表示传输有误4、如何读取空调系统的数据流？宝马740iL空调制冷功能间歇失效 车型配置： 底盘车型号为E38 ，自动空调系统故障现象： 每次起动之后，空调制冷功能都正常，但此后制冷效果变差，直至压缩机停止工作 宝马740iL空调制冷功能间歇失效常规检查： 连接空调压力表，空调管路的初始压力正常 起动空调系统，高压侧压力达到1800kPa后，迅速上升 压缩机停止工作 问题在哪里？宝马740iL空调制冷功能间歇失效 冷凝器前方的电子散热风扇没有运转 车辆冷却后，试车，电子散热风扇抖动几下就不动了 如何进行检测？宝马740i

20、L空调制冷功能间歇失效 对发动机系统进行自诊断，有一个故障码与电子散热风扇有关 进行驱动测试，电子散热风扇没有反应 核对电路图，确认电子调节器插头是4针，其中的黄/红色导线是信号线。 宝马740iL空调制冷功能间歇失效发动机模块发动机模块电子调节器电子调节器风扇电机风扇电机信号信号如何确定故障部件？宝马740iL空调制冷功能间歇失效 使用示波器测量信号线，有12V脉冲信号 进行驱动测试，信号脉宽随之变化 故障部件是谁？宝马740iL空调制冷功能间歇失效1、发动机模块如何控制电子散热风扇？2、为何没有出现水温过高现象？3、检测的关键点在哪里？奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效 车型配置： 2.0T电控发动机和自动空调系统故障现象： 打开空调系统，鼓风机不工作，空调制冷失效 奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效基本检查：检查项目检查项目结果结果检查全车熔丝及供电线路检查全车熔丝及供电线路没有发现没有发现明显明显异常现象异常现象空调系统外观状况空调系统外观状况