第六章 空调系统

1、电子工业出版社电子工业出版社2012通用车系维修体验通用车系维修体验 汽车维修体验丛书2 2第六章空调系统第六章空调系统第一节 空调系统的类型及其结构特点第二节 空调系统维修体验3 3第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点一、空调系统的类型一、空调系统的类型 上海通用轿车均装配了自动空调。 自动空调系统分两类；半自动空调系统和全自动空调系统。 1、半自动空调 半自动空调系统与手动空调系统的差别不大，其主要不同是半自动空调系统采用程序装置，伺服电机和（或）控制模块等带动执行机构。半自动空调系统通过程序装置检测空气温度，调节气流混合门位置来达到驾驶员选择的舒适程度。驾驶

2、员通过操作控制器总成上的键，来选择空调系统的工作模式和鼓风机转速。 2、全自动空调系统 全自动与半自动空调系统的主要区别是全自动空调系统有自我诊断功能，即车身计算机模块（BCM）（或空调电脑）会设置技师能访问的故障码。此外，全自动空调系统能不断地提供变化的鼓风机转速信号并以调整车内温度。除了用半自动空调系统中所用的传感器之外。全自动空调系统还利用发动机冷却液温度、车速和节气门位置等传感器信号。全自动空调系统或许具有鼓风机滞后控制功能。 4 4第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点二、自动空调的组成与原理二、自动空调的组成与原理 1、自动空调的组成 自动空调系统如图6

3、-1所示，主要由冷风、热风、送风、操作、控制等系统组成。其中冷风系统中有压缩机、冷凝机、蒸发器；热风系统有加热器、水阀等；送风系统有鼓风机、风道、吸入与吹出风门；操作系统有温度设定与选择开关；控制系统有传感器、ECU、各种转换阀门、执行元件等。 自动空调中电子控制系统主部部件的功用如表6-1所示。5 5第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 6 6第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 7 7第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 2、自动空调的控制原理 电控自动空调的控制功能包括温度控制、鼓风机转速控制、进气

4、控制、气流方式控制和压缩机控制。电控自动空调的控制逻辑框图如图6-2所示。 8 8第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 （1）控制过程 在自动空调系统中，驾驶员或乘客用温度设置开关设定所需的车内温度，ECU通过检测实际车内温度、太阳辐射量、车外温度、发动机冷却液温度等信息，计算出吹入车内空气所需要的温度，选择所需要的空气量，然后控制空气混合入口、水阀、进出气口转换挡板等，以使车内温度保持最佳，并将控制结果显示在仪表板上。 （2）温度调节过程 自动空调系统调节温度的过程是，先在吸气口吸入一定量的空气，这部分空气在蒸发器内通过热交换并被冷却，同时被干燥，然后使一部分冷

5、却、干燥的空气通过空气混合入口送入加热器加热，剩余的冷空气直接送入混合室，与从加热器过来的空气相混合。经过混合处理后的空气通过空气出口吹进车内，直至使车内温度达到设定值。 9 9第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 （3）自动控制内容 自动空调一般根据车内外环境完成以下控制：通过调节空气混合风挡的角度来控制空气输出口温度；通过调节鼓风机电机的速度控制空气流动；通过选择冷或热气口、内部或外部气口控制空气进出；通过控制电磁离合器的开关，实现对压缩机的控制。 10 10第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点三、自动空调检修要点三、自动空调检修

6、要点 1、自动空调故障诊断的一般程序 （1）用户故障分析。在汽车进行修理时，应该向用户详细了解出现的故障情况。例如：风量控制不良，其中包括如下情况：送风电动机不转、送风量不能调节。温度控制失控，其现象包括如下几种：温度不降低、不升高或者降低升高缓慢。进气控制失控，只有车外空气送入，或只有车内空气循环，两者不能按控制方式来进行调配。 通风控制失效，启动功能选择键后，送出来的空调风不是按键上所要求的风门和温度调配后送出。另外，有些用户外行口吻的报修，诸如“空调效率不高”、“总是很闷”等都应该记录在案，以便修理时参考。 11 11第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点（2

7、）检查和清除诊断故障代码。因为电脑控制的汽车空调，可以将故障以故障码的形式储存在存储器中。所以在听了用户的报修情况后，应首先依靠电脑的诊断功能，将存储在电脑中故障码取出来，并记录下来。然后将储存的故障码从电脑中清除。（3）分析和确认故障及故障部位：通过用户调查和电脑故障诊断码的检查，对可能的故障作进一步的分析，即起动空调系统对用户的报修进行故障模拟检查，并观察、触摸、查漏、检测温度和风量，进行综合性考察，以初步判断故障种类和位置。（4）根据诊断故障代码。依次检测传感器和故障码所代表的电路、配线、接头的控制器。（5）根据确诊的故障。再检测无故障码的电路、配线、接头的控制器。（6）修理或更换故障发

8、生部件的零部件。（7）试验：修理结束后，不但要确认故障确已排除，而且还要再进行诊断故障码检查和执行器检查，空调高、低制冷剂压力检查，空调空气温度调配检查等，务必使整个空调系统均运转正确。 12 12第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 2、自动空调的初步检查 在具备了空调基本组成部件的检测知识基础上，熟悉自动空调系统工作原理和结构特征后，即可对计算机控制空调（AC）系统的故障诊断与维修。在诊断空调系统之前，必须完成AC系统的初步检查，检查的步骤如下。查看冷凝器和散热器内的空气流通通路是否有堵塞现象查看冷却系统是否泄漏，工作是否正常。用温度计测量散热器顶部软管的温度

9、，确保制冷系统在正常温度下工作。检查压缩机和水泵皮带的工作条件和张力情况。检查AC系统内的所有熔断器，包括压缩机电磁离合器的熔断器，有些压缩机电磁离合器也具有热熔断器。 查看所有导线连接是否松动，接线端子是否受腐蚀，检查所有线束是否出现导线损坏。检查系统处于.AC模式下的压缩机工作情况。确保制冷系统的制冷剂容量与压力正常。13 13第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点 3自动空调的性能测试 空调性能测试是为了确定空调系统是否提供适宜的车内温、湿度环境。（1）空调性能测试的步骤第1步：将发动机转速检测仪表连接到点火系统上。第2步：将歧管压力仪表连接到制冷系统上的高压

10、侧接口与低压侧接口上。第3步：启动发动机并保持发动机转速为1000rmin，启动空调系统（除非要进入汽车和从车内出来，应将车门关闭）。第4步：在自动温度控制系统上，将鼓风机调整旋钮顺时针完全旋转至高速位置。第5步：将温度调整旋钮逆时针完全旋转至全冷位置。第6步：按下循环（rec）按钮和AC按钮。在数字显示器上不应出现单词“auto”（自动），这表明系统现在为手动控制。第7步：将温度计插入空调板中间左侧的导管内。第8步：在以上条件下让空调系统工作5min。14 14第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点第9步：将空调按钮保持接通，并使压缩机电磁离合器通电，将压缩机出气

11、口的空气温度与汽车生产厂家的空调性能温度进行对比。如果温度计的温度不在规定的范围之内，则需要进一步诊断制冷系统。 制冷系统中高压侧压力为压缩机排气侧的压力；制冷系统中低压侧压力为在蒸发器与压缩机进气口之间的压力。 压力与环境的关系见表6-2，温度与环境温度的关系见表6-3。 15 15第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点（2）空调性能测试时的注意事项不要吸入空调制冷剂及制冷机油的蒸汽，这种接触会刺激眼、鼻和喉。不要将压缩空气与制冷剂R-134a混合。R-134a与高压空气混合后是可燃的，这种混合可能会引起爆炸，导致人员伤害或财产损坏。对于R-12制冷系统和R-13

12、4a制冷系统，需要用专用的歧管压力仪表，不可混用一套仪表。 16 16第一节第一节 空调系统的类型及其结构特点空调系统的类型及其结构特点4、故障自诊断 上海通用轿车自动空调均具有自诊断功能。其中，凯越轿车可按以下步骤进入自动空调系统的故障自诊断功能。第1步：接通点火开关。第2步：把室内温度设置在26。第3步：在3秒钏内，同时按下“AUTO”按钮和“OFF”按钮，至少3次。第4步：观察温度显示屏幕闪烁情况：若系统没有故障，则温度显示屏幕不闪烁；若系统有故障，则温度显示屏幕闪烁，其闪烁次数即是故障代码。第5步：按“OFF”按钮，可使系统恢复正常模式。 上海通用别克凯越轿车自动空调系统的故障码及其含

13、义见表6-4。17 17第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例1 凯越1.6L轿车空调系统不工作1.故障现象故障现象 一辆凯越1.6L轿车打开空调开关，燃油表指针立即指示到空的位置而且空调不工作。2.故障原因故障原因 （1）线路接触不良或断路； （2）空调控制系统故障。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 18 18第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 19 19第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 这个案例在实际解决过程中用了较长时间，如果仔细的分析两个电路图(燃油表和空调)就会找到其共同点，即都经过C101插头到PCM，而且共用了一条线束。如果从这方面人

14、手，得出结论可能会更快。20 20第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例2 别克GS轿车空调不制冷1.故障现象故障现象 一辆2001款别克GS轿车，累计行驶17.2万km，驾驶员反映该车空调不制冷。2.故障原因故障原因 点火开关损坏，输入给空调控制模块电压过低。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 21 21第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 22 22第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 23 23第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 本案例中，由于从点火开关来的电源电压仅为8V，即不能驱动空调控制模块工作，产生了本案例故障现象，类似的电压不足

15、，不能驱动电子设备的案例很多，可参阅本案例。24 24第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例3 别克GS轿车空调压缩机电磁离合器不吸合1.故障现象故障现象 一辆2002年出厂的别克GS轿车，累计行驶了10.5万km，出现开空调时空调压缩机电磁离合器不吸合的故障现象。2.故障原因故障原因 车外温度传感器的线束被蓄电池电解液腐蚀，造成线路接触不良。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 25 25第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 26 26第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 27 27第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 28 28第二节第二节 空调系统维

16、修体验空调系统维修体验专家点评 本案例中，空调控制面板显示值未能及时更新的原因是由于别克GS轿车只有在以下条件下空调控制面板上显示的温度才能发生变化：（1）轿车以32kmh行驶0.5min或以72kmh行驶1min后，空调控制面板上的温度显示值刷新1次；（2）轿车使用时间超过3h后再次起动，空调控制面板上将会显示当前的环境温度，而使用时间低于3h将显示前次运行时的环境温度值；（3）当环境温度下降到低于前次运行时的环境温度，则空调控制面板上的环境温度显示值会及时更新。29 29第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例4 别克新世纪轿车前排无冷风，后排制冷正常1.故障现象故障现象 一辆上

17、海别克新世纪轿车，行驶里程49000km。前排无冷风，后排制冷正常。2.故障原因故障原因 （1）发动机冷却液温度传感器故障； （2）空调系统电路故障。 （3）空调制冷剂不足3.故障诊断与排除故障诊断与排除 30 30第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 31 31第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 32 32第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 此案例中，空调压力表检查压力值基本正常，为什么会导致此故障呢?这是因为该车采用的压缩机为可变排量，行程是可以改变的，所以压力值在接近基本值的情况下，很难断定是否缺制冷剂。只有回收后，重新再加注至规定量，才能确定制

18、冷剂充足。 另外，为什么前排无冷风，而后排有冷风，是缺少制冷剂引起的吗?这是因为该车的空气分布系统在设计上后排比前排略凉些，当制冷剂少量缺少时，前排不凉，但后排还会感觉到略有些凉。33 33第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例5 别克君威3.0L轿车空调器压缩机不工作1.故障现象故障现象 一辆别克君威(Regal)3.0L 轿车，按下控制面板上的空调器按键，空调器压缩机不工作。2.故障原因故障原因 空调压力传感器故障。3.故障诊断与排除故障诊断与排除34 34第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 35 35第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 空调器压

19、力传感器通过单向阀安装在空调器系统高压管路上，空调器压力传感器外形及电路方框图如图6-6所示。拆卸压力传感器时，不必回收制冷剂。 别克君威(Regal)3.0L型轿车采用C68全自动空调器系统，空调器请求信号由二级串行数据线传递，没有专门的空调器请求信号线。空调器控制模块(HVAC)将空调器请求信号通过二级数据总线传送至动力系统控制模块PCM的C1-58号端脚。经分析认为，如果需接通空调器压缩机，则先提升发动机转速，然后将其C2一59端脚接地一空调器继电器工作，其触点闭合一空调器压缩机电磁离合器吸合一空调器压缩机进入工作状态。在以下情况下，PCM将切断空调器压缩机的电流通路。 (1)节气门开度

20、大于90。 (2)空调器制冷系统压力超过3080kPa(4.27 V)或低于287kPa(0.35V)。 (3)点火电压低于10V。 (4)发动机转速超过4700rmin。 (5)发动机冷却液温度高于125。 (6)进气温度低于5。 (7)动力系统控制模块(PCM)与空调器控制模块(HVAC)通信有故障。 36 36第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 37 37第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例6 别克君威2.5L轿车空调器压缩机不工作1.故障现象故障现象 一辆别克君威(Regal)2.5L轿车，打开空调器开关以后，空调器压缩机不工作。2.故障原因故障原因 空调控制

21、模块（HVAC）与动力系统控制模块（PCM）之间线束有短路。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 38 38第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 39 39第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 别克君威2.5L轿车采用C56手动空调器，但是动力系统控制模块参与了对空调器的控制。 正常情况下，按下面板上的空调器按键，空调器控制模块(HVAC)的C4端脚输出5V电压给动力系统控制模块(PCM)的C2-22端脚，作为空调器请求信号。PCM收到空调器请求信号后，根据发动机水温，节气门开度，进气温度(环境温度)及空调器压力等信号，决定空调器压缩机是否工作。由此可见，从PCM是否收

22、到空调器请求信号这一点入手检查，借助于TECH-2进行检测，可快速判断故障的所在。(1)如果PCM数据流中空调器请求信号为“否”(即PCM没有收到空调器请求信号)，则故障范围在空调器控制模块及空调器请求信号电路。(2)如果PCM数据流中空调器请求信号为“是”(即PCM已收到空调器请求信号)，进入下一步的检查。(3)观察压缩机的控制信号，如果显示“关”(指令压缩机断开)，应检查发动机水温节气门开度、进气温度(环境温度)及空调器压力等信号是否正常。40 40第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验(4)如果观察压缩机有控制信号，即显示“开”(指令压缩机接通)，则应检查空调器继电器、空调器压缩

23、机熔断器及空调器压缩机电磁离合器是否正常。由本例检修的实际情况来看，别克君威汽车的空调器系统电路图中有两处错误(即实际车型与电路图不相符)： (1)插头C183编号应为C101。C101插头各端脚位置分布情况示意图如图6-7所示。 (2)电路T62在C101与空调器控制模块(HVAC)间应有一个橡胶护套，其编号为P10l。 41 41第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例7 别克君威2.5L轿车空调器间歇性不制冷1.故障现象故障现象 一辆别克君威2.5L轿车空调间歇性不制冷，且此故障多出现在高速时，怠速有时也出现。天气越热，故障出现的频率越高，过一段时间后，空调器又自动恢复正常。2

24、.故障原因故障原因 （1）空调压缩机故障； （2）制冷剂不足； （3）空调系统线路故障。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 42 42第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 43 43第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 本例故障是压力开关出现间歇性卡滞，致使PCM控制压缩机离合器间断吸合，从而导致了上述故障。 该车在仪表板上方装有光照强度传感器和车内温度传感器，维修空调器时要注意，是否因为在这上面堆放了杂物，引起空调器性能的下降。 后窗除雾器采用加热格栅结构，按下空调器控制面板上的后窗除雾按钮后，电流会加热后窗除雾器，15min后会自动断开。如果车辆出现漏电现象或者第

25、2天车辆不能起动，通常要检查一下后窗的温度，若温度相对较高，这条线路可能已出现故障。 44 44第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例8 别克凯越轿车空调器出现间歇性制冷1.故障现象故障现象 一辆别克凯越轿车在行驶过程中，空调器出现间歇性制冷故障。即：空调器出风口的冷风出风量逐渐减少，一段时间后，又恢复正常。2故障原因故障原因 （1）空调压缩机故障； （2）制冷剂不足； （3）空调系统线路故障。3.故障诊断与排除故障诊断与排除 45 45第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验 46 46第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验专家点评 别克轿车装备的是变排量空调器压缩

26、机，该压缩机内采用5活塞的布置方式。在压缩机内部有5个被轴向定位的活塞，它被一个可改变角度的斜盘所驱动。斜盘的倾斜角度由位于压缩机尾部的可变排量控制阀控制。控制阀内阀芯的两端由压缩机内部曲轴箱(其实：压缩机的内部构造和压缩原理与发动机相差无几)的压力和来自于蒸发器到压缩机吸气端的吸气低压力及调校弹簧共同作用。 本例由于空调器系统制冷剂内混入了R12，造成系统内压力控制不良，制冷强度上升。在此状态下工作一段时间后，过低的温度使蒸发器外壁结霜，空调器出风口无风，当蒸发器外壁的霜溶化后系统又恢复正常，因此出现了间歇性制冷故障。由于过低的温度已经变了压力调节阀内部弹簧的弹性系数，所以压力调节阀也应更换。 在日常维修空调器时发现，加错制冷剂的情况时有发生。R134a制冷剂和R12制冷剂任何时候都不能混用，替代，否则，对空调器系统会产生严重的损害。由于2种制冷剂相互替代充注到空调器系统中后对空调器的损害往往不是即刻就能发现的，而是几个月后才能发现的。因此，维修人员在加注空调器制冷剂之前，一定要确认车辆使用制冷剂的种以免造成严重后果。 47 47第二节第二节 空调系统维修体验空调系统维修体验案例9 科鲁兹轿车空调不制冷1.故障现象故障现象 一辆雪佛兰科鲁兹