情景五：空调课件

1、汽车安全与舒适系统检测与修复情境5 汽车空调系统 学习目标：1掌握汽车空调系统的组成及工作过程。2能够正确拆装汽车空调系统的各组成元件。3能够正确测试汽车空调系统的电路。4能够正确分析汽车空调系统故障的原因并排除故障。2 汽车空调系统的组成 （1） 制冷系统 （2）加热系统 （3）通风系统 （4） 操纵控制系统 （5） 空气净化系统 3 汽车空调系统的分类（1） 按功能分类 按功能可分为单一功能和组合式两种。（2）按驱动方式分类 按驱动方式可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统两种。1) 非独立式汽车空调系统 2) 独立式汽车空调系统 4制冷剂（1）R12制冷剂的特性 由于R12对大气

2、臭氧层有很强的破坏作用，因此，已经被R134a所替代，但在目前还有很多于2000年以前生产的在用车辆空调系统的制冷剂仍为R12。（2）R134a制冷剂的特性 5冷冻机油（1）冷冻油的作用和特性 1）润滑作用 2）密封作用 3）冷却作用 4）降低压缩机噪声 冷冻油的牌号1、国产冷冻机油牌号有13号、18号、25号和30号4种 2、进口冷冻机油有SUNISO 3GS、SUNISO 4GS、SUNISO 5GS三种牌号 1制冷循环（1）压缩过程 压缩机吸入来自蒸发器的低温低压气态制冷剂，将其压缩成高温高压气态制冷剂后，排出压缩机到冷凝器。（2）冷凝过程 来自压缩机的高温高压气态制冷剂进入冷凝器后，经

3、过冷凝器的冷凝，制冷剂变成高温高压液态制冷剂，如图5-2所示。（3）节流膨胀过程 高温高压液态制冷剂通过膨胀阀后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）形式进入蒸发器。（4）蒸发过程 雾状制冷剂进入蒸发器后，此时制冷剂的沸点远低于蒸发器内温度，因此雾状制冷剂迅速蒸发成气态制冷剂。在蒸发过程中吸收蒸发器外表部热量，使蒸发器表面温度迅速下降，而后低温低压的气态制冷剂又进入压缩机，开始下次循环，如图5-3所示。图5-3蒸发过程1膨胀阀 2蒸发器2空调制冷系统主要部件结构（1）压缩机 目前斜盘式压缩机和翘板式压缩机应用较广 1） 斜盘式压缩机。又称回转斜盘式压缩机 2）翘板压缩机 3）可变排量

4、压缩机 图5-4 斜盘式压缩机工作原理1-前气缸 2-双向活塞 3-斜盘4-滚珠 5-后气缸 6-主轴图5-5 翘板式压缩机的工作原理1-压缩机主轴 2-斜盘 3-活塞4-连杆 5-定位钢球 6-防转锥齿轮 7-翘板图5-6 可变排量压缩机的结构图5-8 可变容量压缩机半容量工作的情况图5-9 连续变化式可变容量压缩机图5-11 压缩机小排量输出 （2）冷凝器 作用： 空调系统工作时，从压缩机出来的高温、高压气态制冷剂流过冷凝器时，在外部空气冷却下，高温、高压气态制冷剂变成高温、高压液态制冷剂。（3）储液干燥器 作用： 储液干燥器全名为储液干燥过滤器，它安装在冷凝器与膨胀阀之间，主要作用是储存

5、制冷剂、过滤制冷剂中的杂质、吸收制冷剂中的水分 图5-13 储液干燥器安装位置1-玻璃观察窗 2-吸取管 3-粗过滤器 4-干燥剂 5-过滤网6-壳体 （4）膨胀阀 作用：是将液态制冷剂转化雾状制冷剂，节流降压、调节和控制流量 膨胀阀的主要类型有：内平衡式膨胀阀及H型膨胀阀。2）H型膨胀阀 图5-15 H型膨胀阀的结构 （5）蒸发器 图5-16 蒸发器的结构 3汽车空调制冷系统的分类蒸发器压力控制的制冷系统离合器控制的制冷系统孔管（CCOT）式制冷系统膨胀阀式制冷系统（1）膨胀阀式制冷系统 图5-17 膨胀阀制冷系统 （2）孔管（CCOT）式制冷系统 图5-18 孔管（CCOT）制冷系统 图5

6、-19 孔管的结构 图5-20吸气储液器 三、 汽车空调制冷系统的控制原理 1电磁离合器图5-21电磁离合器的结构与原理图2温控开关 温控开关相当于一个继电器，用来控制压缩机电磁离合器的工作电路。温控开关又称恒温器 （1) 机械式温控开关 （2）热敏电阻式温控开关 图5-22机械式温控开关图5-23热敏电阻式温控开关原理图1-热敏电阻2-温控开关3-电磁离合器4-温度调整电位器 3制冷剂压力开关 （1）高压开关 （2） 低压开关 图5-24 高压保护开关结构图a）常开型高压开关 b）常闭型高压开头图5-25 低压保护开关结构图4过热开关与热力熔断器（1） 过热开关 图5-26 过热开关结构图

7、（2）热力熔断器 图5-27热力熔断器电路图 5环境温度开关、水温开关（1）环境温度开关 环境温度开关与压缩机电磁离合器线圈串联，当环境温度低于某一值时（有些车型规定为4），环境温度开关断开，压缩机停止工作。 5环境温度开关、水温开关（2）水温开关 水温开关装在发动机水箱或冷却水管路中，感应发动机水温。 四、汽车空调的采暖与通风1采暖系统的功用与类型 汽车空调采暖系统的功用有冬季取暖、调节车内温度与湿度及车窗玻璃除霜。 按热源的不同可将汽车空调采暖系统分为两种类型：余热式采暖系统与独立式采暖系统。（1）工作原理 2余热水暖式采暖系统图5-28 余热水暖式采暖系统工作原理 图5-29 余热水暖式

8、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 2）热水阀 图5-30 单独式暖风机 图5-31 整体空调器1-加热器 2-鼓风机 3-蒸发器 4-进风口 图5-32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5-33真空控制阀 3通风与空气净化系统（1）通风系统 将新鲜空气送进车内，取代污浊空气的过程，称为通风。 1）动压通风 2）强制通风。 图5-34 轿车通风时的空气流动 2）强制通风。强制通风是利用鼓风机强制将车外部新鲜空气送入车内进行通风换气的。在轿车的通风系统中，由于空调器采用冷暖一体化的配气方式，蒸发器与加热器联合工作，因此，采用

9、强制通风时，可对车内的温度、湿度及空气净化进行综合调节，使车内更舒适。 （2）空气净化系统 1）过滤除尘。 2）静电除尘 3）净化烟雾。 图5-35静电净化器工作原理 图536烟雾浓度传感器的结构及原理图 4汽车空调配气系统（1）汽车空调的配气方式 1）空气混合式 2）全热式（再热式）。 图537空气混合式空调器工作原理图图538全热式空调器工作原理 （2）汽车空调的气流组织形式 汽车空调的气流组织过程分三个阶段：、空气混合阶段空气进气阶段空气分配阶段 图5-39 汽车空调气流组织形式 图5-40 汽车空调进气组织形式示意图a）内循环 b）外循环 图5-41 汽车空调进气组织原理图 1）空气进

10、气阶段 新鲜/再循环空气风门用于控制新鲜空气和室内空气的循环比例。例如:当夏季室外空气温度较高时，应该尽量开小风门，使压缩机运行时间减少；同理当冬季室外温度较低时，也应该尽量开小风门，以保持车内温度。当汽车车内空气品质下降时，应该开大风门，使更多的新鲜空气进入车内。 2）空气混合阶段。汽车空调工作时，空气混合阶段主要是由混合风门来控制空调器的工作温度的，混合风门通过调节冷空气与热空气的比例来控制空调器出口空气的温度，进而控制车内温度（见图5-41所示）。当混合风门处于全开状态时，冷空气全部经过加热器，空调器出口为热空气，此时空调器为车内进行采暖；当混合风门处于关闭位置状态时，冷空气不经过加热器

11、，空调器出口空气温度最低，此时空调器为最大制冷状态。这样只要混合风门处于全开或全闭之间的不同位置，得到不同温度和温度的空气。3） 空气分配阶段。空气分配阶段可通过控制不同的风门，使空气吹向面部、脚部及前风窗玻璃 五、手动空调操纵控制系统1、手动空调操纵控制系统的风机转速、出风温度及送风方式等功能是由驾驶员操纵和调节的，驾驶员通过仪表板上的空气控制杆、温度控制杆和风扇开关来控制空调系统。2、自动空调操纵控制系统利用温度传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号送至空调ECU，空调ECU按预先编制的程序对信号进行处理，并通过执行器不断地对风机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状

12、况等进行调节，从而使车内温度、湿度及空气流量始终保持在驾驶员设定的水平上。1空调控制面板图5-42 手动空调控制面板 图5-43 鼓风机电路图 2手动空调系统的控制电路 2手动空调系统的控制电路（1）点火开关处于接通位置（ON）时 卸荷继电器2触点闭合，空调继电器10中的磁化线圈J2通电，接通鼓风机电源电路，此时可由鼓风机开关12对鼓风机进行调速。（2）当按下空调开关11时 制冷系统工作时需要的环境温度为高于10，否则环境温度开关14触点常开，压缩机不能工作，接通下列电路：空调压缩机离合器电路接通，压缩机开始工作，电路为：电源+卸荷继电器保险丝空调开关11环境温度开关14蒸发器温控开关13低压

13、保护开关15电磁离合器磁化线圈搭铁。新鲜/循环空气电磁阀18接通，通过真空阀，使新鲜空气进口关闭，制冷系统进入空气内循环工况。怠速电磁阀16接通，通过真空阀，使发动机怠速提升。空调继电器10中磁化线圈J1电路接通，电路如下： 电源+卸荷继电器熔丝空调开关11环境温度开关14空调继电器10中磁化线圈J1搭铁。 此时J1控制的两个触点都闭合，鼓风机电路及冷却风扇电路接通，鼓风机及冷却风扇都以低速运行。此时鼓风机开关既使在关闭挡，鼓风机也以低速挡运行，主要是防止蒸发器表面结冰，而冷却风扇既使在水温没有达到工作温度时，也以低速挡运行，主要是空调冷凝器需要对制冷剂进行冷凝。 （3）冷却风扇的工作过程1）

14、当发动机的冷却水温度达到95时，温控开关的95触点闭合，冷却风扇的电路为：蓄电池正极熔丝温控开关95触点调速电阻R冷却风扇电机搭铁，冷却风扇低速运转。2）当发动机的冷却水温度达到105时，温控开关的105触点闭合，冷却风扇的电路为：蓄电池正极熔丝温控开关105触点冷却风扇电机搭铁，冷却风扇高速运转。3）当按下空调开关11，空调系统工作时，冷却风扇的电路为：蓄电池正极熔丝空调继电器触点（左1）调速电阻R冷却风扇电机搭铁，冷却风扇低速运转。 4）当空调系统内制冷剂的压力高于1.5MPa时，空调高压开关5触点闭合，使空调减荷继电器7的电磁线圈有电流通过，空调减荷继电器7触点闭合。这时，冷却风扇电路为

15、：蓄电池正极熔丝空调减荷继电器7冷却风扇电机搭铁，冷却风扇高速运转。六、自动空调操纵控制系统 自动空调系统主要由通风、采暖、制冷、空气净化、操作和控制等部分组成，电控自动空调系统是在手动控制空调系统的基础上，增加了控制系统，控制系统由传感器、空调ECU和执行元件等组成；而操作系统与送风系统是在手动空调系统的基础上增加了各种司服电动机，并且操作系统有温度设定与选择开关 图5-45 自动空调系统的组成图 图5-46 自动空调系统零件位置图 图5-47 LS400轿车电控自动空调系统的操作面板 1自动空调系统的组成 （1）传感器 （2）执行元件 （3）空调ECU 图5-49 LS400轿车伺服电动机

16、的安装位置 图5-50 LS400轿车伺服电动机控制的各种挡风板的位置 图5-51 LS400轿车自动空调系统电路图 七、汽车空调系统维修常用的专用仪器及设备1温度测量仪表2湿度测量仪表 3维修专用成套设备 4 真空泵 5歧管压力表组 6制冷剂注入阀 7空调系统检修专用阀8检漏仪 图5-52维修专用成套设备 图5-53 刮片式真空泵结构图 图5-54 岐管压力表组 图5-55 注入阀的结构 图5-56 电子检漏仪工作原理图 图5-57 5650型电子检漏仪八、汽车空调系统的维护 1汽车空调的使用注意事项 1）在发动机停止运行后，切勿使用空调，以免消耗蓄电池的电能，使再次起动发动机困难。2）在高挡位起动、长距离上坡及高速超车时，应暂时将汽车空调关闭。3）使用时，切勿将功能选择键选在Max或A/C时，而将调风键置于Lo位置。这样，由于冷气排不出去，蒸发器易结霜，而且也有使压缩机发生“液击”的危险。另外Max挡使用时间不得过长。4）夏日停车，尽量避免直接在日光下曝晒，以免加重空调的运行负荷。作为专职汽车空调保养人员，保养汽车空调时，应首先询问用户在使用时遇到的故障现象，并且做好记录。 5）汽车空调制冷系统在冬天停止使用时 2汽车空调维护时的检查方法（1）听制冷系统运行时