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1、摘要随着汽车相关技术的迅速发展，给广大消费者驾驶汽车带来了更 好的舒适性、操控性和更好的驾驶乐趣。如今的汽车基本都装配了空 调系统。从传统的手动空调到自动化程度较高的自动空调，空调越来 越舒适方便。这也给如今汽车空调的检修，维护提出了更高的要求。本设计就捷达汽车的空调的组成和常见故障以及空调不制冷的检修 思路做以简单的阐述。关键词：空调系统；工作原理；故障分析；故障排除2This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information目录第1章捷达汽车空调的组成和工作原理.21.1汽车空调的
2、发展史.21.2捷达空调组成.41.3捷达汽车空调的工作原理.9第2章捷达空调常见制冷故障现象及分析.112.1捷达空调常见制冷故障分析.11第3章捷达轿车空调系统的不制冷故障诊断思路与排除.133.1捷达轿车空调系统的故障诊断思路与排除.133.2 一辆捷达空调时凉时热.143.3捷达空调系统制冷效果不良.15致谢.16参考文献.171This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information第1章捷达汽车空调的组成和工作原理完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿 度
3、、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速 度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气 候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻 璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。1.1汽车空调的发展史汽车空调的发展史完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿 度、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速 度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气 候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻 璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。汽车空调技术是随着汽车的
4、普及和高新技术的应用而发展起来 的。汽车空调技术的发展经历了由低级到高级，由单一功能到多功能 的五个阶段:单一取暖、单一冷气、冷暖一体化、自动控制、微机控 制0最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于 1927年，它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成，且只能 对车室供暖。准确地讲，汽车空调的历史，应该从制冷技术应用在车 上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷 技术的冷气装置。直到20世纪60年代，应用制冷技术的汽车空调才 开始逐步地普及起来。以后，人们对汽车空调的兴趣逐年增加，汽车 空调技术日趋完善，功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如 下几个
5、阶段：单一供暖空调装置阶段始于1927年，目前在寒冷的北欧，亚洲 北部地区，汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段始于1939年，美国帕克汽车公司率先在 轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段始于1954年，原美国汽车公司，首先在轿 车安装于冷暖一体化空调器，这样汽车空调才具备了降温、除湿、通 风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低 档车上，是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工This document is produced by trial versio
6、n of Print2Flash.Visit for more information 调节，这既增加上司机的工作量，还使控制不理想。通用汽车公司 1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温 度装置，便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时 检测车外温度，自动地调制装置各部件工作，达到控制车外温度和行 驶其他功能的目的。目前，大部分的中高级轿车，高级大客车都装备 自控空调电脑控制汽车空调阶段自1977年美国通用汽车公司、日本五十 铃汽车公司，同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿 车上后，即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽 车空调功能
7、增加，显示数字化，冷、暖、通风调控三位一体化。电脑 按照车内外的环境所需，实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了 空调运行与汽车运行的协调，极大地提高了制冷效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。未来汽车空调的发展趋势 节能环保的发展趋势节能环保是目前和今后汽车空调发展的必然趋势。在美国、欧盟、日本等已经出台了相 应的法律和法规对空调节能和环保指标做出 了明确的硬性规定。我国也出台了相应的规定，以应对当今世界节能 环保的大潮流。由DSP控制的直流变频技术代表21世纪空调的发展方向DSP（数字信号处理器）控制的直流变频空调，采用最新的 PAM（脉幅控制）技术，它采用的是直流蜗旋变频
8、压缩机。变频空调网络控制技术将是信息时代的必然产物变频空调网络控制技术是在一般变频空调的基础上增加了与 Interet的控制接口，通过Internet可对其进行远程控制、远程故 障诊断和控制软件升级等，这种技术使得维修更为便利，同时还能实 行集中控制以及控制最优化。制冷剂替代技术是空调制造业的当务之急根据蒙特利尔协议，1996年，发达国家开始禁用R12,发展 中国家也会于2006年完全禁用R12。R12,通称氟利昂，它们都属卤 代物，分子中含有氯元素。众所周知，氟利昂在高空受紫外线照射催 化分离出的氯原子与臭氧发生反应，生成氧气。近些年已经发现大气 层存在臭氧层空洞，因此世界各国都在积极研制一
9、种更适合环境保护 的新型制冷剂。目前一致公认R134a是R12的首选替代物，而且，有 关R134a与空调系统的匹配和材料等一系列问题也已经基本上得到 了解决。因此研制出对臭氧层无破坏作用的制冷剂替代技术并使之商 品化，已经是空调制造行业的当务之急和不可逆转的大趋势。延伸性是开发汽车空调新产品的又一发展趋势This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information(1)超静音运行：该技术从低噪音压缩机着手，进行降噪，并 且内部结构也采取进一步优化，另外运用仿真技术来优化降噪。(2)大型客
10、车的超远距离送风：该技术采用了超强的送风系统 和气流控制技术，使得送风距离可达15m之远，且送风方式可以任 选。(3)健康技术的运用：健康技术的运用将给予空调一个全新的 概念，即光触媒、负氧离子、超静音、防霉抗菌材料等新技术，层层净化空气，除异味、除尘能力强，使用时有如身临自然生态空间，有回归自然、返璞归真 的感受，大大地提高了乘坐舒适性。1.2捷达空调组成捷达空调组成汽车空调一般主要以下几个部件构成：压缩机电控离合器冷凝器蒸发器膨胀阀贮液干燥器管道冷凝风扇真空电磁阀怠速器和控制系统等压缩机汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制 冷剂蒸汽的作用。压缩机分：不可变排量和可变排量
11、两种。图1T压缩机4This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information空调压缩机按内部工作方式不同分为：曲柄连杆式；摇盘式压缩 机；斜盘式压缩机目前有这三种。根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排 量压缩机。定排量压缩机定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的 提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油 耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度
12、升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也 受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。变排量压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制 系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变 化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程 中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部 的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节 阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当 高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调 节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。工作方式分
13、类根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常 见的往复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的旋转式压缩机 有旋转叶片式和涡旋式。曲轴连杆式这种压缩机的工作过程可以分为4个，即压缩、排气、膨胀、吸 气。曲轴旋转时，通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖 和活塞顶面构成的工作容积便会发生周期性变化，从而在制冷系统中 起到压缩和输送制冷剂的作用。曲轴连杆式压缩机是第1代压缩机，它应用比较广泛，制造技术 成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低。适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。但是 曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转
14、速，机 器大而重，不容易实现轻量化。排气不连续，气流容易出现波动，而 且工作时有较大的振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很 少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应 用在客车和卡车的大排量空调系统中。涡轮式This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information这种压缩机可以称为第4代压缩机。涡旋压缩机结构主要分为动 静式和双公转式2种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要 由动涡轮与静涡轮组成，动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和 由端板上伸出的渐
15、开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180。，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带 动作偏心回转平动，即无自转，有公转。蒸发器与冷凝器冷凝器和蒸发器一一它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都 是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与 管道内物质的热交换的装置o冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂 散热从气态凝成液态。其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于 水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起,共同享受来自前方的习习凉风。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便 其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收
16、热量的场所。图1一2汽车蒸发器6This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information图1-3汽车冷凝器膨胀阀降压、控制进入蒸发器的制冷剂量，保证完全蒸发，蒸发器出口 温度越高，开度越大，进入制冷剂多，蒸发器温度变低，吸热强，制 冷好，但温度过低结冰，冰堵，因此有恒温开关。图1-4汽车空调膨胀阀管道管路由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特 别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压 段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。7This document
17、 is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information图1-5汽车空调管道贮液干燥器贮液干燥器是保证压缩机和制冷系统正常运行的必要设备。它起 着三个方面的作用：贮液作用、过滤作用、干燥作用。在空调制冷系统中，干燥过滤器的作用是吸收制冷系统中的水 分，阻挡系统中的杂质使其不能通过，防止制冷系统管路发生冰堵和 脏堵。由于系统最容易堵塞的部位是毛细管（或膨胀阀），因此，干燥 过滤器通常安装在冷凝器与毛细管（或膨胀阀）之间O空调器使用的干 燥过滤器比电冰箱使用的干燥过滤器粗而短。干燥过滤器简称干燥 器，有干燥过滤器
18、和过滤器两种。8This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information图1-7贮液干燥器1-3捷达汽车空调的工作原理捷达汽车空调的工作原理压缩机运转时，将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后，在高温高压（约 700C,1471KPa）的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器，并在此受到散热和冷却风扇的 作用强制冷却到500C左右。这时，制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂，进入干燥9This document is produced by trial version of P
19、rint2Flash.Visit for more information 器，除去了水和杂质后，流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出，变为低压雾 状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂，从而使蒸发器表面温度 下降。从送风机出来的空气，不断流过蒸发器表面，被冷却后送进车厢内降温。气态制冷 通过蒸发器后又重新被压缩机吸入，这样反复循环即可达到制冷目的。I th堆机Z冷爆器 3-向旧燃修网II 4一.膨胀阀5 嫔发胡 布 吸iw波对7机比推修旗”Rr液器图1-8汽车空调工作原理示意图10This document is produced by trial versio
20、n of Print2Flash.Visit for more information第2章捷达空调常见制冷故障现象及分析2.1捷达空调常见制冷故障分析捷达空调常见制冷故障分析 制冷系统中有湿气现象：断续制冷，然后不能制冷制冷系统中见到的现象可能的原 因诊断措施运行时，低压端压力时而真空，时而正常进入制冷系统的湿气在膨胀 阀节流孔处冻结，使循环过程暂时停止。待冰溶化后一段时间，循环过程又恢复正 常原因：（1）干燥器处于过饱和状态（2）制冷系统中的湿气在膨 胀阀节流孔处冻结，阻止制冷剂循环 制冷剂不足现象：（1）低端和高压端压力均偏低（2）在观察窗可连续见到 气泡（3）制冷不足制冷系统漏气原因：
21、（1）制冷系统中制冷剂不足（2）制冷剂泄漏 制冷剂循环不良现象：制冷不足制冷系统中见到的现象（1）低压端和高压端压 力均偏低（2）储液罐至制冷装置之间的管线结霜原因：储液罐中的灰尘阻碍制冷剂流动储液罐堵塞 制冷剂不循环现象：（1）低压端出现真空示值，高压端出现很低的压力示值（2）储液罐/干燥器或膨胀阀的前后管路上结霜或见到露珠原因：（1）制冷系统中的湿气或灰尘阻碍制冷剂流动（2）膨胀 阀热敏管漏气阻碍制冷制冷剂不循环措施：制冷剂充加过量，或冷凝器制冷不足现象：（1）低压端和高压端压力过高（2）即使降低发动机转速,在观察窗也见不到气泡原因：（1）制冷系统中制冷剂过量，不能充分制冷（2）冷凝器 制
22、冷不足（1）制冷系统中制冷剂过多制冷剂充入过量（2）冷凝器制 冷不足冷凝器散热片堵塞，或风扇电机故障 制冷系统中有空气现象：（1）低压端和高压端压力过高（2）低压管热得烫手（3）This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information观察窗处可见到气泡空气进入制冷系统原因：（1）制冷系统中有空气（2）真空排气不够 蒸发器结霜：现象：高压正常，低压偏低，蒸发器鼓风机风量变小。原因：蒸发器表面结灰尘、翅片碰伤；风量开关、变速电阻器、温控器是否损坏。膨胀阀安装不当/热敏管有故障（打开太宽）
23、现象：（1）低压端和高压端压力均过高（2）低压端管路上出现 大量露珠或结霜膨胀阀发生故障，或热敏管安装不当原因：（1）低压管路中制冷剂过量（2）膨胀阀打开太宽This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information第3章 捷达轿车空调系统的不制冷故障诊断思路与排除3.1捷达轿车空调系统的故障诊断思路与排除捷达轿车空调系统的故障诊断思路与排除（一）空调系统不制冷故障故障现象：启动发动机后，打开空调开关、鼓风机工作正常，各 出风口出风正常，但不是冷风。故障原因：空调压缩机不工作；空调压缩
24、机损坏；压缩机皮带断 裂、太松。打滑；制冷系统破损或出现泄漏；膨胀阀损坏；制冷系统 内部堵塞；保险丝烧断。故障诊断：出现空调系统不制冷故障，故障部位一般是在制冷系统，或电路 部分。首先应检查压缩机驱动皮带是否断裂，如皮带完好，就检查系 统有无泄漏、表现为高低压皆低于正常值；检查空调压缩机工作是否 正常，若不正常须检查空调压缩机电磁离合器的控制装置及空调压缩 机，空调压缩机电磁离合器的控制装置有：空调压缩机继电器、外部 温度开关、三向压力开关，电磁离合器线路松脱、线圈失效等。可按如下框图进行诊断。（二）制冷不足故障故障现象空调系统工作时，各出风口出风量正常，但制冷量不足。故障原因空调系统工作时，
25、造成膨胀阀流量不正常的因素都可能引起系统This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information 制冷量下降。另外，引起空调系统的高低压的压力和温度不正常的一 切因素也会造成制冷不足，主要原因有：(1)空调压缩机电磁离合器打滑。(2)压缩机工作性能欠佳。(3)制冷剂量不正常。(4)制冷系统内有空气。(5)制冷系统内有水分。(6)膨胀阀故障。(7)系统内部有堵塞。(8)冷凝器散热效果差。(9)蒸发器吸热效果差。(10)温度调节拨杆失灵或空调器壳体损坏故障诊断制冷不足故障可按如下框图进行
26、诊断。3.2-辆捷达空调时凉时热辆捷达空调时凉时热1、故障现象：一辆捷达空调时凉时热2、故障诊断流程起动发动机，打开空调，将温度设定至最低档(18。0,风量 开至最大，空调运行稳定后，用手触摸高压管和低压管，有明显温 差，并且可看到低压管有结露现象。发动机怠速时，检测高压侧压 力为1.46 MPa(环境温度为32C),低压压力为0.17MPa,此时 检查驾驶室工作出风口的凉风吹出，但运行时间一长发现，出风口风 量慢慢减小至不出风，认真检查能听到鼓风机运转声音，过段时间后 压缩机自动断开，当压缩机再次吸合后出风口有凉风吹出，随之风量 又渐渐消失。根据此现象初步怀疑是制冷剂内含有水分过多造成膨胀
27、阀处“冰阻所致，所以立即再次检查系统高低侧压力，检测后发现This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information 在出风口处不出风时高低压测压力均正常，再仔细研究“冰阻故障 是有时出热风有时出凉风，不会使出风口风量减少，由此可以得出可 能是空调风道间断堵塞所致。什么原因造成间断堵塞呢。拆下蒸发箱 总成发现，本应位于蒸发箱翅片中间的温度传感器已经脱落至蒸发箱 附近，装复固定牢靠后反复试车，此故障不再出现。3.3捷达空调系统制冷效果不良捷达空调系统制冷效果不良1、故障现象：一辆捷达空调
28、制冷效果不良2、故障分析:这种故障一般不在电路系统，而应在外部和制冷 剂方面查找故障原因（若风扇运转不正常则应在电路系统查找原因），其可能原因有：制冷剂不足。用压力表测量，低压低于196KPa,高压低于 980kPa时则应补充制冷剂至正常值；怠速时，低压应该为245KPa,高压应该为1471kPa左右（还要根据散热情况而定）。孔管堵塞。手触干燥罐有冷感，但程度不足，在此情况下，高压偏高，应清洗膨胀节流管（位于冷凝器出口与蒸发器入口之间的 高压管里）0 蒸发器积尘太多。低压管及干燥罐冷度手感适度,压力亦正常,惟出风量偏小。此时可将鼓风机及鼓风机调速器（在驾驶室的右，下 侧发动机舱中央墙壁上）拆下
29、，用压缩空气或蒸发器清洗剂将蒸发器 清洗干净。散热不良。冷凝器散热片堵塞，水温过高，用高压空气吹洗水 箱及冷凝器外部，注意不要直接用高压水清洗，否则，高压水非常容 易将冷凝器的散热片吹倒，造成空气流通受阻而散热不良。故障排除:用压力表测量高低压压力，低压正常，高压偏高，为 1648kPa,手触干燥罐有冷感，但明显程度不足，说明为孔管堵塞。清洗孔管后，故障减轻，温度降到11C左右。但仍未完全排除故障,正常情况下应该在8-C左右。这说明还有其他的故障未排除。开启空 调的各个按钮发现空调的内外循环没有变化，如果空调长期引人外界 空气进入，空调的负荷肯定要非常大，这与家用空调的道理一样。经 过检查发现
30、空气内外循环的风门没有动作。继续检查发现控制风门的 真空源没有，拆下真空电磁阀发现真空管损坏，更换后故障彻底排除。This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information参考文献参考文献1.陈孟湘编著.汽车行驶系统.上海：上海交通大学出版社2010.22.董安等编著.大众车使用保养与维护.北京：北京理工大学出版社2009.103.肖鸿光.汽车空调M机械工业出版社2009.114.刘占峰;宋力;赵丹平.汽车空调国北京大学出版社2011.117This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information