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1、湖北汽车工业学院 湖北汽车工业学院毕业设计(论文)正文题 目大众汽车空调故障诊断专 业汽车技术检测与维修班 级姓 名胡锋学 号037011210004指导教师职 称李金艳2013年 5 月 25 日摘 要人们随着生活水平的提高，对汽车环境舒适性的要求越来越高。汽车空调能够调节车室内的温度、湿度、风速、清洁度和噪音，一定程度上满足了人们对于舒适性的要求。随着汽车空调装车率的不断提高，对它进行研究具有重要意义。本课题主要介绍了大众汽车空调的性能评价指标、功用、组成及分类，其中主要介绍了空调的故障分析和一些常见的。另外，还介绍了汽车自动空调实训台的功用、工作原理及故障设置、诊断与排除。关键词：发展
2、空调 组成 功用 分类 故障 诊断AbstractAbstractWith the improvement of standards of living, increasingly high requirements for automobile comfort. Automotive air conditioning to adjust the indoor temperature, humidity, wind speed, cleanliness and noise, to some extent satisfied the peoples requirements for comfor
3、t. As automotive air conditioning loading rates continue to increase, are important to research it. This topic introduces the Volkswagen air conditioning performance evaluation indexes, functions, composition and classification of, which describes some common trouble analysis of air conditioning and
4、. In addition, also describes the function of the automatic air conditioning training platform, working principles and fault settings, Diagnostics and troubleshooting.Keywords: Development air conditioning function classification of fault diagnosis 目 录目 录摘 要IAbstractII目 录 TOC o 1-3 h z u I第一章 绪论11.1
5、 课题提出的背景11.2 课题提出的目的和意义11.3 本课题的主要内容1第二部分 汽车空调系统的概述42.1汽车空调的性能评价指标42.2汽车空调系统的功用4第三章 大众汽车空调系统的组成、分类及工作原理53.1大众汽车空调系统的组成53.1.1制冷压缩机53.1.2冷凝器63.1.3蒸发器73.1.4膨胀阀83.1.5储液干燥器93.1.6电磁离合器93.1.7鼓风机103.2汽车空调系统的分类11第四章 汽车自动空调实训台简介及工作原理134.1设备简介134.1.1功能特点131采用桑塔纳2000型原厂配件组装而成132三相电机作为动力源，真实展示手动空调系统的组成结构，如空调通风系统
6、、空调电路系统、各种传感器、制冷管路系统等。133起动空调运行后，操纵空调控制面板各按纽，能够完成冷热通风的精确控制、各种通风模式控制，展示空调压缩机、散热风扇运动过程。134 空调制冷系统装有高低表，直观显示制冷管路的压力变化。可提供给学员进行抽真空、加注制冷剂、检漏等实习操作平台。135空调电路系统配有专门故障设置区，可供学生学习或考核。136设有安全保护装置13.面板采用彩色空调原理电路图直观易懂，坚固耐用，美观大方。面板上设有智能故障设置区。故障设置采用单片机集成电路板，使用寿命长,维修简单方便。13.钢结构支架经喷塑工艺制作而成，安全可靠、坚固耐用,万向脚轮移动台架134.1.2主要
7、技术参数134.2组成元件功能说明134.3操作说明16空调实训台的工作原理174.4 制冷系统的工作原理174.5水暖式暖风系统的工作原理184.6控制系统的工作原理19第五章 大众汽车空调故障诊断215.1常用工具和设备215.5面板操作24总结27致谢28参考文献2930湖北汽车工业学院第一章 绪论1.1 课题提出的背景国际汽车市场竞争日趋激烈,为获得市场,生产出价廉、安全、舒适和低排放的汽车是各大汽车生产商的努力目标。而汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一,为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能,汽车空调系统已成为汽车市场竞争的主要手段之一。 2008年中国汽
8、车销售938万辆，2009年预计增长8.6%，达到1019万辆。汽车空调市场也将随之增长，2008年中国汽车空调市场规模达到40亿元人民币，未来将以15%左右的速度增长。根据中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会数据，2008年国内汽车空调压缩机产量为1046万台，2010年我们预测汽车空调供应量将达到1380万量，尽管中国汽车空调市场潜力巨大，但面临严峻的挑战，全球金融危机给行业带来巨大挑战；在产品方面，货车及一些专用车的空调生产较少，市场需求还不能满足；在技术方面，节能环保的发展趋势给行业提出新的挑战。目前国内汽车空调市场基本被上海三电、上海三电贝洱、奥特佳、 电装、 松下、建设以及杰克塞
9、尔几家大企业所垄断，并且在乘用车空调领域（轿车、SUV、MPV）、货车空调领域、客车空调领域都形成了主要竞争格局，竞争形势严峻，内资中小企业的生存更加艰难。1.2 课题提出的目的和意义随着汽车空调销售量的增加，汽车空调故障越来越为复杂，为了更好的提高汽车的工作效率，必须经常对空调设备进行检修。因此，正确掌握汽车空调的工作原理、结构、故障检测方法就十分重要。 本课题通过对实验室大众汽车自动空调实训台的分析与研究，希望能为以后学生的汽车空调实验提供一定的参考，让大家对汽车空调系统有更好的认识。1.3 本课题的主要内容本课题主要分五个部分：第一部分：大众汽车空调的发展过程 第二部分：大众汽车空调系统
10、的概述。 第三部分：大众汽车空调系统的组成与分类，包括各组成部分的类型及工作原理。 第四部分：大众汽车空调系统实训台的简介、及工作原理。 第五部分：大众汽车空调故障诊断。 第二章 第一部分大众汽车空调的发展过程汽车空调技术是随着汽车的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。 第一阶段，单一取暖。1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法。到1927年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完整的供热系统。这种供热系统直到1948年才在欧洲出现。而日本到1954年才开始使用加热器取暖。目前，在寒冷的北欧、亚欧北部地区，
11、汽车空调仍然使用单一供热系统。第二阶段，单一冷气。1939年，由美国通用汽车帕克公司首先在轿车上安装由机械制冷的空调器。这项技术由于二次世界大战而停止了发展。战后的美国经济迅速发展，特别是因1950年美国石油产地的炎热天气，急需大量的冷气车，而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来。欧洲、日本到1957年才加装这种单一 冷气轿车。单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。第三阶段，冷暖一体化。1954年，通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功
12、能。这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用，是目前使用量最大的一种方式。第四阶段，自动控制。冷热一体汽车空调需要人工操纵，这显然增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不大理想。自从冷暖一体化出现后，通用公司就着手研究自动控制的汽车空调，并于1964年首先安装在卡迪拉克牌轿车上，紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自动空调。日本、欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动空调。自动空调装置只要预先调好温度，就能自动地在调定好的温度范围内工作。机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息，自动地指挥空调器各部件工作，达到控制车内温度和其他功能地目的。第五阶段，微机控制。1973
13、年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统，1977年同时安装在各自地汽车上，将汽车空调技术推到一个新高度。微机控制的汽车空调系统由微机按车内外地环境，实现微调化。该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能。通过微机控制，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，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和舒适性年，在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，当时轰动了世界各国汽车制造商。实际上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。到了年，美国人帕尔德
14、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型轿车中，效果很好。年，美国公司第一次将机械制冷用于车用空调，为世界汽车空调市场开辟了发展之路。第二次世界大战的爆发阻碍了汽车空调的发展。二战结束后，汽车空调的实用化、普及化开始逐渐恢复发展起来。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，计万套。年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国牌小客车上。年，日本参考美国的汽车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
15、车用空调。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，截止年，世界上轿车装有空调设备的已达万套。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。年，世界上装置汽车空调的轿车已达万辆。年之后，日本丰田汽车公司的世纪、皇冠；英国的劳斯莱斯；德国的梅赛德斯奔驰等豪华高级轿车中，都分别安装了自动汽车空调设备装置。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。年，美国通用汽车公司大量生产的初期产品，主要有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。由于其对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定，
16、以及除湿和温度控制等都较难实现，因而将主流改为空气混合型空调。我国于年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。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，配套在上海牌轿车轿车中。湖北汽车工业学院第二部分 汽车空调系统的概述空调是空气调节器的简称，它的作用是对室内空气进行调节，使空气的温度、湿度、流速和洁净度达到人体所需要的舒适范围。汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。2.1汽车空调的性能评价指标1、温度指标：温度指标是最重要的
17、一个指标。人感到最舒服的温度是20-28C，超过28C，人就会觉得燥热。超过40C，即为有害温度，会对人体健康造成损害。低于14C，人就会感到“冷”。当温度下降到0C时，会造成冻伤。因此，空调应控制车内温度夏天在25C，冬天在18C，以保证驾驶员正常操作，防止发生事故，保证乘员在舒适的状况下旅行。2、湿度指标：湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%-70%，所以汽车空调的湿度参数要求控制在此范围内。3、空气的清新度：由于车内空间小，乘员密度大，在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内
18、空气混浊，影响加成人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气进行过滤的功能，以保证车内空气的清新度。4、除霜功能：由于有时汽车内外温度相差太大，会在玻璃上出现雾式霜，影响司机的视线，所以汽车空调必须由除霜功能。5、操作简单、容易、稳定：汽车空调必须做到不增加驾驶员的劳动强度，不影响驾驶员的正常驾驶。2.2汽车空调系统的功用汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一,为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能,汽车空调系统已成为汽车市场竞争的主要手段之一。其中,采暖系统可使乘员避免过量着装、为车窗提供除雾和除霜功能,提供舒适性和安全服务，驾驶员不必穿着笨重的衣物,也不会因手脚过
19、冷而影响驾驶；冷气系统则通过制冷、除湿来提供舒适性,通过使司机保持警醒、允许关窗等措施提供了安全服务；采暖和冷气系统还可提供除尘、除臭的功能。这些功能已成为车辆必不可少的要求。第三章 大众汽车空调系统的组成、分类及工作原理3.1大众汽车空调系统的组成 汽车空调系统一般由以下几个部分组成（1）制冷系统：对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车室内空气变得凉爽舒适。 （2）暖风系统：主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。 （3）通风系统：将外部新鲜空气吸进车室内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。（4）
20、控制系统：对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，同时对车室内空气的温度、风量、流向进行控制，完善了空调系统的正常工作。汽车空调主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier）、鼓风机、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。 3.1.1制冷压缩机空调压缩
21、机是空调系统的核心部件，其功能是借助外力维持制冷剂在制冷系统内的循环，吸入来自蒸发器的低温、低压的制冷剂蒸气，压缩制冷剂蒸气使其温度和压力升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器，在热量吸收和释放的过程中，实现热交换。压缩机在整个制冷循环过程中起着压缩和泵送制冷剂的作用，是制冷系统的“心脏”。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。 （1）曲轴连杆式压缩机是第代压缩机，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
22、，可靠性好。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。目前已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，现在曲轴连杆式压缩机只存在于大客车和卡车空调装置中，而且还有被大排量十缸斜盘式压缩机取代的趋势。 （2）轴向活塞式压缩机可以称为第代压缩机，常见的有摇盘式或斜盘式压缩机。此种压缩机一直是汽车空调压缩机的主导产品，约占所有压缩机产品的 70 ，随着技术的不断进步，轴向型压缩机不但可以做到小型轻量化，而且最高转速可达 10000 转分以上。特别是轴向型压缩机率先实现了无级可变排量控制，特别受到汽车制
23、造商的青睐。我们实验室所用的压缩机就是这种。 （3）旋转式压缩机以结构紧凑、效率高、转速高为主要特点。其中，旋转叶片式压缩机是第代压缩机，它的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，制造成本较高。（4）涡旋式压缩机可以称为第代压缩机。涡旋式压缩机与传统压缩机相比，在等值排量情况下节料性、节能性极高。由于其具有体积小、重量轻、噪音小、无气阀、零件少、寿命长、容积效率高、性能好和功耗低等优点，因此可使功率下降 10% ，体积减少 40% ，重量下降 15% 。同时还具有
24、高度抗液击、油击，制冷速度快，启动力矩小，高可靠性和噪音低等一系列优点。制冷界普遍认为涡旋式压缩机是最理想的汽车空调压缩机。下面所介绍的汽车自动空调系统实训台所用的压缩机体积小，质量轻，可以在狭小的发动机室内安装，所以此压缩机是斜盘式压缩机。3.1.2冷凝器冷凝器和蒸发器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。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
25、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）吸收热量的场所。 汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构，其冷凝原理是：让外界空气强制通过冷凝器的散热片，将高温的制冷剂蒸气的热量带走，使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量，被周围空气带走，排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。(1）管片式它是由铜质或铝质圆管套上散热片组成，如图 3-1所示。片与管组装后，经胀管处理，使散热片与散热管紧密接触，使之成为冷凝器总成。这种冷凝器结构比较 图3-1 管片式冷凝器简单，加工方便，但散热效果较差。一般用在大中型客车的制冷装置上。(2)管
26、带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成，如图 3-2所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右)，但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。我们实验室采用的就是这种冷凝器。图3-2 管带式冷凝器1盘管 2散热片 A气态制冷剂 B液态制冷剂 (3)鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片，然后装配成冷凝器，如图 3-3所示。由于散热鳝片与管子为一个整体，因而不存在接触热阻，故散热性能好；另外，管、片之间无需复杂的焊接工艺，加工性好，节省材料，而且抗振性也特别好。所以，是目前较先进的汽车空调冷凝器。图3-3 鳝片式冷凝器(a)散热片形状
27、 (b)冷凝器形状3.1.3蒸发器蒸发器和冷凝器一样，也是一种热交换器，也称冷却器，是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。 蒸发器的结构和工作原理如图 3-4所示。进入蒸发器排管内的低温、低压液态制冷剂，通过管壁吸收穿过蒸发器传热表面空气的热量，使之降温。与此同时，空气中所含的水分由于冷却而凝结在蒸发器表面，经收集排出，使空气减湿，被降温、减湿后的空气由鼓风机吹进车室内，就可使车内获得冷气。因此，蒸发器是制冷装置中产生和输出冷气的设备。图3-4 蒸发器结构原理(a)蒸发器冷却原理 ; (
28、b)蒸发器结构1-排管 2-散热片 3-来自膨胀阀的液态制冷剂 4-气态制冷剂 5-车室内热空气 6-吹出的冷气3.1.4膨胀阀膨胀阀也称节流阀，是组成汽车空调制冷系统的主要部件，安装在蒸发器入口处，是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是：把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压，调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。汽车空调制冷系统用的热图3-5内平衡式膨胀阀 图3-6外平衡式膨胀阀1-滤网 2-孔口 3-阀座 4-过热弹簧5-出口 6-
29、调整弹簧 7-内平衡管力膨胀阀有两种形式。汽车空调制冷系统采用的感温式膨胀阀，也叫热力膨胀阀，它是利用装在蒸发器出口处的感温包来感知制冷剂蒸气的过热度（过热度是指蒸气实际温度高于蒸发温度的数值），由此来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。感温包和蒸发器出口管接触，蒸发器出口温度降低时，感温包、毛细管和薄膜上腔内的液体体积收缩，膨胀阀阀口将闭合，借以限制制冷剂进入蒸发器。相反.如果蒸发器出口温度升高，膨胀阀量口将开启。借以增加制冷（1）内平衡式：内平衡式热力膨胀阀是从蒸发器进口导入平衡压力。制冷剂在蒸发器中流动时产生压力损失不大时，一般采用内平衡式。如图3-5。（2）外平衡
30、式：外平衡式热力膨胀阀是从蒸发器出口导入平衡压力的，外平衡式就是比内平衡式多了一个外平衡式管。如图3-6。如果制冷剂在蒸发过程中流动损失大，造成压降大，则应采用外平衡式。3.1.5储液干燥器贮液干燥器实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。贮液干燥器的结构如图 3-7所示。它主要由外壳、视液镜、安全熔塞和管接头等组成。它的外壳由钢材焊接或拉伸而成，在其内部装有中心吸管、干燥剂和过滤网等。制冷剂在贮液器中的流动情
31、况如图中箭头所示。在贮液器上部出口端装有一个玻璃视液镜，用于观察制冷剂在工作时的流动状态，由此可判断制冷剂量是否合适，以及制冷系统的基本工作情况。贮液器一般均安装在冷凝器旁或其它通风良好的地方，这是为了便于连接和安装，且易从顶部玻璃视液镜观察制冷剂的流动情况。对直立式贮液器而言，安装时，一定要垂直，倾斜度不得超过15。在安装新的贮液干燥器之前，不得过早将其进出管口的包装打开，以免湿空气侵入贮液器和系统内部，使之失去除湿的作用。安装前一定要先搞清楚贮液器的进、出口端，否则容易装错。在贮液器的进出口端一般都打有记号，如进口端用英文字母IN，出口端用OUT表示，或直接打上箭头以表示进、出口端。3.1
32、.6电磁离合器在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机是由汽车主发动机驱动的。为了使空调制冷系统的开、停不影响发动机的工作，压缩机的主轴不是与发动机曲轴直接相连，而是通过电磁离合器把动力传递给压缩机的。电磁离合器是发动机和压缩机之间的一个动力传递机构，受空调开关、温控器、空调放大器、压力开关等控制，在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。因此，通过控制电磁离合器的结合与分离，就可接通与断开压缩机。电磁离合器由皮带轮、电磁线圈、压力板等主要部件组成。如图3-8，当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的压力
33、板与皮带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下，压力板和皮带轮脱离，压缩机便停止工作。图3-7储液干燥器的结构图 图3-8 电磁离合器的工作原理1-视野镜 2-过滤网 3-干燥剂 1-带轮 2-压缩机壳体 3-线圈 4-摩擦板4-吸出管 5-储液罐 5-驱动盘 6-弹簧爪3.1.7鼓风机 汽车空调制冷系统采用的鼓风机，大部分是靠电机带动的气体输送机械，它对空气进行较小的增压，以便将冷空气送到所需要的车室内，或将冷凝器四周的热空气吹到车外，因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 风机按其气体流向与风机主轴的相互关系，可分为
34、离心式风机和轴流式风机两种。（1）离心式风机离心式风机的空气流向与风机主轴成直角，它的特点是风压高、风量小、噪音也小。蒸发器采用这种风机，因为风压高可将冷空气吹到车室内每个乘员身上，使乘员有冷风感。噪音小是设计空调的一项重要指标，车室内噪音小，乘员不致于感到不适而过早疲劳。至于风量小，在设计、选型时可考虑周全。离心式风机主要由电机、风机轴(与电机同轴）、风机叶片、风机壳体等组成，如图3-9所示。风机叶片有直叶片、前弯片、后弯片等形状，随叶轮叶片形状不同，所产生的风量和风压也不同。（2）轴流式风机轴流式风机的空气流向与风机主轴平行，它的特点是风量大、风压小、耗电省、噪音大。冷凝器采用这种风机，因
35、为风量大可将冷凝器四周的热空气全部吹走。耗电省是车用电器最重要的要求，轴流式风机能满足这种要求。至于轴流式风机的缺点，如风压小、噪音大，对冷凝器来说不是大问题，因为冷凝器只要将其四周的热空气吹离即可，并不要求将热空气吹得很远，所以风压小不影响冷凝器正常工作；另外，冷凝器是安装图3-9 离心式风机结构示意图 图3-10轴流式风机结构示意图1-风机叶片 2-风机壳体 3-风机轴 4-电机 1-风扇叶 2-键 3-电机 4-风机轴在车室外面的，所以风机噪音大也不影响到车内。轴流式风机主要由电机、风机轴、风机叶片、键等组成，如图 3-10示。叶片固定在骨架上，叶片常做成3、4、5片不等，叶片骨架穿在电
36、机轴上，由键带动旋转。3.2汽车空调系统的分类一般汽车空调系统的分类有以下几种方式：1、按功能可分为单一功能和组合式两种。 （1）单一功能是指制冷、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。 （2）组合式是指制冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为制冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。 2、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： 空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大，工作稳定性较差。尤其是低速时制冷量不足，而在高速时制冷量过剩， 并且消耗功率较大，影响发动机动力性。
37、这种类型的汽车空调系统一般用于制冷量相对较小的中、小型汽车上。 （2）独立式汽车空调系统:空调制冷压缩机由专用的空调发动机(也称副发动机)驱动，汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大，但由于加装了一台发动机，不仅成本增加，而且体积和质量增加。这种类型的汽车空调系统多用于大、中型客车上。3.3大众汽车空调系统的工作原理汽车空调和其它制冷空调的制冷原理是一样的，利用制冷剂R-134a从液态变成气态时吸收大量热能的原理制冷。汽车空调的压缩机通过汽车发动机经皮带传输动力（非独立式空调），压缩机吸入低温低压的制冷剂气体，运转压缩成为高温高压的气体，经过冷凝器散热管降温冷却变
38、成高压中温的液体，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。第四章 汽车自动空调实训台简介及工作原理 4.1设备简介本实验设备主要以桑塔纳轿车空调为基础，所有的配件多采用桑塔纳轿车的原配件。经过本公司的技术人员设计
39、：位置摆放的合理化及机构的简单化，使实验设备更趋近于真实的汽车空调。本实验总控台主要配备了：1、汽车仪表、压力表、工作指示灯、故障指示灯、温度显示仪、出风口、点火开关、暖、冷风控制杆等；2、制冷系统：发动机、压缩机、蒸发器、冷凝器、贮液干燥器、视液镜、外平衡式彭胀阀、贮液灌、毛细管、新鲜空气阀等；3、制热系统：冷却水箱、备用水箱、加热器，热源来自发动机；4、另配汽车空调的制冷，暖风工作原理的整个循环过程，及整个系统的电路、分布情况示教板，使学员更好的了解各物理参数的变化情况和系统的工作状况；5、实验台的风道分布完全依照现代轿车的布置：上部、中部、下部、冬天的除霜。 教学仪器设备 另外，本实验台
40、分别在制冷系统方面和电路分布方面设置了人为的模拟故障。模拟故障实验全部用发动机带动，它可以更好的模拟现实生活中汽车空调常见的故障及排除故障的方法。专门编写说明书详细的介绍故障的产生原因，现象和故障的排除方法及人为如何去模拟故障。使学员和汽车空调更直接的面对面的交流。 4.1.1功能特点1采用桑塔纳2000型原厂配件组装而成 2三相电机作为动力源，真实展示手动空调系统的组成结构，如空调通风系统、空调电路系统、各种传感器、制冷管路系统等。 3起动空调运行后，操纵空调控制面板各按纽，能够完成冷热通风的精确控制、各种通风模式控制，展示空调压缩机、散热风扇运动过程。 4 空调制冷系统装有高低表，直观显示
41、制冷管路的压力变化。可提供给学员进行抽真空、加注制冷剂、检漏等实习操作平台。 5空调电路系统配有专门故障设置区，可供学生学习或考核。 6设有安全保护装置 .面板采用彩色空调原理电路图直观易懂，坚固耐用，美观大方。面板上设有智能故障设置区。故障设置采用单片机集成电路板，使用寿命长,维修简单方便。 .钢结构支架经喷塑工艺制作而成，安全可靠、坚固耐用,万向脚轮移动台架 4.1.2主要技术参数外形尺寸（长*宽*高）：1240mm*700*2100工作电源：交流380V/ 220V动力源：大功率变频电动机重量：250Kg工作温度：-25-704.2组成元件功能说明1、数字显示电压表：显示空调系统各个传感
42、器的信号电压变化；2、执行器工作指示灯：用于显示执行器元件的工况，当元件工作或接通时点亮。3、阳光传感器：感应阳光照度，给于电控单元参考信号。4、彩色电路图和系统结构原理图：布满面板表面，适用于电控原理和系统结构的教学。用于表明空调系统电路图和系统结构原理图。5、伺服电动机原理图：绘制伺服电动机内部的结构原理图。6、空调系统控制器：位于面板中心、为空调系统的微电脑控制单元，包括状态开关和液晶显示屏。用于采集各传感的信号后，根据自身预编程的标准，对分布于湖北汽车工业学院统中的执行器进行相应的控制，简化人工操作过程，从而根据实际需要调节风速、风量、温度等，满足车内空调的舒适性要求。7、点火开关：时
43、系统供电，时起动系统。8、检测端子：位于面板电路图、电控单元内检测点，便于仪器检测空调系统的工况。图4-1 汽车自动空调系统实训台湖北汽车工业学院9、温度表：显示进气温度、蒸发器温度、出风口温度以及室内温度。10、变频器显示器：主要显示电动机转速（发动机转速）参数，当变频器发生故障时显示故障代码。11、高低压侧压力表：可读取高压表和低压表的显示值，诊断制冷是否正常。12、高低速度选择开关：开关打下为怠速工况为800r/min，压缩机工作时为1000 r/min，开关打上为高速工况。13、空调系统总成：空调通风系统位于面板下方，由空调系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、储液干燥器、高、低压
44、管、通风系统阻尼控制器、热水阀等组成。用于制造冷气和暖气，和实车一样。14、阻塞电磁阀：位于鼓风机的下方，用于设置高压管路阻塞故障，其阻塞不要超过秒。15、变频器：主要用于调节电动机的速度，对电动机的性能进行控制。16、压缩机：将制冷剂气体压缩成高温高压气体，排入冷凝器。17、电动机：用于给空调制冷系统压缩机动力、供给模拟空调系统工作时对动力系统的影响。18、接水盆：位于面板后下方，用于接蒸发器流出的水分。4.3操作说明（1）安全操作规定1.设备运行时，不要触摸风扇和动力系统。2.电机动力台架注意用电安全。3.禁止短路面板上的检测端子，以防损导线和元器件。（2）运行前的准备1.检查各元器件上的
45、接头坚固情况。2.检查面板上的故障设置开关是否导通状态。3.检查动力系统部分有无阻挡。4.设备插交流电压时，要注意用电安全。5.检查管路阻塞阀处于打开状态。（3）启动步骤警告：未做好启动前的准备工作，不允许启动设备。启动时，应检查动力系统上下、周围有无妨碍设备工作的物品，确认无识后，方可启动。1.设备插交流电压插关。2.闭合漏电开关，此时动力电机工作。3.面板上点火开关转动到“”位置。4.空调系统控制面板拔到制冷位置，此时空调系统工作。5.转动鼓风机开关调出风口的风速。空调实训台的工作原理4.4 制冷系统的工作原理汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。如图
46、 5-1所示，各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又分四个基本过程：1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。2、放热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。图5-1 空调制冷系统基本原理1-压缩机 2-冷凝器 3-贮液干燥器 4-膨胀阀；5-鼓风机 6-空气流 7-蒸发器 4、吸热过程 ： 雾状制冷剂液体进入蒸发器，此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制