汽车空调系统故障检测与维修技术

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1、莱芜职业技术学院机械与汽车工程系 2016 届毕业生毕业论文 论文题目论文题目 汽车空调系统的故障诊断与维修汽车空调系统的故障诊断与维修 专专 业业 汽车检测与维修技术汽车检测与维修技术 年年 级级 1 1 3 3 高职汽二高职汽二 班班 学学 号号 201322040205201322040205 学学 生生 姓姓 名名 李沛李沛 联联 系系 方方 式式 1516374820115163748201 指指 导导 教教 师师 李传红李传红 职职 称：称： 副教授副教授 完完 成成 日日 期：期： 2016 年年 4 月月 27 日日 2 摘 要 汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室

2、内环境的舒适性，保持车室内空 气温度、湿度、流速、洁净度、噪声等在舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身 心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行驶安全性具有积极作用。随着天 气越来越热，汽车空调在行车过程中就显得愈发的重要，而汽车空调很容易出现故障，这往 往令车主伤透脑筋。 本文主要阐述汽车空调系统的组成及结构原理、制冷系统、采暖系统，及汽车空调系统 常见故障的诊断与维修。通过对本课题的调查研究,能更好的了解汽车空调系统,能更好的对 汽车空调系统进行维护与保养。 关键词： 汽车空调；制冷系统；采暖系统；故障诊断 3 目目 录录 1 概述 4 1.1 汽车空调发展历程 4 1

3、.2 汽车空调的功能 .4 1.3 汽车空调的特点 .4 1.4 汽车空调的分类 5 2 汽车空调系统的结构原理 6 2.1 汽车空调系统的组成及功能6 2.2 汽车空调系统制冷系统6 2.2.1 制冷系统的组成6 2.2.2 制冷循环的工作过程6 2.3 采暖系统7 3 汽车空调系统的维修与检测 9 3.1 汽车空调系统最常见的故障9 3.2 系统不制冷或制冷不足的诊断与维修9 3.2.1 直接检测法9 3.2.2 仪表检测法.10 3.3 异响的诊断与维修.11 3.3.1 异响的故障现象及诊断过程.11 3.3.2 异响的故障分析. 11 3.4 利用短路试验方法判断系统控制电路工作状况

4、 12 3.5 大众帕萨特汽车空调故障排除案例 12 3.6 汽车空调系统的维护与保养 13 4 结论与展望14 5 参考文献15 6 致谢16 莱芜职业技术学院 第一章：概述 4 汽车空调系统的故障诊断与维修 1 1 概述概述 1.11.1 汽车空调发展历程汽车空调发展历程 汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外的天气状况如何，它 都能把车内的湿度、温度。流速、清洁度保持在驾驶人员感到舒适的范围内。 最原始的汽车空调仅仅是开窗换气式。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，且只能对车内供暖。准确地讲，汽车空调的历史，应 该从制冷

5、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，人们对去哦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 的发展大致可以分为以下几个阶段： 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 仍使用单一的供暖系统。 单一的供冷空调装置阶段：始于 1939 年，美国帕克汽车公司率先在轿车上装上了机械 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

6、国汽车公司，首先在轿车上安装了冷暖一体 化的空调器，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要依靠人工调节，这既增加了司 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。准股指根据传感器随 时检测车外温度，自动的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 197

7、7 年美国通用公司、日本五十铃公司，同时将自行研制 的电脑控制汽车空调系统装上了各自的轿车上后，即预示着汽车空调技术已发展到了一个新 的阶段。电脑控制的汽车空调功能增加，显示数字化，冷、暖、通风调控三位一体化。电脑 按照车内外的坏境所需，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。目前 电脑控制的空调都装在豪华车上。 1.21.2 汽车空调的功能汽车空调的功能 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 等进行自我调节。并使车内空气以一定的速度和方向流动。给乘客提供一个

8、良好的乘车环境， 保证在各种外界气候条件下，是乘客都处于舒适的空气环境中。并能够防止风窗玻璃结霜， 使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。计算机控制的空调系统可以实现以下 功能：汽车空调的自我调节，经济运行，控制功能，全面的显示功能，故障检测和安全功能。 1.31.3 汽车空调的特点汽车空调的特点 汽车空调使用的特殊性，决定了它在结构、材料、安装、布置、设计，技术要求等方面 莱芜职业技术学院 第一章：概述 5 与普通空调有较大的区别。汽车的室内工作环境比房间恶劣多了。如汽车直接你暴露在太阳 下或风雪下，隔热措施困难汽车在行驶过程中有大量的风沙，废气从各种缝隙钻入车厢，造 成车厢的空气

9、污染，并增加热负荷，汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等 等。特点： 1. 要求制冷量大，降温迅速。 2. 不便于用电力作为动力源，必须要用汽车发动机或辅助发动机来带动压缩机。 3. 系统中的冷媒（制冷剂）流量变化幅度大，设计困难。 4. 冷凝温度高。 5. 制冷剂容易泄漏。 6. 由于汽车结构紧凑，制冷装置的安装位置也很紧凑。各种车型必须有专门的 车内冷气设备，蒸发器总成的通用化很困难 7. 由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内的温度分布不易均匀。 8. 当车用空调消耗汽车主发动机的动力时，必须考虑其对汽车动力与操作性能 的影响。也必须考虑由于车速变化幅度大或变化频繁，给空

10、调系统制冷剂流量控制， 制冷剂控制，系统设计带来的影响。 1.41.4 汽车空调的分类汽车空调的分类 汽车空调可以按八种不同的方式对其进行如下的分类： 按驱动方式分为：独立式和非独立式 按功能分为为：单功能空调和多功能空调 按压缩机分为：定排量空调和变排量空调 按结构布置分为：前置式空调和后置式空调 按配气方式分为：整体式和分体式 按操作方式分为：手动空调和自控空调 按最常用的制冷工作介质分为：R12 系统空调和 R134a 系统空调 按制冷系统的结构分为：膨胀阀式制冷系统空调和膨胀管式制冷系统空调 莱芜职业技术学院 第二章：汽车空调系统的结构原理 6 2 汽车空调系统的结构原理 2.1 空调

11、系统的组成及功能 汽车空调系统是由制冷系统、采暖系统、通风系统和控制系统等 4 个子系 统组成。 汽车空调的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境，即对室内 的温度、湿度和气流速度进行调节，并具有净化空气的功能。除此之外，汽车 空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰和雪等，给驾驶员一个清晰的视野，确 保行车安全。汽车空调通常应具备以下功能： 1）调节温度：将车内的温度调节到人体感觉适宜的温度； 2）调节湿度：将车内的湿度调节到人体感觉适宜的湿度； 3）调节气流：调节车内出风口的位置、出风的方向及风量的大小； 4）净化空气：滤去空气中的尘土和杂质或对空气进行杀菌消毒。 2.2 制冷系统 2.2

12、.1 制冷系统的组成 汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、热力膨胀阀（或节流 孔管） 、蒸发器等制冷部件组成，各制冷部件之间用耐压的铜管或铝管，以及耐 压、耐氟的橡胶管连接成一个密闭的循环系统。 2.2.2 制冷循环工作过程 制冷循环就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压 缩、冷凝、膨胀和蒸发，将其不断在蒸发器中吸热汽化，使蒸发器始终保持很 低的温度而用于车内空气的降温除湿。制冷循环是由压缩、冷凝、膨胀和蒸发 四个过程组成： 1）压缩过程：压缩机从蒸发器吸入低温低压气态制冷剂，并将其压缩成高 温（约 65）和高压（约 1300kPa）的气态制冷剂送往冷凝器冷却降温。

13、 2）冷凝过程：高温高压气态制冷剂由发动机水箱前面的冷凝器（散热器） 散热，将其冷凝成高温（约 55）和高压（约 1300kPa）的液态制冷剂。 3）膨胀过程：冷凝后的高温高压液态制冷剂经热力膨胀阀进行节流降压后， 将其转变成低温（约-5）和低压（约 150kPa）的液态制冷剂送入蒸发器。 莱芜职业技术学院 第二章：汽车空调系统的结构原理 7 4）蒸发过程：低温低压液态制冷剂流经蒸发器时，不断吸收车内空气的热 量而汽化成低温（约为 0）和低压（约 150kPa）的气态制冷剂。从蒸发器流 出的气态制冷剂又被压缩机吸入而进入下一次制冷循环。 汽车空调制冷系统 上述过程周而复始的进行下去，便可达到降

14、低蒸发器周围空气温度的 目的。 2.3 采暖系统 汽车在寒冷天气运行时为保持车内的舒适性，就要求对车内空气加热。另 外，天冷时挡风玻璃易结露结霜，这也需要对它加热除霜。应该说汽车的采暖 也是汽车空调的重要内容。 汽车的暖风系统可以将车内的空气或车外吸入车内的空气加热，提高车内 的温度。汽车的暖风系统有许多类型，按热源的不同可分为热水采暖系统、燃 气采暖系统、废气采暖系统等。目前小车上主要采用热水采暖系统，大型车辆 莱芜职业技术学院 第二章：汽车空调系统的结构原理 8 上主要采用燃气采暖系统。 热水采暖系统的热源通常采用发动机冷却水，使冷却水流过一个加热器芯， 再使用鼓风机将冷空气吹过加热器芯产

15、生加热空气，使车内的温度升高。 热水采暖系统主要由加热器芯、水阀、鼓风机、控制面板等组成。加热器 芯由水管和散热器片组成，发动机的冷却水进入加热器芯的水管，通过散热器 片散热后，再返回发动机的冷却系统。水阀用来控制进入加热器芯的水量，进 而调节暖风系统暖风系统的加热量。调节时，可通过控制面板上的调节杆或旋 钮进行控制。鼓风机由可调节速度的直流电动机和鼠笼式风扇组成，其作用是 将空气吹过加热器芯加热后送入车内。调节电动机的速度，可以调节车厢内的 送风量。 就暖风系统而言，其温度的调节方式有两种，一种是空气混合型，另一种 是水流调节型。 1）空气混合型：这种类型的暖风系统在暖风的气道中安装空气混合调节风 门，这个风门可以控制通过加热器芯的空气和不通过加热器芯的空气的比例， 实现温度的调节，目前绝大多数汽车均采用这种方式。 2）水流调节型：这类暖风系统采用前述的水阀调节水流经加热器芯的热水 量，改变加热器芯本身的温度，进而调节温度。 莱芜职业技术学院 第三章：汽车空调系统的维修与保 养 9 3 汽车空调系统的维修与检测 3.1 汽车空调系统最常见的故障 汽车空调系统常见故障包括电器故障、功能部件的机械故障、制冷剂和冷 冻机油引起的故障等，主要表现为系统不制冷、制冷不足或异响等。 3.2 系