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1、xxx职业技术学院专科生毕业设计 题 目：典型汽车空调系统的原理与故障诊断 系 别：汽车应用技术系 专 业：汽车应用电子技术 班 级：01汽电3班 学生姓名： 指导教师：评 阅 人： 完成日期：2011-05-20巢湖职业技术学院专科生毕业设计（论文）题目：典型汽车空调系统的原理与故障诊断毕业设计（论文）15 页目 录摘要41概述51.1 汽车空调发展历程51.2 汽车空调的功能61.3 汽车空调的特点61.4 汽车空调的分类62 汽车空调系统的组成及工作原理72.1汽车空调系统的组成72.2汽车空调系统中主要机构部件72.2.1压缩机72.2.2冷凝器72.2.3蒸发器82.2.4膨胀阀82
2、.2.5孔管的工作原理82.2.6储液干燥器和积液器82.3汽车空调工作原理93汽车空调系统故障检修设备与方法93.1汽车空调故障检修设备93.2汽车空调系统故障诊断方法103.2.1听103.2.2看103.2.3摸103.2.4测113.3利用短路试验方法判断系统控制电路工作状况123.4大众帕萨特汽车空调故障排除案例12参考文献13致谢14摘要自本世纪20年代汽车空调诞生以来，伴随汽车空调系统的普及与发展，汽车空调的发展大体上经历了单一取暖、单一冷气、冷暖一体化、自动控制、计算机控制五个阶段。控制方法也经历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。现代汽车空调是一个机电一体化的，多功能于一体
3、的系统。要想合格快速的维修好汽车空调，第一、要彻底系统的了解汽车空调的原理和结构。第二、要具备机电一体化的维修技术。第三、要对维修车辆空调控制原理要了解，要有原厂的维修资料。第四、要有合格的、专业的维修设备。因此本文根据汽车空调的结构，分析了轿车空调的原理和制冷系统的维修。每一个新的车型上市之前，汽车生产或研发单位都要对该产品进行大量的试验（如：耐久性试验、QAP试验、试乘试驾等），随之而来汽车空调方面也会暴漏出一系列的问题。尽管汽车车型众多，但是空调系统的结构原理却基本相似，主要由压缩机、冷凝器、干燥瓶、膨胀阀、蒸发器组成。所以故障的诊断和解决方法也大同小异。本文就汽车空调制冷系统常见的故障
4、作出了简单的分析，通过实例给出了一些解决故障的方法。关键词：汽车空调 系统 结构 检修典型汽车空调系统的原理与故障诊断1概述 1.1 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
5、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
6、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1977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
7、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。1.2 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
8、测和安全功能。1.3 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
9、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。1.4 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
10、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 2 汽车空调系统的组成及工作原理汽车空调系统一般由以下几个部分组成（1）制冷系统：对车内空气或外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内的空气变得凉爽舒适。（2）暖风系统：主要用于取暖，对车内的空气或由外部进入车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内，起到通风和换气的作用，同时通风队防止风窗玻璃起雾，保证驾驶员视野也起着良好的作用。（4）空气净化系统：除去车内空气中的尘埃，臭味，烟气及有毒气体，式车内空气变得清洁。（5）控制系统:
11、对制冷系统和暖风系统的温度、压力进行控制，同时对车内空气的为年度、风量、流向进行调节，完善了空调系统的正常工作。压缩机压缩机作为汽车空调制冷系统的核心部件，具有两个重要功能：一是是系统内产生低压二是把气态制冷剂从低压压缩至高压，并使其温度提高。压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，其正常工作是实现热交换的必要条件。汽车空调常见压缩机的主要类型有：曲柄连杆式压缩机、斜盘式压缩机、摇盘式压缩机、旋叶式压缩机、滚动活塞式压缩机、漩涡式压缩机等，目前汽车常用的压缩机类型有旋转斜盘式压缩机、旋叶式压缩机两种，其结构特点是结构紧凑、性能可靠、工作平稳、振动噪音小。压缩机种类繁多，形式各异，目
12、前汽车上大多采用的轴向活塞摇板式（斜盘式）压缩机，轴向活塞摇板式压缩机主要由缸体、前后缸盖、活塞、吸排气阀片、斜盘及摇板等组成。斜盘与压缩机轴制成一体，摇板经连杆与活塞连接。汽缸均匀地分布在缸体内部的圆周上。电磁离合器线圈固装在皮带盘内，当接通电源时，电磁离合器线圈中有电流通过，磁化铁芯产生吸力，将衔铁吸附在皮带盘端面，经弹簧片、结合盘驱动压缩机轴旋转。当压缩机轴旋转时，斜盘驱动摇板轴向反复摇摆，从而带动活塞作轴向往复运动，驱动制冷剂流动。当切断电源时，电磁离合器线圈重的电流消失，铁芯吸力消失，衔铁在弹簧片的作用下回位，压缩机停止工作，此时的压缩机皮带轮只是受发动机驱动而空转。冷凝器汽车空调制
13、冷系统中的冷凝器式一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是：将压缩机排出的高温、高压的制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结成为高压制冷剂液体。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，拍到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要由管片式、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，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
14、带式它由多孔扁管与S型散热带焊接而成，管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些，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。（3）鳝片式它是在扁平的多通的管道表面直接锐出鳝片状散热片，然后装配成冷凝器，由于散热鳝片与管子作为一个整体，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。蒸发器有管片式、管带式、层叠式三种结构类型。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低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发，使蒸发器和周
15、围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。膨胀阀结构类型有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、孔管（膨胀管）、H型膨胀阀、F型膨胀阀，组合阀六种形式。汽车空调制冷系统使用的膨胀阀是一种感压和感温自动控制式膨胀阀，膨胀阀安装在蒸发器入口的管路上。其作用是：一是降低制冷剂压力，保证在蒸发器内沸腾蒸发；二是调节流入蒸发器的制冷剂流量，以适应制冷负荷变化的需要。孔管的工作原理孔管又称膨胀管，式一根装在塑料套内的小铜管，它与膨胀阀一样，是一种节流降压的装置，只有循环离合器孔管系统（CCOT）才装有孔管。孔管与膨胀阀的区别在于：孔管没有运动零件，也不可能调整。如有故障，多因堵塞，很难清理，一般作更换处理。储液干燥器和积液器(1)储液干燥器：贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间
