畢業(yè)論文---典型汽車空調系統(tǒng)的原理與故障診斷

1、<p>　　題目：典型汽車空調系統(tǒng)的原理與故障診斷</p><p>　　摘要：隨著汽車不斷發(fā)展和普及，汽車空調作為汽車的一部分也得到了長足的發(fā)展，隨著人們對汽車舒適性的要求的提高，對環(huán)保要求的不斷提高，對汽車汽車空調有了更高的要求,與此同時，汽車空調維修需要有專業(yè)知識和計能才能勝任、因此本文根據汽車空調的結構，分析轎車空調的原理和制冷系統(tǒng)的維修。隨著汽車的不斷使用，汽車空調隨之而來也會出現一系列的問題。

2、盡管汽車車型眾多，但是空調系統(tǒng)的結構原理卻基本相似，主要由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成。所以故障的診斷和解決方法也大同小異。本文就汽車空調制冷系統(tǒng)常見故障做出了簡單的分析。</p><p>　　關鍵詞：汽車空調 系統(tǒng) 結構 檢修 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　當今社會，汽車已經成為不可

3、缺少的交通工具，擁有汽車的人也越來越多，相對而言對于汽車的保養(yǎng)與維護的必然性也在不斷的上漲，而隨著汽車用戶平時對汽車的保養(yǎng)、維修不斷的增多，給我們這些學習汽修行業(yè)的人提供了很大的平臺，在對汽車的保養(yǎng)與維修中會遇到很多問題，在這些問題當中有很大的空間值得我們去探討！而汽車空調系統(tǒng)故障就是一個比較常見的故障。</p><p>　　1汽車空調系統(tǒng)的組成及工作原理</p><p>　　1.1 汽車

4、空調系統(tǒng)的組成:</p><p>　　汽車空調系統(tǒng)一般由以下幾個部分組成</p><p>　　(1)制冷系統(tǒng):對車內空氣或外部進入車內進入車內的新鮮空氣進行冷卻或除濕,使車內的空氣變得涼爽舒適。</p><p>　　(2)暖風系統(tǒng):主要用于取暖，對車內的空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行加熱，達到取暖，除濕的目的。同時還可以對前風玻璃進行除霜、除霧。</p&g

5、t;<p>　　(3)通風系統(tǒng)：將外部新鮮空氣吸進車內，起到通風和換氣的作用。通風一般分為自然通風和強制通風：自然通風是利用汽車行駛時，根據車外所產生的風壓不同，在適當的地方，開設進風口和出風口來實現通風換氣；強制通風是利用鼓風機強制地將外界空氣引入車內。</p><p>　　(4)空氣凈化系統(tǒng):對進入車內的空氣進行過濾、除臭,有的甚至添加負離子，并不斷排出車內的污濁氣體，改善空氣質量，保持車內空氣

6、清潔。</p><p>　　(5)控制系統(tǒng):對制冷系統(tǒng)和暖風系統(tǒng)的溫度、壓力進行控制,同時對車內空氣的濕度、風量、流向進行調節(jié),完善空調系統(tǒng)的正常工作。</p><p>　　1.2 汽車空調系統(tǒng)中主要機構部件</p><p><b>　　1.2.1壓縮機</b></p><p>　　壓縮機是汽車空調制冷系統(tǒng)的心臟，具有兩

7、個重要功能：一是為制冷系統(tǒng)提供動力；二是把制冷劑從低壓壓縮至高壓，并使其溫度升高。</p><p>　　汽車空調常見壓縮機的主要類型有：曲柄連桿式壓縮機、斜盤式壓縮機、搖盤式壓縮機、旋葉式壓縮機、滾動活塞式壓縮機、漩渦式壓縮機等，目前汽車常用的壓縮機類型有斜盤式、旋葉式壓縮機，其結構特點是結構緊湊、性能可靠、工作平穩(wěn)、振動噪音小。</p><p>　　目前汽車上大多采用斜盤式壓縮機。其主要

8、由缸體、前后缸蓋、活塞、吸排氣閥片、斜盤及搖板等組成。斜盤與壓縮機軸制成一體，搖板經連桿與活塞連接。氣缸均勻地分布在缸體內部的圓周上。電器離合器線圈固裝在皮帶盤內，當接通電源時電器離合器線圈中有電流通過，磁化鐵芯產生吸力，將吸盤吸附在皮帶盤端面，經彈簧片、結合盤驅動壓縮機軸旋轉。當壓縮機軸旋轉時，斜盤驅動搖板軸向反復搖擺，從而帶動活塞作軸向往復運動，驅動制冷劑流動。當切斷電源時，器離合器線圈中的電流消失，鐵芯吸力消失，吸盤在彈簧片的作用

9、下回位，壓縮機停止工作，此時的壓縮機皮帶輪只是受發(fā)動機驅動而空轉。</p><p><b>　　1.2.2冷凝器</b></p><p>　　汽車空調制冷系統(tǒng)中的冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。其作用是：將壓縮機排出的高溫、高壓的制冷劑蒸汽進行強制冷卻，使其凝結成為高壓制冷劑液態(tài)。汽車空調系統(tǒng)冷凝器一般采用風冷式結構，其冷凝原理是：利用散熱風扇讓外界空氣

10、強制通過冷凝器的散熱片，將高溫的制冷劑蒸汽的熱量帶走，使之成為液態(tài)制冷劑。制冷劑蒸汽放出的熱量，被周圍空氣帶走，排到大氣中。汽車空調系統(tǒng)冷凝器的結構形式主要由管片式、管帶式和鱔片式三種。</p><p><b>　　1.2.3蒸發(fā)器</b></p><p>　　蒸發(fā)器有管片式、管帶式、成疊式三種結構類型。蒸發(fā)器和冷凝器一樣，也是一種熱交換器，是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接

11、器件。其作用是：將來自熱力膨脹閥低溫、低壓液態(tài)制冷劑在其管道中蒸發(fā)，使蒸發(fā)器和周圍空氣的溫度降低。同時對空氣起減濕作用。</p><p><b>　　1.2.4膨脹閥</b></p><p>　　其結構類型有內平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥、孔管（膨脹管）、H型膨脹閥、F型膨脹閥、組合閥六種形式。汽車空調制冷系統(tǒng)使用的膨脹閥是一種感壓和感溫自動控制式膨脹閥，其安裝在

12、蒸發(fā)器入口的管路上。其作用是：一是降低制冷劑壓力，保證在蒸發(fā)器內沸騰蒸發(fā)；二是調節(jié)流入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應制冷負荷變化的需要。1.2.5儲液干燥器和集液器</p><p>　　(1) 儲液干燥器：安裝在冷凝器和膨脹閥之間,其作用是臨時儲存從冷凝器流出的液態(tài)制冷劑,以便制冷負荷變動和系統(tǒng)中有微漏時,能及時補充和調整供給熱力膨脹閥的液態(tài)制冷劑量,以保證制冷劑流動的連續(xù)和穩(wěn)定性。而且，還可過濾制冷劑中的雜質，吸收

13、制冷劑中的水分，以防止制冷系統(tǒng)管路臟堵和冰堵，保護設備部件不受侵蝕，從而保證制冷系統(tǒng)的正常工作。它主要由外殼、視液鏡、安全熔塞、過濾網和干燥劑等組成。</p><p>　　(2)集液器：集液器和儲液干燥器類似，但裝在系統(tǒng)的低壓端。其主要功能是：防止在蒸發(fā)器中還沒蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑液擊壓縮機，造成壓縮機損壞，也用來儲存過多的液態(tài)制冷劑使其自然蒸發(fā)成蒸汽。</p><p>　　1.2汽車空調工作

14、原理</p><p>　　汽車空調與我們熟悉的家用空調制冷原理是一樣的。都是利用R12或R134a壓縮釋放的瞬間體積膨脹就要吸收大量熱能的原理制冷。由于R12會破壞大氣中的臭氧層，所以現在大多數用R134a。汽車空調的壓縮機往往是安裝發(fā)動機上，并用皮帶驅動或直接驅動。壓縮機工作，驅使制冷劑在密封的空調系統(tǒng)中循環(huán)，壓縮機將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體后排出壓縮機，并經管路流入冷凝器后，在冷凝器內散熱、降溫,

15、冷凝成中溫高壓的液態(tài)制冷劑流出。中溫高壓液態(tài)制冷劑經管路進入干燥儲液器內，經過干燥、過濾后流進膨脹閥節(jié)流降壓，狀態(tài)發(fā)生急劇變化，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內吸收流經蒸發(fā)器的空氣熱量，使空氣溫度降低，吹出冷風，產生制冷效果，制冷劑本身因吸收了熱量而蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經管路被壓縮機吸入，進行壓縮，進入下一個循環(huán)，只要壓縮機連續(xù)工作，制冷劑就在空調系統(tǒng)中連續(xù)循環(huán)，產生制冷效果。</p><p>

16、;　　由于汽車空調是移動式車載的空調裝置，動轉條件惡劣，隨汽車行駛的顫振，空調系統(tǒng)的制冷劑比固定式空調更容易泄漏，空調裝置中風路系統(tǒng)在吸入新空氣時常常會將塵土吸入，堵塞過濾網及蒸發(fā)器造成制冷不夠涼。因此空調系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)也比固定式頻繁。</p><p>　　2 汽車空調系統(tǒng)故障檢修設備與方法</p><p>　　2.1汽車空調系統(tǒng)故障檢修設備</p><p>　　

17、汽車空調發(fā)生故障，通過診斷后，除了要用到檢漏工具和制冷劑回收裝置，加注機外，還需要借助一些專業(yè)工具來進行維修，下面具體介紹下汽車空調維修和安裝常用的檢測工具。</p><p>　　(1)岐管壓力計力。主要用于檢查和判斷制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障情況。由高、低壓表組成（如圖1所示）。有3個接頭分別與三根橡膠管相連接。分別完成制冷劑系統(tǒng)的抽真空，加注制冷劑的操作。 圖1</p><p>　

18、　1低壓表 2高壓表 3 高壓手動閥 4高壓側軟管 5維修用軟管6高壓側軟管7低壓手動閥 8岐管座</p><p>　　(2)制冷劑注入閥。當向制冷系統(tǒng)灌注制冷劑時，可將注入閥裝在制冷劑罐上，旋動制冷劑注入閥手柄，閥針刺穿制冷劑罐，即可加注制冷劑。</p><p>　　(3)真空泵。主要用于制冷系統(tǒng)抽真空，在汽車空調安裝或維修之后，在充注制冷劑之前，都必須對制冷系統(tǒng)抽真空，否則制冷系統(tǒng)

19、中的空氣和水分會引起系統(tǒng)壓力升高和膨脹閥冰堵，影響制冷系統(tǒng)正常工作。還有用于打氣，檢測制冷系統(tǒng)中的壓力。</p><p>　　(4)其他維修工具。除了上述工具和設備外，還需要各種扳手、割管器、彎管器、漲管器、解碼器和氣焊設備等。另外壓縮機還應配備離合器扳手，鎖緊螺母套筒，六角扳手等專用工具。</p><p>　　2.2 汽車空調系統(tǒng)故障診斷方法</p><p>　　

20、現代轎車盡管車型眾多，但空調系統(tǒng)的結構卻基本相似，常見的故障大都發(fā)生在制冷系統(tǒng)中，主要有不制冷或制冷效果差，噪聲大，電氣系統(tǒng)故障，車輛動力不足等情況。汽車空調維修人員在維修過程中主要通過一看，二聽，三摸，四測等手段診斷汽車空調各種故障。</p><p><b>　　2.2.1 看</b></p><p>　　(1)如果觀察窗內氣刨持續(xù)流出，制冷劑幾乎像飄舞一樣，說明系

21、統(tǒng)內的制冷劑很少。此時高壓側與低壓側幾乎沒有溫差。</p><p>　　(2)如果有少量氣泡以1～2秒的間隔間隙性地出現，說明系統(tǒng)內的制冷劑不充分。此時高壓側溫熱，低壓側微涼。 </p><p>　　(3)如果觀察窗大體上透明，僅在提高或降低發(fā)動機轉速時，偶爾出現氣泡說明系統(tǒng)內制冷劑量適當。此時高壓側熱（壓縮機出口處溫度約為70℃），低壓側涼（壓縮機入口處溫度約為5℃）。</p

22、><p>　　(4)系統(tǒng)內制冷劑過多時，在系統(tǒng)其他條件都正常的情況下，從觀察窗完全看不到氣泡。這種結果與制冷劑適量條件下所觀察到的結果沒有明顯差異，但此時高壓側溫度較正常高。</p><p>　　(5)通過系統(tǒng)觀察鏡觀察是應注意，干燥過濾器濾網堵塞時，即使制冷劑量正常，也會出現氣泡，但這是用手摸干燥過濾器出口側管路，其感覺是涼的。 此外，從觀察鏡所看到的氣泡是受溫度影響的，外界氣溫高時易出現氣

23、泡。加制冷劑時系統(tǒng)為抽真空，混入空氣，觀察窗內也會看到氣泡。</p><p><b>　　2.2.2 聽</b></p><p>　　就是聽機器運轉的聲音是否有異常，主要包括：</p><p>　　(1)聽壓縮機運轉時有無雜音是否有異常，有則不正常；</p><p>　　(2)聽鼓風機、冷凝風扇電動機等運轉時是否有雜音，

24、有則為不正常；</p><p>　　(3)若有皮帶聲，說明皮帶打滑；</p><p>　　(4)若有尖叫聲，則為電磁離合器磁力線圈老化，磁吸力不夠，離合器片打滑所致。</p><p><b>　　2.2.3 摸</b></p><p>　　當制冷系統(tǒng)及其主要部件出現故障是，常會導致系統(tǒng)管路及主要部件的外表溫度出現異常。因

25、此，根據外表溫度的變化，可以粗略地判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)及主要部件性能的好壞。在具體檢查時，可用處摸手感的方法進行判斷。</p><p>　　(1)摸制冷系統(tǒng)的高、低壓管，高壓管燙手、低壓管冷或冰手為正常；</p><p>　　(2)冷凝器較熱為正常；</p><p>　　(3)儲液干燥過濾器呈溫熱太；</p><p>　　(4)用手感覺空調出風

26、口吹出的風有冰涼的感覺為正常；</p><p>　　(5)用手摸各管接頭及電器插座插頭是否松動.</p><p><b>　　2.2.4 測</b></p><p>　　通過看、聽、摸診斷方法的同時，如果能夠使用壓力表側出制冷循環(huán)系統(tǒng)高、低壓兩側壓力，將使判斷的結果更為準確。例如在制冷劑嚴重不足時，高、低壓表指示值比正常底很多；制冷劑不足時，高

27、、低壓表指示值比正常略底；制冷劑適量時，高、低壓表指示值均正常；制冷劑過多時，高、低壓表的指示值都比正常高，此外，系統(tǒng)內混入空氣時，高、低壓兩側壓力都過高，高壓表抖動強烈。干燥過濾器堵塞時，低壓表的指示值比正常低，高壓表的指示值則比正常高很多。但是，利用壓力表檢查壓力時應注意，制冷系統(tǒng)內的壓了也是隨著溫度的變化而變化的。外界氣溫升高，高、低壓壓力均升高；氣溫下降，高、低壓壓力均下降。 </p><p>　　2.2

28、.5利用短路實驗方法判斷系統(tǒng)控制電路的工作狀況 </p><p>　　在空調系統(tǒng)的使用過程中，若電器系統(tǒng)存在故障，一般應首先對控制電路的工作狀況進行檢查。如經檢查排除線路故障的可能性后，才可對用電裝置和控制元件進行拆修或檢查。</p><p>　　判斷空調系統(tǒng)控制電路的工作情況時，一般可以采短路試驗法，用導線將某段控制電路或電路中個別元器件短接，讓電流從導線上經過。如果用電裝置工作恢復正常

29、，則說明被短接的這段電路或元器件有故障。例如：空調開關打開后，制冷壓縮機的電磁離合器不能吸合。為判斷故障，可以用一根導線直接通過電源為電磁離合器供電，如這時電磁離合器吸合，說明其控制電路存在斷路故障；如離合器仍不工作，則說明電磁離合器內部存在故障，應予以檢修。在確認控制電路存在故障后也可用導線將電路中懷疑有故障的電器件短接，然后觀察電磁離合器能否吸合，以判斷其是否有故障。如將控制電路中的低壓開關短路，如果電磁離合器吸合，則說明低壓開關內

30、部損壞或系統(tǒng)缺少制冷劑。但利用短路試驗法檢查空調系統(tǒng)的空制電路時應注意，如果是電路的熔斷器燒壞，不能用導線短接。為防止損壞用電裝置或電器元件，一定要在查清熔斷器的熔斷原因并加以排除后，再用規(guī)格相同的熔斷器進行更換?！　?lt;/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在指導老師謝有生的悉心指導下完成的，在此，謹向辛勤的指導老師謝有生表示衷心的感謝

31、和崇高的敬意！</p><p>　　在論文的撰寫過程中，得到了工作單位的領導和老師的大力支持，得到了任課老師和廣西職業(yè)技術學院的各位領導和老師們的關心和教導，得到了同班同學們的熱情幫助，在此一并表示最誠摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 呂振清，等.汽車空調[M].大連:大連理工大學出版社,20