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内蒙古交通职业技术学院毕业论文内蒙古交通职业技术学院 毕业设计（论文）作 者： 杨建国 学 号： 23 系 部： 汽车工程系 专 业： 汽车电子技术 题 目： 广本雅阁空调系统的故障的诊断与检修 指导者：孙建华评阅者： 2010 年 9 月 【摘 要】随着人们对舒适性环境要求越来越高,现代汽车上广泛配备了空调系统,汽车空调的作用在于调节空气温度、湿度、速度、流向、和空气洁净度，是改善乘车舒适性的重要装置。目前汽车空调已成为汽车上的典型装置，因此，汽车空调系统出现故障现象也非常普遍。本文从研究现代汽车空调系统的工作原理入手,对汽车空调普遍存在的常见故障进行了分析,结合维修实际给出了诊断方法与排除措施。【关键词】本田雅阁 空调系统 故障诊断目 录1 引言2 广本雅阁轿车空调系统的组成结构及工作原理2.1 暖风装置2.2 制冷装置2.2.1空调压缩机2.2.2蒸发器与冷凝器2.2.3储液罐2.2.4膨胀阀2.2.5高低压开关2.3自动温度控制装置2.3.1 自动温度控制装置的组成2.3.2 自动温度控制装置的控制原理3 本田雅阁轿车空调系统的故障诊断与检修3.1故障自诊断3.2 常见故障及故障原因3.2.1温度自动控制失常3.2.2取暖通风系统失常3.2.3 空调制冷系统失常3.3 故障诊断实例结论致谢参考文献1 引言随着我国汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高，人们对汽车、客车、工程机械等驾乘的舒适性、可靠性、安全性的要求愈来愈高。而空调系统就是为了改变驾乘人员的舒适性，采用人工制冷和采暖的方法，调节车内的温度、湿度、洁净度等指标，从而为人们创造清新舒适的车内环境。汽车空调的发展突飞猛进，建立在机械技术和电子技术基础上的汽车空调技术的更新也不断加快，随之而来的就是汽车空调的维修与保养也日益显得更加的重要。目前，为改善驾乘人员的舒适性，汽车制造商在汽车、客车、工程机械等设备基本上都安装有空调。但由于汽车空调工作条件较恶劣，极易发生故障。曾一度成为豪华汽车重要标志的汽车空调,因它在提高汽车安全性和舒适性上所扮演的重要角色而成为汽车中具有举足轻重的配置.汽车空调已不再是一种奢侈品的象征,是否配置空调以及空调性能的好坏和自控程度的高低已成为汽车销售率的重要砝码之一.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，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。2 广本雅阁轿车空调系统的组成结构及工作原理广州本田雅阁轿车空调系统对车内冷气、暖气供应，通风除尘、除湿和车厢温度实行统一设计、布局和控制。为充分利用有限的空间，形成一个功能齐全和性能多样的空气调节系统，广州本田雅阁轿车空调系统在结构设计上采取了一系列措施，使得空调系统具有单独获得冷气、暖气、通风除尘和被调空气先降温除霜等多项控制功能。广州本田雅阁轿车装备的空调系统为自动空调系统，空调控制面板中的微机能根据车内、外的环境自动调节车内的温度和湿度。当空调系统的电控元件出现故障时，自动空调的故障自诊断系统还能通过控制面板上的液晶显示屏输出故障代码，为维修人员排除故障提供方便。2.1 暖风装置暖风装置中各部件的位置如图2-1所示。广州本田雅阁轿车用暖风机的热量来源是发动机冷却液。从冷却液循环管路中引出水管，与暖风机上的热交换器相连，构成回路。热交换器将热量传给空气，使空气升温。通过调节向暖风机输人的冷却液循环量和外部空气吸人量，可以控制暖风的温度，用暖风装置加热器阀的线缆可以控制冷却液的循环量，利用鼓风机转速的变化和挡风装置可以调节送风量。2.2 制冷装置液体在蒸发时，会从周围吸收热量。制冷装置就是利用这个原理，使制冷剂在空调系统中循环流动，并在蒸发器内由液态蒸发为气态，并吸收空气的热量，使空气降温后供给车内使用，从而除去车厢中的热量。冷气机的制冷剂是在密封的管道内循环使用的，这就需要压缩机将汽化的制冷剂加压液化，经过冷凝器散热后，回到蒸发前的状态广州本田雅阁轿车上使用的制冷剂为无氟R-134a制冷剂。制冷剂的循环过程如图2-2所示。广本雅阁轿车制冷装置(自动空调器)主要由空调压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、膨胀阀、高低压开关和高低压软管等组成。各部件在车上的布置如图2-3所示。2.2.1空调压缩机空调压缩机的作用是将气态的制冷剂以高压压缩成液体空调压缩机吸人从蒸发器中排出的气态制冷剂，并将其压缩.从而使气态制冷剂的温度和压力急速上升空调压缩机由发动机驱动.空调压缩机工作时，会消耗发动机的动力，因而，在汽车暖机或加速状态下，空调压缩机将自动关闭。2.2.2蒸发器与冷凝器蒸发器和冷凝器都是热交换器，其结构也很相似，都是在多层管道间装有大量的散热片，如同一台散热器。液态的制冷剂经膨胀阀雾化后进人蒸发器的管道内，温度降低，鼓风机推动空气流过蒸发器的散热器片，被散热器片吸收热量后，变成冷风，送入车内。散热器管道内的制冷剂吸收热量后，转化为低压的气体，进人低压管路。低压管路内的制冷剂气体经空调压缩机压缩后，通过冷凝器散热片向冷却空气散热，降低制冷剂温度，变成液态。在蒸发器中被降压的液态制冷剂膨胀，流经蒸发器管路，同时吸收散热片和管路周围空气中的热量而汽化，从而使车辆内部的温度逐渐下降。为了提高散热效率，冷凝器布置在发动机冷却液散热器的前面，利用行驶风和冷凝器冷却风扇送风，强制冷却制冷剂。2.2.3储液罐储液雄是暂时存放高压制冷剂的容器。它放置在冷提器与膨胀阀之间。另外，储液峨内还有干操剂，用于吸收循环管内的水分并过滤系统中的脏物，从而可以防止水汽在膨胀阀出口结冰，堵塞膨胀阀。储液雄上部设有玻璃观察窗，可以观察制冷剂的量。2.2.4膨胀阀膨胀阀用于降低液态制冷剂的压力，使其成为低压的饱和液体。膨胀阀将高压管路与低压管路分开。膨胀阀上设有节流孔，限制高压制冷剂进入低压管路的量，控制蒸发器吸收的热量。并且当高压制冷剂流经节流阀后，形成喷雾状，有利于制冷剂的蒸发。另外，膨胀阀上还有毛细管与温度传感器相连。随着温度的变化控制膨胀阀节流阀的开度，改变制冷剂的喷雾流量，使制冷能力变化。膨胀阀与蒸发器安装在一起。2.2.5高低压开关高低压开关在管路内的压力低于02个标准大气压或高于32个标准大气压时均断开空调压缩机的电磁离合器电路，防止系统因缺少制冷剂或压力过高而损坏。2.3自动温度控制装置2.3.1 自动温度控制装置的组成本田雅阁温度自动控制装置由温度控制模块、车内外温度传感器、阳光传感器、蒸发器温度传感器、空气混调控制电动机、模式控制电动机、空气循环控制电动机和鼓风机电动机(含转速控制器)等组成。自动温度控制装置各元器件在车上的布置位置如图2-4所示。2.3.2 自动温度控制装置的控制原理自动温度制装置的控制电路如图2-5所示。（1）车内、外空气温度传感器均为一个温控电阻（热敏电阻)，随车内或车外温度的升高该热敏电阻的电阻值减小，温度降低则电阻值增大。 （2）阳光传感器为一个光敏可变电阻二极管。随光照强度的增加，二极管的电阻值增加。 （3）蒸发器温度传感器为一个温控电阻(热敏电阻)，其阻值随蒸发器出口空气温度的升高而减小。 （4）空气混调控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令调节冷与热空气的混合状态。 （5）模式控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令控制出口空气的方向和流量。 （6）鼓风机电动机转速由车内温度控制装置传送的信号进行控制。3本田雅阁轿车空调系统的故障诊断与检修3.1故障自诊断本田雅阁轿车自动温度控制装置具有自诊断功能，其故障自诊断操作方法如下：（1）接通点火开关；（2）将温度控制旋钮先旋至 MAX COOL（最冷）位置，然后再将旋钮旋至 MAX HOT（最热）位置；（3）工作1min后，同时按下AUTO（自动）按钮和OFF（关闭）按钮；（4）在同时按下 AUTO（自动）和 OFF（关闭）按钮时，如果系统有故障存在，就会通过温度显示器指示相应的故障。温度显示器闪示故障码方式如图3-1所示。不同的故障以温度显示器“88”各段中某一段闪亮来指示。温度显示器各段所显示的故障如表3-1所示。如无故障，温度显示器将会以秒为时间间隔重复显示“88(全部的段)。当系统出现多种故障时，有关指示灯都会工作若指示灯A, C, E, G, I和L同时点亮，表明传感器共用搭铁线出现断路故障。关闭点火开关后，自诊断功能会自动消除。当故障被维修后，应再次启动自诊断功能，以确认不存在其他故障。3.2 常见故障及故障原因温度自动控制系统出现的常见故障是温度自动控制功能失常、取暖通风系统工作失常与空调制冷系统工作失常。对各部分可能出现的故障及原因分析如下：3.2.1温度自动控制失常 （1）车内温度传感器、车外空气温度传感器、阳光传感器、蒸发器温度传感器等有故障。 （2）传感器及温度自动控制电路短路或断路。 （3）车内温度控制装置有故障。 （4）起调节温度和通风作用的各风扇和控制电动机、继电器、开关等有故障。3.2.2取暖通风系统失常 （1）再循环控制风门不能在 Fresh（新鲜空气）与Recirculate（再循环）之间变换。 故障原因有：再循环控制电动机损坏；再循环控制连接装置或风门损坏；与再循环控制有关的线路及插接器有接触不良、断路或短路、熔丝烧断等故障；加热器控制板故障。 （2）鼓风机电动机在某一速度或范围内不能运转。 故障原因有：加热器风扇开关损坏；鼓风机电阻损坏；鼓风机电动机控制电路有线路接触不良、断路或短路等故障。 （3）鼓风机电动机完全不工作。 故障原因有：鼓风机电动机损坏；鼓风机电动机继电器损坏；加热器风扇开关损坏；鼓风机电动机控制电路有线路接触不良、断路或短路、熔丝烧断等故障。（4）供暖通风与制冷都不工作。 故障原因有：加热器控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障；加热器控制板有故障。3.2.3 空调制冷系统失常 （1）散热器风扇完全不能运转，但在空调接通时冷凝器风扇可运转。 故障原因有：散热器风扇继电器损坏；散热器风扇电动机损坏；散热器风扇控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障。 （2）冷凝器风扇完全不能运转，但在空调接通时散热器风扇可运转。 故障原因有：冷凝器风扇继电器损坏；冷凝器风扇电动机损坏；冷凝器风扇控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障。 （3）散热器、冷凝器风扇只是在接通空调时才运转，平时不能运转。 故障原因有：散热器风扇开关损坏；冷却系统有故障；散热器风扇控制电路断路或短路。 （4）在空调接通时，散热器、冷凝器风扇都不能转动。 故障原因有：空调二极管损坏；散热器控制模块有故障；散热器风扇控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障。 （5）空调压缩机离合器不能啮合。 故障原因有：压缩机离合器继电器损坏；压缩机离合器损坏；压缩机离合器控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障；ECM 有故障。 （6）空调制冷系统不工作，即散热器风扇、冷凝器风扇和压缩机等都不工作。 故障原因有：空调压力开关故障；加热器控制板有故障；空调系统控制电路有断路或短路、熔丝烧断等故障；空调系统压力不正常。3.3 故障诊断实例 故障现象一：某款本田雅阁轿车，配置F22B型电喷发动机，出现空调不制冷故障现象，在充注完制冷剂后，压缩机仍然不吸合。 故障诊断：运转发动机，按下空调面板的冷气开关，散热器后方的冷却风扇和冷凝器风扇可随之运转，只是压缩机不吸合。找到压缩机电磁离合器继电器，短接30与87号端子，离合器能够吸合；在该继电器座上的85与86号端子间串接一试灯进行检查，得知故障的直接原因是发动机控制单元ECU未执行吸合指令。为了验证冷气开关信号是否已到达ECU。在前乘客脚底板下找到ECU控制单元，发现其针脚与现有的电路图资料不符。但同为一种车系，应具有相同的控制特点，因此仍可使用图3-2所示的电路作为参考。由电路图可知，空调冷气开关需借助暖气风扇开关进行搭铁。也就是说，只有暖气风扇运转，空调冷气开关才能作用。然后这一搭铁信号经由恒温器开关、空调压力开关至ECU。ECU获此“空调请求信号”后才有可能触发电磁离合器继电器吸合。与此同时，冷气开关的闭合会令两个散热风扇继电器的控制端线路经一个二极管后搭铁，使风扇同步运转。根据此思路，通过测量找到这条“空调请求信号”线，按动冷气开关，可在12V与0V间变换。接下来测量ECU的电磁离合器继电器控制线路，它与继电器的端子连接良好。至此说明，故障与空调系统的外部线路无关。发动机ECU对压缩机离合器的控制是有条件的，如节气门角度开启的速率、发动机温度等。其中水温信号为影响因素之一，通过测量，得知发动机的水温传感器信号处于正常的电压值范围内，发动机系统自诊断也无故障码输出。综合分析，故障应在ECU本身，更换新件，故障彻底排除。故障总结：本田这一问题较多。由于更换ECU费用昂贵，因此可将ECU针脚的“空调请求信号”线与电磁离合器控制线接在一起。另外，根据电路图控制特点，这种连接方法不会对ECU造成损坏，同时因为外部线路有二极管的串联，与风扇控制线路不会相互影响，因此是一种较为经济的解决方案 。故障现象二：本田雅阁空调时冷时热故障分析：本田雅阁采用的是自动空调，车内的温度由温度传感器自动控制，车内温度失调可能是由于传感器外表面有过厚的灰尘附着，灰尘导致温度传递缓慢，当室内实际温度已经达到但由于灰尘的“保温”所以传感器会推迟感应到室内的温度，导致压缩机继续工作直到传感器感受到为止，这个时候由于传感器的迟缓车内温度就会变得比较低。反之也是一样的，当车内温度过高后还是由于灰尘的“保温”作用导致传感器控制压缩机吸合工作的时间点拖后，最终导致车内温度高了。故障总结：本田此类问题遇到也较多，这就需要在平时开车的过程中要时常注意对车内的清洁和保持车内的气流通常，最重要的是注意传感器的情节，防止出现传感器由于灰尘的保温作用造成车内的时冷时热，给平时的生活带来不便，同时也注意车子的保养时对一些细节性的环节保持注意，防止出现以上情况。其实这种问题的解决方案不是技术上的问题，只是车子的细节问题，可以很好的避免。故障现象三：调温度传感器故障维修 空调的温度传感器是CPU的“侦察兵”，时刻监视各部件的温度变化，它将检测到的信息经CPU处理后，控制空调的运行。以下是由温度传感器引发的故障。故障分析：1、室内环温传感器阻值变大，引起空调启动频繁。故障现象：一台海尔金元帅变频柜机，用遥控开机，绿色运行灯亮，室外机、压缩机、风机启动，制冷正常，过5分钟，室外机停止运转，过3分钟，室外机又启动运转，反复如此，室内风机送风正常，绿色运行灯灭。 分析检修：检测电源有220V，启动和运行电流正常，判断温度检测出错。检测室内环温传感器已由10k变值为20k，更换同型号的传感器，空调运行灯即刻亮，连接试机2小时，空调开、停制冷正常，故障排除。2. 室内管温传感器阻值变小，引起启动不久整机保护。 故障现象：一台TCL KF-34W空调，开机10分钟后，自动停室外压缩机、风机，室内送风停止，导风板关 闭，整机保护不再启动，重新开机，不一会又整机不启动。 分析检修：测运行电流6A正常，室外冷凝器无脏物遮挡，室内机滤网已清洗过，热交换良好，测低压压力为4.8kg/c，说明不是缺氟或多氟引起的。查环温变值为3k，另换为5k后试机，一切正常。过几天用户来电话说故障重现，上门再次查管温也变值为2.8k，换上同型号5k管温后，经几个月的运行试用，不再出现上述故障。3. 室内环温、管温感温性能改变，引起空调工作失常。 故障现象：一台利凯KFR-25GW空调，插上电源，用遥控能开机10分钟左右，制冷正常，有时室外机启动转一下，运行灯一闪即灭，蜂鸣器随着继电器有“嘀嘀”响声。有时一插上电源，开机、停机、停了又开，室内送风也停了，整机关机，又要重新启动。 分析检修：打开室外机，查压缩机启动电容25F已击穿爆浆。换用新的启动电容，试机，故障依旧，怀疑晶振有问题，用替换法换上新件无效，按常规方法查室内环温、管温阻值5k，都正常。将换下的环温、管温放入温水中用万用表测其感温性能，发现指针下降缓慢（而