汽车电气设备构造与维修（第2版）：项目8 汽车空调系统的检修

1、项目8,汽车空调系统的检修,汽车电气设备构造与维修（第2版） 主编：徐昭、程章,目录 CONTENTS,知识目标,1,2,汽车空调的组成与类型；常用的制冷剂及其对环境的影响,汽车空调制冷原理；汽车空调制冷系统构造及各部件的工作原理；汽车空调通风与采暖,3,汽车空调系统控制；汽车空调的控制电路,了解,熟悉,掌握,4,汽车空调电气故障检查；汽车空调系统制冷不足故障诊断；制冷系统异常噪声故障诊断；汽车空调制冷系统的维护,学会,汽车空调制冷系统 构造,任务 8.1,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任,务,导,入,2016年7月28日，车主王先生来到4S店反映，他的帕萨特轿车打开空调制冷系统后，出风口不

2、出凉风。经检查，储液干燥器至蒸发器之间的管路结霜。用压力表测试，系统低压侧出现真空，高压侧压力高（环境温度为3035 ，发动机转速1 5002000 r/min，高压1.952.5 MPa）。作为汽车维修人员，接到此类汽车空调检修任务，要求熟悉汽车空调制冷系统构造并掌握其维修，我们该搜集这个故障的哪些维修资料呢,汽车空调是指对汽车车厢内的空气进行冷却、除湿、净化或过滤后，达到一定的温度、湿度、气流速度、洁净度，从而使车室内人员感觉舒适，并除去风窗玻璃上的雾、霜等，保证驾乘人员身体健康和行车安全的设备,8.1.1汽车空调的组成及分类,1. 汽车空调系统的组成 （1）通风系统 （2）采暖系统 （3

3、）制冷系统 （4）空气净化装置 （5）控制系统,任务8.1汽车空调制冷系统构造,2. 汽车空调的分类 （1）按功能分类 单一功能型。 组合型。 （2）按驱动方式分类 非独立式空调。 独立式空调,8.1.2汽车空调制冷原理,1）压缩过程。气态制冷剂从蒸发器内被吸进压缩机，压缩机将制冷剂蒸气压缩成高温、高压的气体后，输送给冷凝器。如图 8.1 所示。 （2）冷凝过程。制冷剂在冷凝器中发生相态变化与流动大气进行热交换，把制冷剂的热量散发出去，制冷剂由气态变成液态。 （3）膨胀过程。液态制冷剂通过膨胀阀或膨胀管的节流、降压作用，体积突然变大，成为低温、低压的液雾状混合物进入蒸发器,任务8.1汽车空调制

4、冷系统构造,4）蒸发过程。制冷剂在蒸发器内吸收周围空气中的大量热量发生相变，由液态变成气态。这些低温、低压制冷剂蒸气又重新被吸入压缩机，开始下一个循环的工作,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.1汽车空调制冷系统的工作原理,8.1.3汽车空调制冷循环,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.2汽车空调制冷循环的分类,1冷凝器；2储液干燥器； 3膨胀阀；4蒸发器； 5低压维修阀；6高压维修阀； 7膨胀管；8气液分离器； 9压缩机,任务8.1汽车空调制冷系统构造,8.1.4制冷剂与润滑油,1. 制冷剂 汽车空调制冷剂的分类： R12。 原有的汽车空调基本上都以R12 作为制冷剂，目前已被淘汰。 R

5、12 的替代物 R134a。 R134a 具有与R12 相接近的热力性质。然而R134a 有一定的温室效应，将来也要被替代。 R134a 将来的替代物 R1234yf。 R1234yf 环保性能优越。其臭氧层破坏系数值为0，温室效应值为4,任务8.1汽车空调制冷系统构造,2. 润滑油 （1）润滑油的作用 在汽车空调制冷系统中，润滑油有润滑、密封和冷却三个作用。 （2）润滑油与制冷剂的匹配 R12 与R134a 制冷系统的润滑油不能混用。R12 制冷系统用的润滑油属于矿物油。R134a 制冷剂与矿物油不相溶，目前能与R134a 相溶的润滑油有PAG 和POE 两类。 （3）润滑油的加注量 润滑油

6、与制冷剂是相溶的。常见车型空调系统内制冷剂与润滑油的数量可以从表8.1 中查到,任务8.1汽车空调制冷系统构造,8.1.5汽车空调制冷系统组件的结构,目前汽车空调普遍采用的蒸气压缩式制冷系统通常由压缩机、冷凝器、膨胀阀/ 膨胀管、储液干燥器/集液器、蒸发器及连接软管等组成,任务8.1汽车空调制冷系统构造,1. 压缩机 （1）压缩机的作用 压缩机能将气态制冷剂压缩成高温、高压状态并输送 入冷凝器，维持制冷剂在制冷系统管路中的循环流动。 （2）压缩机的分类 压缩机按运动方式的不同，其分类如图8.3所示,图8.3汽车空调压缩机的分类,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图

7、8.4摇盘式压缩机的剖面图,任务8.1汽车空调制冷系统构造,1主轴；2油封总成；3滑动轴承； 4端面滚柱轴承；5前缸盖；6楔形传动板； 7锥齿轮；8缸体； 9钢球；10摇盘滚柱轴承； 11锥齿轮轴；12连杆；13活塞； 14阀板垫；15吸气腔；16后盖； 17阀板； 18排气阀片；19排气腔； 20压紧弹簧；21摇盘；22后盖缸垫,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.5摇盘式压缩机的工作原理,1主轴；2楔形传动板；3活塞；4连杆；5钢珠；6锥齿轮；7摇盘,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.6旋叶式压缩机的结构,1排气阀；2转子；3吸气孔；4缸体；5叶片；6

8、油孔；7吸气腔,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.7涡旋式压缩机的结构,1涡旋定盘；2涡旋动盘； 3缸体；4曲轴； 5涡旋盘端面密封；6进气口； 7排气口,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.8涡旋式压缩机的工作原理图,1动盘；2内腔；3定盘,电动压缩机。 传统的非独立式汽车空调压缩机由汽车发动机通过传动带和电磁离合器驱动，空调压缩机的工作受汽车发动机工作状态的影响和制约。采用独立式电动机驱动的压缩机由车载电源通过电动机直接驱动。图8.9 所示为凯美瑞混动版的电动压缩机结构示意图。电动压缩机是由变频器将DC 244.8 V 逆变为AC 244.8 V，驱动

9、压缩 机工作。该压缩机可以采用脉冲宽度调制方法进 行调速，具有高效、可靠的变排量性能。该压缩 机只能使用ND-OIL11 型压缩机油，目的是为了 确保内部高电压部件有适当的绝缘,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.9凯美瑞混动版的电动压缩机,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.10电磁离合器的结构,1磁吸盘；2驱动盘；3弹簧片； 4线圈壳体；5皮带轮；6电磁线 圈；7压缩机；8压缩机主轴,2. 冷凝器 冷凝器对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气进行冷却，使之凝结成高温高压的液体。制冷剂蒸气放出的热量由周围空气带走，排到大气中。其类型主要有管片式、管带式和平行流式

10、三种,1）管片式 管片式又称为翅片式，是较早采用的冷凝器形式，如图8.11 所示，由圆形铜管或铝管4 以及套在其上的翅片2 组成。目前仍在大、中型汽车上广泛使用,2）管带式 管带式冷凝器主要由弯成蛇形的多孔扁管，即多孔扁管以及折成V 形或U 形的散热片组成，如图8.12所示。采用焊接技术，以确保盘管和散热片之间接触良好。这种冷凝器的传热效率比管片式冷凝器提高15% 20%。一般仅用在小型汽车的制冷装置上,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.11管片式冷凝器,1进口； 2翅片； 3出口； 4圆管,图8.12管带式冷凝器,3）平行流式 平行流式冷凝器结构图如图8.

11、13 所示，它由圆筒集管、铝质内肋扁管、波形散热翅片及连接管组成。其传热效率可比管带式冷凝器提高约30%，是最有前途的冷凝器形式,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.13平行流式冷凝器,1圆筒集管；2铝质内肋扁管； 3波形散热翅片；4连接管； 5接头,3. 蒸发器 蒸发器将从液体膨胀装置出来的低温低压液态的制冷剂在蒸发器内进行热交换，从而转变成低温低压的气态制冷剂。其类型主要有管带式、层叠式两种,1）管带式 图8.14 所示为管带式蒸发器的结构。管带式蒸发器的构造与工作原理大体与管带式冷凝器相同。目前的扁管已采用带内翅片形式,2）层叠式 层叠式蒸发器又称板翅式蒸发器，该蒸发器的制冷剂通道是由

12、两片冲压成形的铝板叠在一起形成的，波浪形散热铝带夹在每两片铝板之间。其结构如图8.15 所示。这种蒸发器换热效率高，结构最紧凑，适用于使用R134a 工质的汽车空调系统中,任务8.1汽车空调制冷系统构造,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.15层叠式蒸发器,4. 储液干燥器 储液干燥器用于膨胀阀式汽车空调制冷系统中，安装在冷凝器和膨胀阀之间。其内部结构如图8.16 所示，图8.17 所示为其剖面图。其作用为,任务8.1汽车空调制冷系统构造,临时储存液态制冷剂,防止过多的液态制冷剂储存在冷凝器里,滤除制冷剂中的杂质,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.16储液干燥器内部结构图,图8.17储液

13、干燥器剖面图,5. 集液器 集液器又称气液分离器，用于膨胀管式汽车空调制冷系统中。其作用一是捕获液态制冷剂，防止进入压缩机；二是吸收制冷剂中的水分；三是过滤杂质。集液器装于蒸发器出口与压缩机入口之间，即系统低压侧，其结构如图8.18 所示,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.18集液器的结构,6. 热力膨胀阀,任务8.1汽车空调制冷系统构造,1）作用 节流作用。 控制制冷剂的流量。 （2）结构类型 内平衡式热力膨胀阀。 内平衡式热力膨胀阀的结构如图8.19 所示。其特点是在该膨胀阀内设有一内平衡管，将膜片的下腔和蒸发器入口直接相通。感温包内充注制冷剂，放置在蒸发器出口管道上，感温包和膜片上部

14、通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受到的是蒸发器入,图8.19内平衡式膨胀阀的结构及实物图,任务8.1汽车空调制冷系统构造,口压力。如果空调负荷增加，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大；如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度降低，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。 外平衡式热力膨胀阀。 外平衡式热力膨胀阀的结构如图8.20 所示。其特点是膜片下方经外平衡管和蒸发器的出口相通。因此大、中型汽车热力膨胀阀多采用外平衡式热力膨胀阀。 外平衡式膨胀阀与内平衡式膨胀阀原理基本相同，区别

15、是：内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.20外平衡式膨胀阀的原理图及实物图,任务8.1汽车空调制冷系统构造,H 型热力膨胀阀。 将蒸发器的出口和入口做在一起，就可以将感温包的管路去掉，这就形成了所谓的H 型膨胀阀，如图8.21 所示。 H 型膨胀阀中也有一个膜片，制冷剂的温度的变化（制冷负荷变化）可通过膜片上方气体的压力发生变化，从而使阀门的开度变化，调节制冷剂的流量以适应制冷负荷的变化。H 型膨胀阀具有结构简单、工作可靠的特点，在汽车上应用越来越广,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.21H

16、 型膨胀阀的实物图及结构,7. 膨胀管 膨胀管结构如图8.22 所示，即在塑料骨架的内部有一根细铜管，起到节流减压的作用。膨胀管结构和热力膨胀阀最主要的区别是不能调节进入蒸发器的制冷剂流量的多少。由于膨胀管没有运动部件，具有结构简单、成本低、可靠性高、节能的优点，因此美用、日本等国有许多高级轿车采用膨胀管式制冷系统,任务8.1汽车空调制冷系统构造,图8.22膨胀管,1出口滤网；2节流孔； 3密封圈；4塑料骨架；5进口滤网,任务实施,任务实施8.1,汽车空调通风与采暖,任务 8.2,任务8.2汽车空调通风与采暖,任,务,导,入,2016 年1 月28 日，车主李先生来到某汽车4S 店反映，他的汽

17、车空调暖风打开后没有暖风，而且无法用暖风进行除霜，可能是汽车空调通风与采暖系统有问题。作为汽车维修人员，接到检测任务，要求对通风和采暖系统的工作性能进行检测与维护。那么我们应该具备怎样的知识呢,1. 汽车通风的方式 （1）自然通风 利用乘用车行驶时车身外表面的空气压力分布来进行通风。 （2）强制通风 利用风机强制从车外引入新鲜空气与车内空气混合，然后再送入车内,8.2.1汽车通风与空气净化系统,任务8.2汽车空调通风与采暖,2. 空气净化系统 空气净化包括两部分：车外空气的净化和车内循环空气的净化。 （1）车外空气的净化 过滤除尘。利用无纺布等过滤器对尘埃进行筛滤和拦截，其次是借助惯性作用和扩

18、散作用。其优点是简单、价廉，缺点是气流阻力大。 静电除尘。利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正负电极板上而实现对空气的过滤除尘。净化后的空气清洁度很高，可以充分满足乘员的舒适性要求，如图8.23 所示,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.23静电集尘式空气净化装置,1粗滤器；2集尘电极；3充电电极；4负离子发生器；5风机；6活性炭过滤器,任务8.2汽车空调通风与采暖,2）车内空气的除臭除毒 活性炭。利用活性炭来除臭是汽车空调除臭的主要方法，它能吸附空气中有毒有气味的成分，如汗臭、烟臭、厕臭和人体发出的各种臭味，其次还能吸收有害的氯化物和硫

19、化物。 催化反应器。当带着有毒的CO、NOx 和HC 化合物的气体通过催化反应器时，在催化剂的作用下，CO、NOx、HC 化合物在250 350 温度下，很快进行化学反应，转化为无毒性的CO2、N2 和H2O,任务8.2汽车空调通风与采暖,3）自动空气净化 自动空气净化装置由空气污染传感器、允许污染值控制开关、存储器、比较器、电子控制器和净化装置组成。净化装置顺着空气流向依次由除尘器、去臭器、负离子发生器和风扇组成。空气污染传感器可根据光学性能的变化测定空气污染程度。根据空气污染程度，使空气进入净化装置，经电离和净化后回到车厢内。当空气污染程度超过存储器内所储存的允许值时，电子控制组件自动接通

20、净化装置,任务8.2汽车空调通风与采暖,1. 汽车空调采暖系统的作用与分类 （1）汽车空调采暖系统的作用 调节空气温湿度。 冬季供暖。 风窗玻璃除霜、除雾。 （2）采暖的类型与换气方式 常见的汽车空调采暖方式有余热式、独立热源式和综合预热式三种,8.2.2汽车采暖系统,任务8.2汽车空调通风与采暖,任务8.2汽车空调通风与采暖,2. 余热式采暖系统,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.24水暖式采暖装置,A冷空气；B暖风；1加热器芯； 2加热器出水管；3膨胀水管； 4冷却液控制阀；5散热器进水管； 6节温器；7风扇；8散热器； 9水泵；10散热器溢流管； 11散热器出水管； 12加热器进水管；

21、13风扇,任务8.2汽车空调通风与采暖,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.25热管式汽车空调采暖装置,1暖风管；2热管；3密封隔板；4鼓风机；5排气管；6换热器废气通道；7消音器； 8阀门；9热液体；10冷凝；11蒸气；12导热金属；13放热端；14吸热端；A吸热；B放热,任务8.2汽车空调通风与采暖,3. 独立热源式采暖系统 大型豪华旅游车、客车以及寒冷地区使用的汽车常常采用独立热源式采暖系统。独立热源式采暖系统可分为独立热源式气暖系统和独立热源式水暖系统。它们都是通过在燃烧器内燃烧燃料产生的热量加热空气或水，然后将带有热量的介质输送到车厢内提高其空气温度，燃烧后的气体在热交换后排出车外，

22、对车内空气无污染,任务8.2汽车空调通风与采暖,独立热源式气暖系统结构如图 8.26 所示，其工作过程如下：当开关处于“ 点火”位置时，电流接通火化塞4，此时镍铬合金线前端加热变红，接着加热器开始燃烧，电动机1 开始运转带动燃料泵2、燃料分布器3、燃烧空气送风机13、暖风送风机17 运转。燃料由燃料泵2 从燃料箱中经燃烧过滤器、吸入燃料管15 吸出，吸出的燃料由分布器3 内滴下，由于离心力作用使其雾化，燃烧空气送风机13 将助燃空气经吸入管14 吸入与燃料混合，火花塞点燃可燃混合气，燃烧在燃烧室5 中进行。燃烧一旦开始，电火花塞即自行断电，燃烧环11 保持燃烧，燃烧后的高温废气由排气管16 排

23、到大气中，此时，安装在电动机前端的空气送风机送入的室外新鲜空气，经过燃烧室和外筒间壁以及外筒外侧被加热，加热后的空气由暖风排出口8 排出进入车室内的管道，从管道流向各风口供暖,1）独立热源式气暖系统,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.26独立热源式气暖系统结构,1电动机；2燃料泵；3燃料分布器； 4火花塞；5燃料室；6燃料指示器； 7热保险丝；8暖风排出口； 9分布器帽； 10油分布器管；11燃烧环； 12排气管；13燃烧空气送风机； 14燃烧室空气吸入管；15燃料吸入； 16排气管；17暖风送风机,任务8.2汽车空调通风与采暖,独立热源式水暖系统的结构与气暖式的相似。主要的区别是：水暖系统

24、加热介质是水不是空气，水泵代替了风扇。如图8.27 所示，燃烧室由喷油嘴和高压电弧点火器组成，或由多孔陶瓷蒸发器和电热塞组成。燃烧室的一侧仍为高温的燃烧气体，而另一侧则是水不再是空气。供水系统是以水泵代替风扇作为动力，水的来源可以是专用的水箱，也可以是发动机的冷却液。加热器的供油系统由电动机、油泵、助燃风扇、水泵组成。控制系统由水温控制器、水温过热保护器、定时器等组成，水温控制器可以根据水温的高低控制燃油的喷油量；水温过热保护器则在水温超过预调温度时将油门切断，停止燃油燃烧。其点火燃烧过程与前述的气暖式相仿。 水暖式的最大优点是不仅可以为车室供暖，而且还可以预热发动机的冷却液、润滑油以利于冬季

25、发动机启动，待发动机启动后，再将被加热的水送往车室内的暖风散热器,2）独立热源式水暖系统,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.27独立热源式水暖系统结构,1多孔陶瓷蒸发器；2电热塞；3助燃风扇； 4油泵；5电动机；6水泵；7进水口；8出水口；9助燃空气；10废气,任务8.2汽车空调通风与采暖,4. 汽车风窗玻璃除霜装置 除霜装置用于消除严寒季节在风窗玻璃上集结的霜和雪。目前汽车除霜方法有暖风吹拂除霜和电加热除霜两种,任务8.2汽车空调通风与采暖,冬季和雨天车窗玻璃全部关闭，车内乘客呼出的气体使车内空气受热，呼气中的水蒸气和空气中的水蒸气遇到内外有温差且外侧温度较低的玻璃时，水蒸气凝结成霜，使驾

26、乘人员视线模糊，严重影响驾驶和观光。为确保安全和观光，空调系统在前挡风玻璃下方，仪表板上方，安装有除霜用的暖风吹出口和侧面吹出口用于除霜,1）暖风吹拂除霜法,由于后风窗玻璃距离暖风装置比较远，如果采用暖风吹拂除霜法，则暖风风管较长，布置较为困难，且热量损失大。因此，汽车后风窗玻璃多采用电加热除霜法。 电加热除霜法是在汽车后挡风玻璃内侧印制导电胶，或者镀上氧化铟导电薄膜，通电后，导电胶或氧化铟导电薄膜发热，即可使汽车玻璃温度升高，实现除霜。 电热丝（导电胶或氧化铟导电薄膜）的消耗功率一般为500 700 W，玻璃表面温度可达70 90 。如图8.28 所示为采用电加热除霜法对汽车后窗玻璃和车外后

27、视镜除霜,2）电加热除霜法,任务8.2汽车空调通风与采暖,图8.28具有电加热除霜/ 除雾功能的车外后视镜及后窗玻璃,任务8.2汽车空调通风与采暖,任务实施,任务实施8.2,汽车空调系统控制原理,任务 8.3,任务8.3汽车空调系统控制原理,任,务,导,入,2016年4月8日，一位本田飞度车主到4S店反映空调出风小，当空调风量开到最大时风量仍然很小，并且故障一直存在。作为汽车维修人员，接到检测任务，要求对鼓风机的工作性能进行检测，必要时应对控制电路进行检测与维护。那么我们该怎样对这些系统控制部件和电路进行维护和检测呢,1）高压开关,任务8.3汽车空调系统控制原理,8.3.1汽车空调系统控制,1

28、. 制冷循环的压力控制 汽车空调通过压力开关来进行压力控制。压力开关属于保护元件，分高压保护、低压保护和中压开关三种。根据结构不同又分为低压压力开关、高压压力开关和三位压力开关,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.29高压开关,1接头；2膜片；3外壳；4接线柱；5弹簧；6固定触点；7活动触点,任务8.2汽车空调通风与采暖,2）低压开关,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.30低压开关,1导线；2弹簧；3触点；4支座； 5压力导入管；6膜片,任务8.2汽车空调通风与采暖,3）三位压力开关,任务8.3汽车空调系统控制原理,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.31三位压力开关的结构及工作过程,

29、任务8.2汽车空调通风与采暖,1）汽车空调冷凝器和发动机冷却液散热器共用一套风扇,任务8.3汽车空调系统控制原理,2. 散热系统（冷凝器风扇）的控制,2）汽车空调冷凝器和发动机冷却液散热器各用一个风扇,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.32冷凝器和散热器风扇控制电路,任务8.2汽车空调通风与采暖,任务8.3汽车空调系统控制原理,3）散热器风扇与多个冷凝器风扇的组合控制,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.33散热器风扇与多个冷凝器风扇的组合控制,任务8.2汽车空调通风与采暖,1）串电阻有级调速法,任务8.3汽车空调系统控制原理,3. 鼓风机调速控制 目前，常用的蒸发器鼓风机转速控制策略有

30、两种。中低档汽车空调系统多采用串电阻有级调速方法，而高档汽车空调系统多采用脉宽调制无级调速方法,图8.34鼓风机开关与鼓风机变阻器,任务8.2汽车空调通风与采暖,2）脉宽调制无级调速法,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.35脉宽调制无级调速法原理图,任务8.3汽车空调系统控制原理,4. 蒸发器温度控制 如果蒸发器表面的温度低于0 ，空气中的水分就会在蒸发器的表面结霜或结冰，严重时将会堵塞蒸发器的空气通路，导致系统制冷效果大大降低。目前常用的防止蒸发器结霜的方法通常有两种：一是利用接在蒸发器上的温控器控制压缩机的运转；二是利用低压电路中的低压开关控制压缩机运转,1）温度控制器控制法,任务8.

31、3汽车空调系统控制原理,图8.36热敏电阻式温度控制器电路原理图,任务8.2汽车空调通风与采暖,2）低压开关控制法,任务8.3汽车空调系统控制原理,任务8.3汽车空调系统控制原理,5. 压缩机过热控制 常采用过热限制器来控制压缩机过热，其作用是当压缩机温度过高时，切断电磁离合器电路，使压缩机停止工作，避免压缩机受到损坏。当压缩机排出的制冷剂温度过高，或制冷剂量不足时，都会造成压缩机温度过高。 过热限制器的结构如图8.37 所示。当压缩机过热时，过热保护开关闭合，发热丝通电发热后会使熔断丝熔化，从而切断电磁离合器电路，压缩机退出工作状态,图8.37过热限制器工作原理图,以图 8.38 汽车空调的

32、基本控制电路为例介绍汽车空调的电源电路、鼓风机控制电路、发动机转速与温度控制电路（即空调放大器）、压缩机电磁离合器控制电路等基本电路,8.3.2汽车空调的控制电路,任务8.3汽车空调系统控制原理,图8.38汽车空调系统基本控制电路原理图,1）电源控制电路,控制电流：蓄电池点火开关（点火开关开）熔断丝1 空调继电器电磁线圈风量开关（不能在OFF）搭铁。 空调继电器电磁线圈通电后，其触点吸合，于是有电源电流：蓄电池熔断丝2 空调继电器，之后分为两路，一路到鼓风机，一路到压缩机,任务8.3汽车空调系统控制原理,2）鼓风机控制电路,电流从蓄电池熔断丝2 空调继电器鼓风电机，往后因风量开关位置不同，分为

33、以下几种情况。 OFF 挡：由于空调继电器磁化线圈断路，空调继电器断开，无电源电流，鼓风机与压缩机均停转。 L 挡：鼓风机 R2 R1 搭铁，电阻最大，风量最小。 M 挡：鼓风机 R2 搭铁，电阻居中，风量居中。 H 挡：鼓风机搭铁，电阻最小，风量最大,任务8.3汽车空调系统控制原理,3）电磁离合器控制电路,当发动机运转时，压缩机才能工作，其电路为：蓄电池熔断丝2 空调继电器空调放大器继电器压力开关电磁离合器搭铁,4）发动机转速控制电路,为了避免发动机低速时接入空调后引起的发动机熄火或发动机过热现象，一般空调系统都设有发动机转速控制电路。其工作原理是：发动机转速检测电路将点火线圈传来的点火脉冲

34、信号转变成一个连续变化的电压信号，且发动机转速越低，该电压就越高。当发动机转速低于规定值（如800 r/min）时，该电压（即T1 的基极电位）便上升到使T1 导通，T1 导通后，T3 截止，空调放大器继电器磁化线圈断电，其触点断开，电磁离合器断电，压缩机便停止工作。当发动机转速上升到高于规定值时转速检测电压又下降到使T1 截止，T3 便导通（假设此时T2 亦截止），空调放大器继电器磁化线圈通电，其触点吸合，电磁离合器通电，压缩机又开始工作,任务8.3汽车空调系统控制原理,5）温度控制电路,空调系统工作时，当蒸发器表面温度下降到一定值时，其表面就会结霜或结冰，这将影响蒸发器的热交换效率，造成制

35、冷能力下降，因此设有温度控制电路。温度控制电路的传感器是一个具有负温度系数的热敏电阻，它安装在蒸发器出口处，检测蒸发器出风口的冷气温度。 其工作原理为：蒸发器出口冷气温度越低，热敏电阻的阻值就越大，输入到温度电路后，产生的转换电压就越高。当蒸发器出口结霜或结冰时，温度转换电压便升高到使T2 导通，于是T3 截止，空调放大器继电器磁化线圈断电，其触点断开，电磁离合器断电，压缩机停转。当蒸发器表面温度又回升后，温度转换电压又下降到使T2 截止，T3 又导通（假设此时T1 亦截止），空调继电器磁化线圈又通电，其触点吸合电磁离合器通电，压缩机又开始工作,任务8.3汽车空调系统控制原理,任务实施,任务实

36、施8.3,汽车空调常见故障的诊断与排除,任务 8.4,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,任,务,导,入,2016 年8 月18 日，一辆别克凯越轿车的车主到4S 店反映，空调开始运行时一切正常，但过一段时间后制冷效果明显下降直至不制冷。另外还发现空调降温效果不好时，出风口风量不足，风机噪声加大，压缩机频繁启停。作为汽车维修人员，接到维修检查任务，从车主处了解到，之前汽车空调系统使用正常，最近才发现有这些故障。初步检测发现高压压力很高，低压压力非常低（ 0.05 MPa）。作为维修人员，当发现汽车空调的这些故障时，我们应该从哪些方面对该车汽车空调系统进行诊断检修呢,8.4.1汽车空调电气故

37、障检查,以一汽丰田花冠空调为例，分析汽车空调的电气故障，其手动空调电路如图8.39 所示,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,1）鼓风机开关的故障诊断与排除,首先检查鼓风机开关的导通性，如图8.39（b）及图8.40 所示，鼓风机开关在“OFF”位置时，端子间不导通；鼓风机开关在“L0”时，端子1 与端子8 间应导通；鼓风机开关在“M1”时，端子1、端子5、端子8 三者间应导通；鼓风机开关在“M2”时，端子1、端子6、端子8 三者间应导通；鼓风机开关在“H1”时，端子1、

38、端子4、端子8 三者间应导通。若导通性不符合要求，则应更换鼓风机开关。 其次将蓄电池正极与鼓风机开关端子2 相连，负极与端子3 相连，照明灯应亮，若照明灯不亮，则应更换鼓风机开关,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,2. 鼓风机及其控制电路的故障诊断与排除 当出现出风口无风或风量较小的故障时，就要对鼓风机控制电路进行检测,2）鼓风机电阻器的故障诊断与排除,检测鼓风机电阻器端子间的电阻，端子1 与端子2 间的电阻应为1.398 1.605 ，端子1 与端子3间的电阻应为0.465 0.535 ，端子1 与端子4 间的电阻应为3.069 3.531,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,3）

39、鼓风机的故障诊断与排除,拆下鼓风机电动机，将蓄电池正极与鼓风机电动机端子1 相连，负极与端子2 相连，鼓风机电动机应平稳运转。若不正常，则应更换鼓风机电动机,图8.40鼓风机开关,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,8.4.2汽车空调系统制冷不足故障诊断,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,1）制冷剂过多造成制冷不足,原因分析：如果加入过多的制冷剂，一方面会造成系统低压端压力升高，制冷剂沸点升高，不利于制冷剂的蒸发；另一方面，过多的制冷剂进入蒸发器，超出蒸发器的吸热能力，进入蒸发器的液态制冷剂来不及吸热蒸发，从而造成制冷效果不足。 检修方法：可以从干燥罐上方视液镜中观察。如果汽车空调在

40、运转时从视液镜中看不到一点气泡，压缩机停转后也无气泡，就可断定是制冷剂过多，在空调系统低压侧的维修口处慢慢地放出一些即可,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,2）制冷剂过少造成制冷不足,原因分析：由于系统中的制冷剂微量泄漏。 检查方法：可以从干燥罐上方的视液镜中观察到，在空调正常运转时，若视液镜中有连续不断的缓慢的气泡产生，则制冷剂不足。若出现明显的气泡翻转的情况，则表示制冷剂严重不足。制冷剂若不足，应添加制冷剂，但要注意，若从低压侧添加，禁止制冷剂瓶倒，若从高压侧加入禁止发动机启动,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,3）制冷剂内含杂质过多、微堵而引起制冷不足,原因分析：制冷剂内脏物

41、过多，必然使过滤器的滤网出现堵塞，导致制冷通过能力下降，阻力加大，流向膨胀阀的制冷剂也会相对减少，故导致制冷量不足。 检修方法：通过摸管路的温度来判断，除了膨胀节流装置两端和空调压缩机两端有明显的温差以外，其他的管路或元件两端都不应该有明显的温差。如果管路和除膨胀节流装置和空调压缩机之外的元件两端有明显温差，则有可能是出现了堵塞,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,4）空调制冷系统中有水分渗入造成制冷不足,原因分析：当干燥罐内干燥剂处于吸湿饱和状态时，则水分就不能再被滤出。 检修方法：将歧管压力表组分别接在空调管路中的高、低压侧。启动发动机，在空调运转后，高压表显示基本正常，而低压表指示接

42、近零，压力表的指针可能产生不规则的剧烈摆动而无法读清具体数值。仔细查看高压管路，观察膨胀阀附近是否有轻微结霜现象。车内送风凉与不凉，与空调压缩机离合器的工作与否并无直接关系，很有可能该车制冷系统内部有水分,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,5）系统中有空气,原因分析：空气使系统密封性变差，可能是维修过程中抽真空不彻底而造成的。 检修方法：通过检查空气系统及电路均无问题，但检测高、低端的压力时，发现低压端压力过高，但高压端压力又偏低的现象。经过系统常规检查后，空调工作时，视液孔内有连续气泡流动现象。很可能是在维修工检修中没认真地抽真空或都有空气进入系统内所致。空调正常运转时，若视液孔内有连

43、续不断的快速的气泡流动，则为系统内空气过多，这时就需要对制冷系统进行抽真空，再重新加注新的制冷剂。做仔细的充气检漏后无问题，对制冷系统进行抽真空，然后注入适量的制冷剂,8.4.3制冷系统异常噪声故障诊断,1. 制冷系统异常噪声故障原因分析 （1）压缩机驱动皮带松动、磨损过度，皮带轮偏斜，皮带张紧轮轴承损坏等。 （2）压缩机安装支架松动或压缩机损坏。 （3）冷冻机油过少，使配合副出现干摩擦或接近干摩擦。 （4）间隙不当、磨损过度、配合表面油污、蓄电池电压低等原因造成电磁离合器打滑。 （5）电磁离合器轴承损坏，线圈安装不当。 （6）鼓风机电动机磨损过度或损坏。 （7）系统制冷剂过多，工作时产生噪声

44、,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,2. 故障诊断与排除流程图 空调系统异响或振动的故障诊断流程如图8.41 所示,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,图8.41空调异响或振动的故障诊断流程,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,1）歧管压力表的结构,如图8.42 所示，歧管压力表有两个，一个用于检测制冷系统高压侧压力，呈红色；另一个用于检测制冷系统低压侧压力，呈蓝色。低压表显示压力，也显示真空度，真空读数范围0 101 kPa ；高压表不显示真空，只显示压力。三个管接头分别连接三根软管即低压软管、高压软管及中间软管。两个阀即高压阀和低压阀是控制高、低压管路与中间管路是否相通的阀门

45、,8.4.4汽车空调制冷系统的维护,1. 空调制冷系统工作压力的检测,图8.42歧管压力表,1低压表；2高压表；3高压手动阀；4高 压侧软管；5压缩机；6高压检修阀；7低 压检修阀；8低压侧软管；9低压手动阀,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,2）用歧管压力表检查空调制冷系统压力的方法,关闭歧管压力表的高、低压阀，将其高、低压软管分别接于制冷管路的高、低压检修阀上，并利用制冷系统内部压力排除管内空气。启动发动机，打开空调开关，这时高压表指针慢慢上升，低压表指针慢慢下降，稳定后即可读出压力值。 正常压力：低压0.15 0.2 MPa ；高压1.45

46、1.5 MPa。测试的条件为：蒸发器吸入口处的温度为30 35 ，发动机转速为2 000 r/min，鼓风机转速置入最高挡，温度控制置入最冷，进气模式为内循环方式,2. 制冷系统的检漏 空调制冷系统常用的检漏方法有目测检漏法、电子检漏仪法、压力检漏法和抽真空检漏法等，必要时可综合运用多种方法查漏,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,1）目测检漏法,2）电子检漏仪法,3）压力检漏法,4）抽真空检漏法,图8.43抽真空检漏法,正确连接歧管压力表。在空调系统没有制冷剂的情况下，将压力表低压软管的快速接头连接到空调系统的低压检修阀上，高压软管的快速接头连接到高压检修阀上，之后把中间软管连接到真空泵

47、上，如图8.43 所示。 打开歧管压力表的高、低压阀，启动真空泵，并观察低压表上的真空表部分，直到读数为-80 -100 kPa。 关闭歧管压力表的高、低压阀，保持一定时间，观察真空表压力是否回升，如回升则表示空调系统有泄漏点，此时应进行检漏和修补。注意采用抽真空的方法检漏，只能说明制冷系统是否泄漏，而不能确定泄漏的具体部位,任务8.4汽车空调常见故障的诊断与排除,3. 冷冻油的加注 采用歧管压力表、真空泵补加冷冻油时，步骤为： （1）将系统抽真空至-100 kPa，持续一定时间后关闭高、低压阀及低压管路上的辅助阀，关闭真空泵。 （2）用一个有刻度的量筒，盛入比需要补充的冷冻油量（40 mL）稍多的冷冻油。 （3）将低压软管从歧管压力表上拧下来，并将其插入盛有冷冻油的量筒内，启动真空泵， 慢慢打开压力表的高压阀和低压管路上的辅助阀门，补充的冷冻油就从压缩机的低压侧进入压缩机中，当冷冻油量达到规定值时，关闭高压阀