凯美瑞空调系统的检测与维修

1、毕业论文 论文题目： 凯美瑞空调系统的检测与维修 系 部: 专业名称： 班 级：学 号： 姓 名： 指导教师： 完成时间：年月日 目录 、凯美瑞空调系统的认识 （ 一 ） 凯美瑞空调系统的过去与未来 1 （ 二 ） 凯美瑞空调系统的基本功能 2 二 、凯美瑞空调系统基本的组成 2 （ 一 ） 制冷系统 3 （ 二 ） 暖风系统 8 （ 三）通风系统 9 （ 四 ） 控制系统 10 三、凯美瑞空调系统的制冷原理 11 四、凯美瑞空调系统故障实例分析 12 （ 一 ） 案例 1 12 （ 二 ） 案例 2 14 五、凯美瑞空调的使用与维护 15 （ 一 ） 凯美瑞空调的使用注意事项 15 （ 二

2、） 凯美瑞空调的日常维护 15 致谢 17 参考文献 18 凯美瑞空调系统的检测与维修 摘要：随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，汽车开始走进了千 家万户。人们一贯追求汽车的安全性、 可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性 的要求。汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，必须要不断的发展， 这就给汽车空调的使用与维修等技术问题带来新的挑战。现代汽车空调是一个机 电一体化的，多功能于一体的系统，要想合格快速的维修好汽车空调就要彻底了 解汽车空调。本文重点介绍了丰田凯美瑞轿车空调系统的组成与作用、主要部件 的功用及其制冷系统的工作原理，并且通过故障案例分析，对凯美瑞空调系统进 行更

3、深一步的了解。 关键词：凯美瑞；空调系统；组成；制冷原理；案例 一、凯美瑞空调系统的认识 （一）凯美瑞空调系统的过去与未来 汽车空调是指对汽车车内的空气质量进行调节的装置。 不管车外天气状况如 何变化，它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范 围内。 丰田凯美瑞汽车空调的发展大体上经历了五个阶段：单一取暖阶段、单一冷 气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也 经历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方 面也在不段的更新改进。 同时凯美瑞空调系统未来的发展方向主要体现在以下几个方面： 1、提高舒适性。随着人们生活水平

4、的提高，对于舒适性将会提出更高的要 求，因此以后的空调系统将会是更加舒适的， 全功能的，以便满足驾驶员及乘客 对舒适性的追求。 2、更趋于个性化。在市场需求快速增长的背后，中国汽车空调市场正在进 入新的发展阶段，市场竞争进一步深化，因此将会有越来越多的有车一族追求个 性化的内饰，开始选装个性化的空调。另外，随着我国汽车市场竞争的进一步加 剧，特别是轿车市场，新产品推出的速度越来越快，而每一款新车的推出就会要 求有新的汽车空调与之配套，个性化的空调系统可以提高新车的销售量。 3、更加趋于小型，节能环保。在国际环保主义潮流的影响下，汽车空调的 环保问题也引起了汽车相关群体的关注，汽车空调技术也正在

5、朝环保化方问发 展。虽然目前轿车的燃油余热足够提供轿车内的采暖和除霜的需要，但高效汽油 和柴油发动机燃烧效率更高，燃油余热会进一步减少；而电动车和混合动力车则 不得不牺牲驱动性能来提供采暖和制冷，因此必须通过提高汽车空调系统的效率 来减轻汽车的动力负担。对于新一代环保型汽车，如电动、混合动力、燃料电池 和其它的低排放车辆，由于本身动力远小于传统动力车辆，能够提供给空调系统 的动力极为有限。鉴于此，提供节能高效、性能可靠的空调系统对占领市场至关 重要，这也必将是未来一段时间内中国汽车空调技术的发展方向。 （二）凯美瑞空调系统的基本功能 1、调节车内的温度。空调系统在冬天利用暖风系统升高车内的温度

6、，夏季 有制冷系统降温除湿。 2、调节车内的湿度。湿度的大小直接影响人体内的水分蒸发速率和口腔、 鼻腔黏膜等健康状况和驾驶的工作状况。车内的湿度一般应保持在30%- 70%以 内。 3 、调节车内的气体流速。空气的流速和方向对人体舒适性影响很大，夏季 流速应限制在0.25m/s以内，总之根据乘客的生活环境，年龄、健康状况、冷热 习惯等生理特点来控制出风口的风量， 免得过大的风速直接吹到人体上，使人感 到不舒服。 4、过滤净化车内空气。车厢内的空气质量是乘员舒适性的重要保证，由于 车内空间小、乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况，还有 尾气、灰尘、烟味等造成车内空气污浊，影响乘员

7、的身体健康，因此必须要求汽 车空调具有补充车外新鲜空气过滤和净化内空气的功能。一般在汽车空调的进风 口都装有空气过滤装置和空气净化装置。 二、凯美瑞空调系统基本的组成 如图1所示凯美瑞汽车空调主要由制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净 化系统、电子控制系统组成。 空调压力传感器 图1凯美瑞空调系统的基本组成 （一）制冷系统 如图2所示凯美瑞空调系统主要有：压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、 蒸发器、鼓风机等部件组成。 低温低压液体 裁发器 低沮低雄宅体 蓉鼓风机 l/u 1、压缩机 低温低斥气态 髙温高压气态 匸I r2 F 吸;亦 压气态冷媒 蒸応把低 溫低压的液 态冷媒蒸发 为气态使 车

8、厢内冷却 !| fiiiiiiiuiiiiiil K . . _ iiiiiniiiiiig iiiiiiiiniiifl (矽 冷涵把高 温庇压气休 冷媒热髦散 发到空气之 中，便之 液化 图2凯美瑞空调制冷系统结构与原理图 髙压制冷制 旁通回竝 电破縹匾 排岀阔 哉压制冷刑废转斜盘 电雄阀 柱塞 图3斜盘式压缩机结构 (1 )凯美瑞空调压缩机为斜盘式压缩机，其结构如图3所示,主要由斜盘、 主轴、双向活塞、双向气缸、钢珠、阀板总成、汽缸盖、电磁离合器组成。 (2)压缩机作用 压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，其主要有两个作用，一是使系统内产生 低压条件；二是把气态制冷剂从低压压缩至高压，并使其

9、温度升高。 (3)斜盘式压缩机的优点 由于斜盘式压缩机没有曲轴连杆机构， 体积小，重量轻，所以可以直接安装 到发动机的机体之上。 2 、冷凝器(鳍片式) 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。 如图4所示，其作用是：将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其 凝结为高压制冷剂液体。 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，排到大气中。 图4凯美瑞空调冷凝器 3、储液干燥器 储液干燥器一般安装在冷凝器和膨胀阀之间， 如图5

10、所示，其作用是储存系 统中多余的制冷剂，以便制冷负荷变动和系统中有微漏时， 能及时补充和调整系 统中的制冷剂量，以保证制冷剂流动的连续性和稳定性。 同时，可防止过多的液 态制冷剂贮存在冷凝器里，使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且， 还可滤除制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，以防止制冷系统管路脏堵和冰 塞，保护设备部件不受侵蚀，从而保证制冷系统的正常工作。 图5储液干燥器 4、膨胀阀 膨胀阀也称为节流阀，如图6所示，是组成汽车空调制冷装置的主要部件， 它安装在蒸发器入口前，为制冷循环高压与低压之间的分界点。 在膨胀阀前，制 冷剂是高压液体，在膨胀阀后制冷剂是低压低温饱和液体和蒸汽的雾

11、状混合物。 膨胀阀的功能：一是将高压制冷剂液体节流减压，由冷凝压力降至蒸发压力； 二是自动调节制冷剂进入蒸发器的流量，以适应制冷负荷变化的需要；三是控制 制冷剂的流量，防止液击（即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引 起压缩机阀片的损坏）和蒸发器出口蒸气异常过热。 图6膨胀阀 5、蒸发器 蒸发器是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器， 如图7所示，结构形式与 冷凝器基本相同，其作用是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽 化,吸收蒸发器表面周围的热量而使之降温， 电动机驱动的鼓风机再将冷风吹到 车室内，使进入其中的制冷剂与其外部空气完成热交换，蒸发器外部的空气放热 冷却，达到降温的

12、目的。 1吸热管2管子3排水管4水槽 21 图7凯美瑞蒸发器 6 、鼓风机 汽车空调制冷系统采用的风机，如图 8所示，大部分是靠电机带动的气体 输送机械，它对空气进行较小的增压，以便将冷空气送到所需要的车室内， 或将 冷凝器四周的热空气吹到车外，因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 图8凯美瑞空调鼓风机 1-加热器；2-发动机进水管；3-水阀；4-发动机出水管；5-预热管 图9凯美瑞暖风系统的基本组成 凯美瑞暖风系统主要是由加热器、水阀、水管、发动机冷却液等组成，如图 9所示，汽车暖风系统是用来为车厢内取暖及风窗除霜用的，它是汽车空调的重 要组成部分。暖风系统，俗称汽车空调暖风装置，是将

13、新鲜空气送入热交换器， 吸收某种热源的热量，从而提高空气的温度，并将热空气送入车内的装置。凯美 瑞采用水暖式暖风系统。如图十一所示，水暖式暖风装置以发动机冷却系统中的 冷却液为热源，将冷却液引人车厢内的热交换器中， 使鼓风机送来的车厢内空气 或外部空气与热交换器中的冷却液进行热交换， 鼓风机将加热后的空气送人车厢 内。 发动机冷却系中的热水由进水管从发动机水套引出，再通过出水管返回发动 机冷却系。进、排风系统是由进风筒、出风筒、出风口和控制风门组成，如图 10所示。暖风机本体由直流电动机、鼓风机、本体进风口、机箱和本体出风口 以及螺旋室等组成。 水暖式暖风装置通过发动机上的冷却液控制阀分流出来

14、的冷却液送人暖风 机的加热器心，放热后的冷却液由管道回到发动机。 另一路冷却液通过管道进入 散热器，放热后的冷却液由管道回到发动机。 在发动机冷却液进口装有水泵，它 是冷却液循环的动力。冷空气则在鼓风机的作用下，通过加热器加热后，由不同 的风口吹向车厢内。暖风装置的暖风流经驾驶员座位左右的空间， 在车内均匀分 布。为了防止风窗玻璃结霜，暖风可以通过风窗玻璃下面的出风口， 将暖风吹到 风窗玻璃上，以保持风窗玻璃内侧温度在零摄氏度以上。 图10水暖式暖风装置的结构与工作原理 （三）通风系统 通风系统的作用是吸入来自车外或车内的空气，经蒸发器制冷或加热器加 热后通过一些风门的控制后送到车内各个部位。

15、由吸气段、送气通风段（加热 器与空调蒸发器）和空气分配段组成。 1、吸气段 吸气段包括外界（新鲜）空气吸进、车内（回流）空气吸进和外界/车 内空气风门，这一段出口段为鼓风机。一般来讲，当处于最大制冷档的模式 时，空气由车内回流空气供给 ，其余档位模式的空气均来自外面环境 ，有些 系统甚至在最大制冷档时，亦提供超过20%的新鲜空气，以保证车内略有正 压，以防止有害排气进入车内而危害人的健康。 2、送气通风段 是系统的中心段，它包括：加热器、蒸发器以及混合门。 所有空气均通 过蒸发器。 车内舒适性所要求的所有温度和湿度，正是这一段完成的。 3、空气分配段 空气分配段将经蒸发器制冷或加热器加热后的空

16、气或从地面出风口 、或从 除霜出风口 、或从仪表板出风口排出。这取决于模式门的位置。凯美瑞空调通 风系统风门布置如图11所示。 -* 八 图11凯美瑞通风系统风门布置图 （四）控制系统 如图12所示,凯美瑞空调控制系统由四部分组成：一是传感器部分，专门负 责温度信息反馈；二是系统“控制中枢”，也就是空调器控制部件 ECU三是控 制部件，包括混合气流电动机、气流方式电动机等，用以控制冷暖气组合、开启 或关闭正面、侧面和脚部的出风口；四是自检及报警部分。在丰田车系中。自动 A/C由下列组件控制：A/C控制EC（或A/C放大器）;发动机ECU控制面板; 内部温度传感器；环境温度传感器；太阳能传感器；

17、蒸发器温度传感器；水温传 感器（发动机ECU发送此信号）；A/C压力传感器；空气混合伺服电动机；空气 进口伺服电动机；气流伺服电动机；鼓风机马达；鼓风机控制器（控制鼓风机马 达） 27 2 15C时，电阻标 准值应为2. 1-2 . 6 KQ。而检测到的该传感器输出电阻值明显偏大，说明蒸发 器温度传感器损坏。更换蒸发器温度传感器，故障排除。 4 、故障总结 蒸发器温度传感器的作用是感知蒸发器表面温度， 将不同的温度转化成电信 号发送给空调放大器， 由其控制压缩机工作， 防止系统温度过低。 如果传感器损 坏，其输入空调放大器错误信号，将导致压缩机连续工作，造成系统压力过高， 超出了膨胀阀的调节范

18、围。当蒸发器表面温度达到 0 C时，也不能进行控制， 造成蒸发器表面结霜， 阻碍了空气的正常流通， 所以刚打开空调时， 前段时间感觉其工作正常。当蒸发器表面温度降低到标准以下时，出风口吹出白雾状冷气， 其表面结霜后阻碍了空气从其散热片流过，导致制冷效果变差。 ( 二)案例2 1 、故障现象 故障车辆为广汽丰田2007年生产的第6代凯美瑞240G豪华版汽车,该车空 调采用全自动H型双驱独立控制，累计行驶里程为10万多km车主反映空调压 缩机不间歇工作。 2、故障原因 (1) 压缩机控制线路有故障。 (2) 制冷系统制冷效果差，压缩机连续工作也不能满足设定的温度要求。 (3) 蒸发器温度传感器损坏

19、，制冷系统虽已达到设定的温度，但蒸发器温度 传感器感知不到蒸发器的温度，无法将正确的信号传递给空调控制总成，空调 控制器也就无法控制压缩机的工作。 3 、诊断与排除 (1) 制冷系统的检测 让制冷系统工作，将鼓风机开关打到风量低档位置，停一会儿摸低压管感 觉很凉，从风口吹出的风很凉，再停一会儿，低压管开始结霜，说明制冷系统 的制冷效果很好。故障肯定在压缩机控制线路或蒸发器温度传感器。由于蒸发器 温度传感器较难检查，所以先检查压缩机控制线路。 (2 )压缩机控制线路的检测 压缩机控制线路如图13所示 空调罐器 放大器愛电春 1432 麻火开关*兰更乞_ L 空调继电器靖子 压缩机 图13压缩机控

20、制线路 拔下空调继电器进行检查 , 端子 1与 4 之间有线圈导通电阻 , 将端子 1和端 子 4 分别接到蓄电池的正负极上 , 经测量端子 2 与 3 之间导通 , 说明继电器正 常。将点火开关转至ON位置,测得继电器插座端子1与3对搭铁有12 V电压。 测量端子 1 与4之间电压, 在接通空调开关时为 12 V, 说明端子 4不受空调放 大器控制 , 将继电器盒总成拆下 , 发现端子 4 的导线上并联了一根导线 , 直接 搭铁, 将搭铁线拆除后 , 此故障排除。 4、故障总结 排除故障应该遵循由简单到复杂的顺序， 此类线路故障排除要求技师必须对 空调系统的电路图十分熟悉，这样才能迅速找到故

21、障点并排除。 五、凯美瑞空调的使用与维护 (一)凯美瑞空调的使用注意事项 (1) 车启动后不要立即启动空调，需要等引擎运行平稳后开启一会儿吹风再 制冷。 (2) 到达目的地前几分钟关闭空调，开内循环吹风，可以帮助降低蒸发器表 面和管道内的温差，防止过多的水份堆积。 (3) 驻车前应该先关闭空调系统，避免下次启动时瞬间高压冲击压缩机。 (4) 如果需要，应拆下空气滤芯并用高压气体吹去灰尘，如空气滤芯太脏就 要更换。 (5) 汽车的内外循环要合理更换调节。 (6) 如果天气好，可以把车开到空气好的地方，熄火，打开车头盖，晒晒太 阳除除菌。 (7) 尽量不要在车内吸烟。 (8) 空调进气口附近不要堆积过多杂物，以免影响空气流通。 ( 二)凯美瑞空调的日常维护 (1) 保持冷凝器的清洁。 (2) 保持送风通道口的空气滤清器的清洁。 (3) 应定期检查制冷压缩机驱动皮带的使用情况和松紧程度(新装的传动带 在使用 36-48h 后会有所伸长，故应重新张紧，张紧力一般为 441-490N)。 (4) 经常检