汽车电气设备构造与检测项目八 空调系统的检修与维护

项目八

空调系统的检修与维护

任务一介绍空调系统一、概述空调是空气调节（AirConditioning，略作A/C。）的简称，其含义是指在封闭的空间内，对温度、湿度及空气的清洁度进行调节控制。项目范围温度/℃相对湿度（%）换气量（%）风速/m•s-1CO2(%)CO(%)加速度/m•s-2振动/mm噪声/dB冬夏舒适带16~1822~2850~7020~300.075~0.2<0.03<0.01<3<0.2<45不舒适带0~1430~3515~3090~955~10<0.075>0.3>0.03>0.015>3>2>65有害带<0>43<15，>95<5>0.4>10>0.03>4>15>120表8-1舒适性环境参数二、汽车空调系统的控制方法1.手动控制2.电控自动控制三、汽车空调系统的组成和分类1.汽车空调系统的基本组成①通风系统。②采暖系统。③制冷系统。④空气净化装置。⑤控制系统。2.汽车空调系统的分类1）按空调的功能分①单一功能型空调。②冷暖一体型空调。图8-1冷暖一体型示意图图8-1冷暖一体型示意图2）按驱动方式分①独立式空调。②非独立式空调。四、汽车空调系统的结构（一）汽车空调通风系统1.动压通风方式2.强制通风方式采用动压通风方式进行换气时，车辆在静止和在低速行驶时，通风量过小，故一些车辆采用强制通风方式。强制通风是采用电动鼓风机强制车外新鲜空气进入车厢内的一种通风方式。（二）汽车空调采暖系统1.发动机冷却液采暖系统采用发动机的冷却水，使冷却水流过一个加热器芯，再使用鼓风机将冷空气吹过加热器芯加热空气，使车内的温度升高，如图8-3所示。图8-3发动机冷却液采暖式暖风系统1-加热器芯；2-加热器出水管；3-膨胀水箱；4-冷却液控制阀；5-散热器进水管；6-恒温器；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；13-加热器风机；A-冷空气；B-热空气（1）热水取暖系统的组成和部件的安装位置加热器芯图8—4加热器芯水阀图8—5水阀鼓风机（2）热水取暖系统调节温度的方式1)空气混合型图8—7空气混合型暖风系统2)水流调节型

图8—8水流调节型暖风系统图8-9典型发动机冷却液采暖式暖风系统的布置1-电动鼓风机；2-热水供应软管；3-加热器芯；4-挡风玻璃除霜器管道；5-加热器底板出风口；6-热水返回软管2.发动机废气采暖系统发动机废气采暖系统是利用装在排气管道上的特殊热交换器，实现高温废气与低温空气的热交换，把产生的暖风送入车厢，供采暖与风窗玻璃除霜之用。3.独立热源式采暖系统独立热源式采暖系统是专门利用汽油、煤油、柴油等作燃料，使其在燃烧装置中燃烧产生热量，利用空气与燃烧装置进行热交换，使空气升温。（三）汽车空调制冷系统组成及工作过程1、汽车空调制冷系统的基本组成，如图8—10所示图8-,10汽车空调蒸汽压缩制冷系统1-电磁离合器；2-压缩机；3-轴流式冷却风机；4-车外冷空气；5-冷凝器；6-储液干燥器；7-热空气（吹向发动机）；8-高压管路；9-车内热空气；10-离心式冷却风机；11-节流膨胀阀；12-蒸发器；13-冷空气（吹入车内）；14-低压管路；15-压缩机驱动皮带2.汽车空调制冷工作过程1）蒸汽压缩过程

2）冷凝放热过程

3）节流膨胀过程

4）蒸发吸热过程

3．制冷循环（1）膨胀阀式制冷循环（2）膨胀管式制冷循环（CCOT方式）图8—21膨胀阀式制冷循环系统图8—22膨胀管式制冷循环系统（四）制冷剂和压缩机油1．制冷剂(1)不易燃易爆；(2)无毒；（3)无腐蚀性；(4)对环境无害。制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R12、R22、R134a等。注意:R12和R134a两种制冷剂不可以互换使用。2．冷冻润滑油在空调制冷系统中，相对运动的部件需要润滑。由于制冷系统中的工作条件比较特殊，所以需要专门的润滑油—冷冻润滑油。（五）制冷循环系统的组成部件图8—25制冷循环系统各部件的安装位置1.压缩机（1）压缩机的作用与分类压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温、高压的气态制冷剂，并将其送入冷凝器。图8—26叶片式压缩机的结构图8—27叶片式压缩机的工作过程图8—28旋转斜盘式压缩机的结构工作过程旋转斜盘式压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活向右运动。图中的活塞在向左运动中，活塞左侧的空间缩小，制冷剂被压缩，压力升高，打排气阀，向外排出，与此同时，活塞右侧空间增大，压力减小，进气阀开启，制冷剂进入气缸。由于进、排气阀均为单向阀结构，所以保证制冷剂不会倒流2.冷凝器a）冷凝器的作用其作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽进行冷却，使之凝结成高温高压的液体。制冷剂蒸汽放出的热量由周围空气带走，排到大气中。b）冷凝器的结构类型图8-29管片式冷凝器1-进口；2-散热片；3-出口；4-制冷剂散热管图8-30管带式冷凝器1-气态制冷剂；2-异型扁管；3-波纹散热片；4-液态制冷剂图8-31平流式冷凝器1—圆柱形集管；2—铝制内肋扁管；3—波形散热翅片；4—跨接管；5—管接头4.蒸发器（1）蒸发器的作用（2）蒸发器的结构类型图8-32管片式蒸发器图8-33管带式蒸发器1—进口；2—出口；3—空气；4—管子；5—翅片；6—散热口图8-34层叠式蒸发器5.膨胀阀与孔管(1）膨胀阀a）内平衡热力膨胀阀（图8-39）图8-39内平衡热力膨胀阀1-膜片；2-内平衡口；3-针阀；4-蒸发器进口；5-阀座；6-阀体；7-通储液干燥器进口；8-弹簧；9-感温包；10-毛细管图8-40外平衡热力膨胀阀1—膜片；2—温包压力；3—毛细管；4—推杆；5—蒸发器出口压力；6—阀座；7—过热调整弹簧；8—感温包；9—弹簧压力；10—阀体；11—针阀图8-41H形膨胀阀1—接冷凝器；2—至蒸发器；3—从蒸发器来；4—至压缩机；5—钢球与弹簧；6—温度传感器图8-42孔管1—出口；2—孔口；3—密封圈；4—进口滤网6.储液干燥器与集液器图8-43储液干燥器1—引出管；2—干燥剂；3—过滤器；4—进口；5—易熔塞；6—出口；7-视液镜（观察窗口）图8-44集液器1—测试孔口；2—干燥剂；3—滤网；4—泄油孔；5—出气管集液器7.风机（1）离心式风机(2)轴流式风机图8-45离心式风机外形图8-46轴流式风机五、汽车空调空气净化系统1.空气净化系统的分类2.静电除尘式空气净化系统图8-47静电除尘式空气净化系统空气净化过程六、汽车空调基本控制元件1.电磁离合器2.温度控制器1）机械压力式温度控制器2）电子式温度控制器a）电磁线圈不通电，离合器分离，压缩机不工作

b）电磁线圈通电，离合器吸合，压缩机工作图8-48电磁离合器图8-49机械压力式温控器1—感温毛细管；2—波纹管；3—凸轮轴；4—凸轮；5—调节弹簧；6—温度调节螺钉7—触点；8—电源；9—电磁离合器线圈；10—支撑弹簧图8-50过热开关结构1—接线柱；2—壳体；3—膜片总成；4—感应管；5—底座孔；6—膜片底座；7—动触点图8-51旁通电磁阀结构1-阀体；2-主阀；3-阀座；4-针阀；5-可动片；6-回位弹簧；7-线圈；

8-配线；9-防松螺母；10-主阀阀座图8-52压力开关的位置1—蒸发器；2—集液器；3—低压开关；4—压缩机；5—冷凝器；6—高压侧高压开关；7—节流装置；8—低压侧高压开关图8-53高压开关的安装位置1—高压开关；2—O形圈；3—冷凝器图8-54常闭触点型高压开关的结构1—接头；2—膜片；3—外壳；4—接线柱；5—弹簧；6—固定触点；7—活动触点图8-55常闭触点型高压开关的安装位置1、4—O形圈；2—视液镜；3—高压开关图8-56低压开关的结构1—接头；2—膜片；3—外壳；4—接线柱；5—弹簧；6—固定触点；7—活动触点图8-57低压开关的安装位置七、空调控制系统

1．电磁离合器图8—59电磁离合器的结合状态图8—60电磁离合器的分离状态2．蒸发器的温度控制

（1）蒸发压力调节器图8—61蒸发压力调节器图8—62蒸发器温度开关图8—63蒸发器温度控制电路图8—64冷凝器和散热器风扇控制电路4．制冷循环的压力控制图8—65压力开关的功能图8—66压力开关控制电路5．发动机的怠速提升控制图8—67怠速提升控制6．发动机失速控制图8—68防止发动机失速控制电路7．皮带保护控制图8—69皮带保护控制电路8．压缩机双级控制图8—70压缩机的双级控制电路9．双蒸发器控制10．其他控制（1）冷却液温度控制（2）制冷剂温度控制（3）环境温度控制图8—72制冷剂温度开关任务二空调系统的维护

一、空调系统的检查1．直观检查（图8—73)（1）检查压缩机驱动皮带是否过松，如果皮带过松按标准调整；（2）检查空调出风口的出风量。如果出风量不足，检查进风滤清器；如有杂物清除之；（3）听压缩机附近是否有非正常的响声，如果有，检查压缩机的安装情况；（4）听压缩机内部是否有杂音，这种杂音通常都是由压缩机内部零件损坏所引起；（5）检查冷凝器散热片上是否有脏物覆盖，如果有将脏物清除之；（6）检查制冷循环系统的各连接处是否有油渍；（7）将鼓风机开至低、中、高档，听鼓风机处是否有杂音，检查鼓风机是否运转正常2．检查制冷剂的数量(1)通过视液镜检查制冷剂的数量：(2)通过检查系统的压力检查制冷剂的数量：3．检查制冷剂的泄漏4．空调制冷功能的检查5．制冷剂的加注(1)按前述安装歧管压力表，将绿色软管的一端接压力表的中部，另一端接真空泵，如图8—82所示；图8—82连接压力表和真空(2)打开歧管气压表高压侧和低压侧两侧的阀门，开启真空泵抽空，抽真空至歧管气压表低压侧显示为750mmHg或更高，保持750mmHg或更高的显示压力，抽真空l0min，如图8—83所示；图8—83抽真空(3)关闭歧管气压表高压侧和低压侧两侧的阀门，关闭真空泵，（图8—84）；注意：如果关闭真空泵时两侧的阀门（高压侧和低压侧）都开着，则空气会进入空调系统。图8—84关闭真空泵(4）检查系统密封性：真空泵停止后，高压和低压两侧的阀门关闭5min，歧管气压表的读数应保持不变（图8—85）；图8—85检查系统密封性(5)安装制冷剂罐图8—86连接阀门和制冷剂罐图8—87把加注罐安装到歧管气压表上(6)从高压侧加注制冷剂（图8—88）发动机不工作时，打开高压侧阀门加入制冷剂直到低压表到大约0.98MPa(1kg/cm2)；加注后，关闭阀门。（7)检查漏气（图8—89)用电子检漏计按图示的部位检测系统漏气的情况。图8—89从高压侧加注制冷剂（8）从低压侧加注制冷剂关闭高压侧阀门后，起动发动机并运行空调（图8—90)，打开歧管压力计，加入规定量的制冷剂（图8—91)。加注条件：发动机转速为1500r/min；鼓风机速度控制开关处于高位；A/C开关开；温度选择器为最凉；完全打开所有车门。提示：加注量随车型不同而不同，因此应参照相关的说明书。注意：低压侧加注制冷剂时制冷剂罐倒置将使制冷剂以液态进入压缩机。压缩液体将损坏压缩机；不要加注过量，否则将导致制冷不足；更换加注罐时，关闭高低压两侧的阀门；更换后，打开驱气阀，从中部的软管（绿色）和歧管压力表中放出空气；发动机工作时，不要打开高压侧的阀门，这将导致高压气体回流至加注罐，并造成破裂根据歧管压力表的压力检查制冷剂的加注量：在制冷剂加注量达到规定量时，歧管压力表沟压力也应达到规定值，其规定的压力分别是（图8—94)：低压侧：0.15～0.25MPa（1.5～2.5kgf/cm2)；高压侧：1.37～1.57MPa（14～16kgf/cm2)。提示：歧管气压计所示压力随外部空气温度而有轻微的变化。制冷剂加注量符合要求后，关闭低压侧阀门并关闭发动机把歧管压力表从车辆侧维修阀门和制冷剂罐阀门上拆掉提示：歧管气压计所示压力随外部空气温度而有轻微的变化；外部温度高时，加注制冷剂困难，可用空气或冷水降低冷凝器的温度；外部温度低时，可用温水（40℃以下）加热制冷剂罐，这样可使加注比较容易最后检查制冷剂的加注量是否合适，空调系统运转是否正常：通过观察孔检查加注量、检查漏气和空调制冷状况（二、空调维修注意事项1．处理制冷剂时应注意的安全问题（图8—100)(1)不要在密闭的空间或靠近明火处处理制冷剂；(2）必须戴防护眼镜；(3)避免液体的制冷剂进人眼睛或溅到皮肤上；(4）不要将制冷剂的罐底对着人，有些制冷剂罐底有紧急放气装置；(5)不要将制冷剂罐直接放在温度高于40℃的热水中；(6)如果液体制冷剂进入眼睛或碰到皮肤，不要揉，要立即用大量的冷水冲洗，要立即到医院找医生进行专业处理，不要试图自己进行处理。2．在更换零件或管路时要注意的问题(1)用制冷剂回收装置回收制冷剂，以便再次使用；(2)在未连接的管路或零件的要插上塞子，以免潮气、灰尘进入系统；(3）对于新的冷凝器、储液干燥器等零件不要拔了塞子放置；(4）在拔出新压缩机塞子之前要从排放阀放出氮气，否则在拔塞子时，压缩机油将随氮气一起喷出；(5)不要用火焰加热进行弯管和管路拉伸。3．在拧紧连接零件时应注意的问题(1)滴几滴压缩机油到0形密封圈上可使紧固容易和防止漏气；(2）使用两个开口扳手紧固螺母，防止管路扭曲；(3)按规定的力矩拧紧螺母或螺栓。4．处理装有制冷剂的容器时应注意的问题(1)不要加热制冷剂容器；(2）容器要保持在40℃以下；(3）当用温水加热制冷剂容器时，不允许将容器顶部的阀门浸人水中，防止水渗入制冷管路；(4)使用过的一次性制冷剂容器，禁止再次使用。5．在空调制冷系统开启补充制冷剂时应注意的问题(1）如果制冷剂不足，有可能引起压缩机润滑不足，造成压缩机损坏；(2)空调系统在运转时，如果开启高压阀将引起制冷剂倒流入制冷剂容器，使制冷剂容器破裂，因此只允许开启低压阀；(3）如果将制冷剂容器倒置，制冷剂将以液态进入空调管路，造成压缩机液击，损坏压缩机，所以制冷剂必须以气态充入；(4)制冷剂不要充入过量，否则将造成制冷不良、发动机经济性变差、发动机过热等故障。任务三空调系统的故障诊断一、汽车空调系统常用检测维修工具1.专用成套维修工具图8-102汽车空调专用成套维修工具1—歧管压力表组（包括A~C）；2—注入软管（红色）；3—注入软管（绿色）；4—注入软管（蓝色）；5—漏气检测仪（含D）；6—储气瓶；7—管夹；8—制冷剂管割刀；9—扩口工具；10—检修阀扳手；11—制冷剂罐注入阀；12—注入软管衬垫；13—检修阀衬垫；14—工具箱；A—低压表；B—高压表；C—压力表座；D—反应板；E—铰刀；F—刀片2.检漏设备1）卤素检漏灯（图8-103）泄漏量少时，火焰呈浅绿色；泄漏量多时，火焰呈浅蓝色；泄漏量很多时，火焰呈紫色。

图8-103卤素检漏灯结构1—检漏灯储气瓶；2—检漏灯主体；3—吸入管；4—滤清器；5—燃烧筒支架；6—喷嘴；7—火焰分隔器；8—点火孔；9—反应板螺钉；10—反