(新版)汽车电气系统检修课件：空调系统的检修

空调系统的检修

概述汽车空调系统主要包括制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统。汽车空调按不同的分类方式有以下几类：按驱动方式不同分为非独立式和独立式。按空调性能不同分为单一功能型和冷暖一体式。按控制方式不同可分手动空调和自动空调。课题一空调系统制冷剂加注课题二空调系统故障检修课题一空调系统制冷剂加注学习目标

1掌握汽车空调系统的组成及工作原理；2熟悉制冷剂和冷冻机油的作用和性能；3熟悉制冷空调各组成元件；4掌握制冷剂的检查和加注方法及空调系统常用检漏方法。任务描述

一辆桑塔纳2000进入夏季后，打开空调，发现空调不制冷，到修理厂检查，发现空调管道里面制冷剂不足，需对该车空调系统进行检查泄漏点，并加注制冷剂。要完成这项任务，首先要充分掌握制冷空调的结构和原理，才能更好的进行泄漏点的查找；并且要了熟悉制冷剂和冷冻机油的性能和作用，才能进行正确的制冷剂加注。知识准备

1空调制冷系统的基本原理1.1制冷原理首先我们来了解一个名词——汽化潜热。温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量，叫汽化潜热。汽车空调就是利用这一现象，在驾驶室内安装冷却器，在冷却器内不断地把制冷剂由液态转变为气态，带走热量，再用风机把冷却器附近的低温气体吹到驾驶室，从而实现制冷。1.2制冷循环汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、液体膨胀装置和蒸发器等组成。如图8-1-1所示。知识准备

图8-1-1制冷系统的组成及原理1－冷凝器2－散热风扇3－压缩机4－膨胀阀5－蒸发器6－鼓风机7－储液干燥器知识准备

2制冷剂和冷冻机油2.1制冷剂制冷剂是汽车空调系统中在气态和液态不断转换制冷介质，也叫制冷工质、冷媒，在南方某些地区俗称雪种。知识准备

根据空调使用的要求，制冷剂应具备以下的性质：（1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、制冷剂绝热指数低、单位容积制热量较大等。（2）具有优良的热物理性能。具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。知识准备

（3）具有良好的化学稳定性。要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。（4）与润滑油有良好互溶性。（5）安全性。工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。（6）有良好的电气绝缘性（7）经济性。要求工质价格低廉，易于取得。（8）环保性。知识准备

2.2冷冻机油空调压缩机工作时必须要对其进行润滑，由于普通润滑油的低温特性不能达到压缩机的工作要求，所以使用专用润滑油，即冷冻机油。知识准备

冷冻机油除了润滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔开来，从而降低摩擦功、摩擦热和磨损外，还有如下功能：（1）冷冻机油的流动带走摩擦热，使摩擦零件的温度保持在允许范围内；（2）在密封部位充满油，保证密封性能，防止制冷剂的泄漏；（3）油的运动带走金属摩擦产生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用；（4）冷冻机油在摩擦面间可起到缓和两零件冲击，减小运动噪声的作用。知识准备

3制冷系统的主要部件3.1压缩机3.1.1压缩机的作用压缩机是制冷系统的心脏部件，起抽吸、压缩制冷剂并使其不断循环的作用知识准备

压缩机功能归结为：1）抽吸作用：压缩机的抽吸与膨胀阀节流作用相配合，使蒸发管内的制冷剂压力下降，实现制冷剂人液态向气态的转化过程，通过吸热带走车厢内的热量。2）压缩作用：压缩机将低压气态制冷剂压缩，使其压力和温度升高，实现制冷剂从气态向液态的转化过程，并通过冷凝器释放热量，将热量排放到车外。3）循环泵作用：压缩机的不断抽吸和压缩，实现了制冷剂的循环流动，因此压缩机也是制冷剂循环流动的动力源。知识准备

3.1.2压缩机的构造图8-1-2空调压缩机的结构1-高（S）低（D）压管接口2-活塞3-齿盘4-加油塞5-轴承6-驱动斜盘7-摇板8-壳体9-进排气阀知识准备

图8-1-3摇板斜盘式1-传动板2-摇板3-活塞图8-1-4回转斜盘式1-活塞2-回转斜盘知识准备

3.1.3压缩机的工作原理压缩机电磁离合器吸合时，斜盘随主轴一起转动，并推动摇板摆动。摇板盘圆周均匀分布有7个球节，通过球头连杆与活塞相连。当摇板摆动时，如图8-1-5所示，就使某些活塞上行而压缩制冷剂，将高压气态制冷剂压入冷凝器；另一些活塞下行而使进气阀被吸开，吸进气态制冷剂，每个气缸活塞在摇板的驱动下不断地上下行交替进行，实现对制冷剂的抽吸和压缩，并使其循环流动。图8-1-5斜盘式压缩机工作过程a）b）知识准备

每个气缸上都有一个排气阀和一个进气阀，其原理如图8-1-6所示。在活塞下行时，只有进气阀能够打开，而在活塞上行时，只有排气阀才能打开。图8-1-6空调压缩机簧片式进、排气阀原理图1-阀板2-进气阀3-排气阀4-排气阀限位板知识准备

3.2冷凝器3.2.1冷凝器的作用冷凝器是热交换设备，它的作用是将压缩机排出的高温、高压气态制冷剂的热量散发出去，使制冷剂转化为液态。知识准备

3.2.2冷凝器的结构图8-1-7冷凝器知识准备

散热片冷凝管a）管片式b）管带式图8-1-8冷凝器结构及形式知识准备

3.2.3冷凝器的工作原理冷凝器的制冷剂液化（冷凝）过程如图8-1-9所示。图8-1-9冷凝器的冷凝过程知识准备

可将制冷剂的冷凝过程分为三个阶段：（1）高温高压制冷剂蒸气转变为饱和蒸气过程（2）饱和制冷剂蒸气转化为饱和液态过程（3）饱和液态制冷剂冷却为过冷液体过程知识准备

3.3蒸发器。3.3.1蒸发器的作用和冷凝器一样，蒸发器也是一种热交换设备，它是使经膨胀阀节流降压后的低压液态制冷剂和部分制冷剂蒸气进行热交换（吸热）而转变成蒸气，以实现对车厢内空气的降温和除湿。知识准备

3.3.2蒸发器的构造蒸发器安装在蒸发器壳体内，构造与冷凝器相似，有管片式、管带式和层叠式三种结构知识准备

3.3.3蒸发器的工作原理蒸发器的工作原理和冷凝器正好相反，节流后的制冷剂湿蒸气进入蒸发器后，吸收热量而沸腾，并成为饱和蒸气。这一过程中蒸发压力始终保持不变，对应的蒸发温度也保持不变。鼓风机不断地将蒸发器外表面温度较低的空气吹入车厢内，使车内的温度降低。知识准备

3.4膨胀阀3.4.1膨胀阀的作用膨胀阀也称节流阀，通过其节流作用将高压液态制冷剂的压力降低，它可根据流向压缩机的制冷剂温度变化，自动调节制冷剂的流量，以确保流入压缩机的制冷剂为气态。知识准备

3.4.2膨胀阀的结构与原理膨胀阀是汽车制冷系统中的一个主要部件，安装在蒸发器入口处，是制冷系统高压和低压的分界点，目前膨胀阀主要有热力膨胀阀、H形膨胀阀和膨胀节流管（孔管）等形式。（1）热力膨胀阀热力膨胀阀分为内平衡热力膨胀阀和外平衡热力膨胀阀两种形式。知识准备

图8-1-10内平衡热力膨胀阀1－毛细管2－感温包3－制冷剂出口4－调整螺钉5－过热弹簧6－制冷剂入口7－针阀8－膜片9－蒸发器知识准备

图8-1-11外平衡热力膨胀阀1－毛细管2－外平衡管3－制冷剂出口4－感温包5－蒸发器6－调整螺钉7－过热弹簧8－制冷剂入口9－针阀10－膜片知识准备

（2）H形膨胀阀H形膨胀阀的结构如图8-1-12所示。图8-1-12膨胀阀的结构1-温度敏感元件2-膜片3-顶杆4-球阀座5-弹簧蒸发器压缩机冷凝器蒸发器知识准备

（3）膨胀节流管其结构如图8-1-13所示图8-1-13膨胀节流管1－孔口2－进口滤网3－密封圈4－出口滤网知识准备

3.5储液干燥罐3.5.1储液干燥罐的作用储液干燥罐串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上，其作用是吸收制冷剂中的水分防止冰塞、过滤杂质和储存制冷剂用于补充系统的正常渗漏。知识准备

3.5.2储液干燥罐的结构储液干燥罐串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上，其作用是吸收制冷剂中的水分防止冰塞、过滤杂质和储存制冷剂用于补充系统的正常渗漏。储液干燥罐的结构如图8-1-14所示。图8-1-14储液干燥器1－视液镜2－出液管3、5－滤网4－干燥剂知识准备

4汽车空调检修常用工具4.1真空泵真空泵用于去除制冷循环中的空气和水，如图8-1-15图8-1-15真空泵知识准备

4.2歧管压力表歧管压力表（图8-1-16）的用途：（1）测量制冷剂循环系统中的高压和低压；（2）可用于在制冷循环中抽真空；（3）可用于在制冷剂循环系统中加注制冷剂。表盘指示有R134a或R12，确保使用时选用正确。图8-1-16歧管压力表知识准备

4.3加注阀图8-1-17加注阀图8-1-17加注阀知识准备

4.4电子气体泄漏检测仪电子气体泄漏检测仪（图8-1-18）用于检测制冷剂泄漏。操作相对简单，打开电源开关，并调节灵敏度，如果检测到气体泄漏会发出重复的嘟嘟声。图8-1-18电子气体泄漏检测仪知识准备

任务实施

1器材准备汽车整车（或汽车空调系统实验台）真空泵歧管压力表电子汽体泄漏检测仪加注阀R134a制冷剂氮气肥皂水称重器手工具2实施步骤2.1任务分析对于空调循环系统制冷剂严重不足的故障，一般情况下是由于系统有泄漏造成的，这也是制冷系统最为常见的故障。加注制冷剂前，首先要进行系统检漏，以防加注制冷剂后再次漏掉。解决泄漏以后要进行制冷剂充注，充注前要将空调系统抽真空，排出系统里面的空气和水分。任务实施

2.2操作步骤（1）残余制冷剂泄放将歧管压力表高低压管分别接于空调高低压检测口处，将歧管压力表旋钮打开较小的开度，慢慢将制冷剂放出，注意不要带走冷冻油。对于R12应用回收装置将制冷剂回收，以免排放到大气中，会对地球臭氧层造成破坏，损坏环境。任务实施

2）空调系统检漏检漏方法有以下几种方法：1）外观捡漏法2）肥皂水捡漏法3）检漏仪检漏法4）负压检漏法5）正压捡漏法任务实施

（3）抽真空

1）将歧管压力表上的软管分别接到高压、低压管接头上，打开压力表高低压手动阀，将中间管接到真空泵吸气口上。2）起动真空泵，然后打开歧管压力表的高低压手动阀，直至低压表指示到-0.lMPa（7l0mmHg）时，关闭高低压手动阀，并停转真空泵。使空调系统静止状态维持5～l0min，查看低压表的读数是否上升，如稳定不变，说明系统密封良好，已完成抽真空作业。任务实施

4）加注制冷剂1）在空调系统抽完真空后，同时关闭歧管压力表的高低压阀门。2）从真空泵接头上取下歧管压力表中间管，连接到制冷剂罐上。打开制冷剂罐注入阀，按下歧管压力表中央胶管接头上的排气阀门，直至听到“丝丝”声，排除管路内的空气后再放手（此时有白雾喷出，应立即放手，防止冻伤），操作过程如图8-1-19所示。任务实施

3）不起动空调情况下，倒立制冷剂罐，将歧管压力表高低压阀门同时打开，进行加注，加注200g左右制冷剂后进行下一步操作。注意：此步严禁打开空调，以防出现液击或高压制冷剂倒充入制冷剂罐引起危险。4）正立制冷剂罐，关闭歧管压力表高压阀门，中速运转发动机并打开空调开关，从制冷系统的低压侧注入气态制冷剂，按汽车厂家规定的制冷剂加注量进行加注，为避免制冷剂罐标称质量与实际不符，加注时要用称重器对其称重，使加注量符合汽车厂家规定加注量（或通过观察视液镜中的气泡消失或歧管压力表的高低压力表分别指示1.45～1.50MPa和0.15～0.2MPa来确定加注量是否合适）。气温降低时，为加快注入任务实施

制冷剂的速度，可将制冷剂罐放在40℃以下的温水中加热，保持制冷剂罐内的蒸气压力稍高于制冷系统中蒸气压力，缩短加注制冷剂的时间。5）在加注过程中，一罐加注完后，关闭加注阀，立即在制冷剂罐上拆下加注阀。再装上一个新的制冷剂罐，重复上述加注制冷剂操作程序，直至加到规定量。制冷系统中加注规定量的制冷剂后，立即关闭歧管压力表的低压侧手动阀，关闭制冷剂罐上的注入阀，停转发动机，用抹布将高低压两侧软管从检修阀上拆下，以免眼睛和皮肤溅上制冷剂。任务实施

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1掌握空调控制系统的组成和各元件功能。2熟悉采暖和通风系统的构造。3能正确分析空调系统的常见故障原因，并能查找故障部位进行检修。任务描述

一辆桑塔纳2000汽车空调不制冷，经检查为电磁离合器不吸合，需要对电磁离合器及控制电路进行检查。针对这一故障现象，首先要掌握引起空调不制冷的原因及检查方法，从而把故障排查范围缩小到电磁离合器，其次要掌握电磁离合器和其控制电路的检修方法，才能解决这一故障。知识准备

1汽车空调控制系统汽车空调系统要保证驾驶员和乘客有适宜的环境温度，同时还要保证空调系统的安全工作及不影响发动机的正常运转，汽车上专门设置了空调控制系统。空调控制系统主要包括电磁离合器、压力控制组件、温度控制组件、速度控制装置等。知识准备

1.1电磁离合器电磁离合器是用来断开或者接通压缩机动力的装置。除大型独立式空调机组外，一般汽车空调压缩机都是通过其前端的皮带盘与发动机曲轴皮带轮进行联接的，压缩机的停、开是由电磁离合器的释放或吸合决定的。1.1.1电磁离合器结构电磁离合器有两种结构形式，一种是旋转线圈式，电磁线圈与皮带轮一起转动；另一种是固定线圈式，电磁线圈固定不动。固定线圈式应用较多，其结构如图8-2-1所示，主要由离合器盘、皮带轮、电磁线圈等组成。知识准备

1.1.2电磁离合器的工作原理知识准备

1.2温度控制组件恒温器也称温控开关，是一种通过感受温度的变化来触发的电器开关。当乘室内温度上升到某一调定值时，恒温器的触点闭合，向电磁离合器线圈通电，压缩机工作。当乘室内的温度下降到某一设定值时，恒温器的触点脱开，通向电磁离合器线圈的电流中断，压缩机停止工作。车用空调使用的恒温器主要有机械波纹管式、热敏电阻式和双金属片式三种。知识准备

（1）机械波纹管式波纹管与感温管相连，其内部充有饱和感温剂液体。感温管的端头插入蒸发器的吸热片内，插入深度约为25mm，感受蒸发器表面的温度。知识准备

（2）热敏电阻式热敏电阻式恒温器主要由热敏电阻、调温电阻、电子电路、继电器等电器元件组成，其控制电路如图8-2-4所示。知识准备

1.3压力控制组件为防止空调循环系统中的压力过高或过低引起元件的损害，空调系统装有压力控制组件，通过压力控制组件控制电磁离合器的吸合或断开，从而控制空调系统是否工作。（1）高压保护开关（2）低压保护开关（3）高低压联动开关知识准备

1.4速度控制装置（1）怠速空调控制装置（2）加速空调控制装置知识准备

2汽车空调暖风系统2.1暖风系统的分类按所使用的热源不同可分为：（1）水暖式暖风系统，利用发动机的冷却液热量，多用于轿车。（2）独立热源式，装有专门的暖风装置，多用于客车和载货车。（3）综合预热式，既利用发动机的冷却液热量，又装有燃烧预热的综合加热暖风装置，多用于大客车。知识准备

2.2暖风系统的作用（1）冬季天气寒冷，在运动的汽车内人们感觉更寒冷。这时，汽车空调可以向车内提供暖风，提高车室内的温度，使乘员不再感觉到寒冷。（2）冬季或者初春，室内外温差较大，车窗玻璃会结霜或起雾，影响司机和乘客的视线，不利于安全行车，这时可以用暖风来除霜和除雾。知识准备

2.3水暖式暖风系统水暖式暖风装量一般以水冷式发动机冷却系统中的冷却液作为热源，将冷却液引入车辆内的热交换器中，使鼓风机送来的车厢内空气（内气式）或外部空气（外气式）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入车厢内。知识准备

3汽车空调通风装置3.1空调操作面板知识准备

面部双位腿部除霜/腿部除霜车内循环