企业教学案例案例

汽车空调系统失去制冷效果

维修案例

专业：汽车检测与维修技术专业

适用课程：汽车维修工中级培训、汽车空调

来源企业：

编写目的：通过案例了解汽车空调结构与原理

关键词：空调、制冷、结构、原理、维修

编制人：

编制时间：2020年4月20日

汽车空调制冷效果差维修案例

一、案例概述

本企业案例为2018年7月至8月暑假企业实践期间，车辆工程系教师在广

州朗讯猛虎汽车检测有限公司在售后维修岗实践所得总结。其中涉及到汽车空调

系统维修。广州朗讯猛虎汽车检测有限公司是一家专业汽车空调检测与维修功能

公司，公司主要有2大技术为汽车空调保驾护航。一、汽车空调检测与维修，使

用的设备是集团总部生成的，主要出口在欧美和东南亚的产品来做检测和维修使

用。二、电子控制技术，由于目前新车和高档车都是用电控技术，公司目前电控

技术是国内的企业之一，使用的都是专业解码工具，保证汽车数据在解码设备上

能完美运行，解决问题。应用领域：汽车机电维修岗和实习学徒针对汽车空调系

统维修的基础知识。

二、案例现象

1、情境

一辆2011年4月生产的江淮瑞风旅行车，已行驶90230km。据驾驶员反映，

按下空调的A/C开关，刚开始制冷效果良好，仪表板出风口内吹出清凉的风；在

汽车正常行驶过程中，仪表板出风口吹出的风逐渐变为热风，空调系统失去制冷

效果。作为该店的机电维修工，请你为客户车辆进行空调系统制冷性能检测并解

决车辆故障。

2、引导过程

空调系统结构及工作原理、检查并清洁或更换空气滤清器？制冷剂加注补

充？

3、活动任务

制冷效果的检查与维护。

4、任务导入

同学们：“一年四季中你最讨厌哪个季节？”，相信一般的回答要么是夏季、

要么是冬季。因为人是恒温动物，这温度一高一低的两个季节，都不会给人的身

体带来春秋那样舒适的感觉，相反会很难受。转眼又到7月入夏，空调对于很多

人来说成了“续命之物”，很多人的口头禅成了：“热死了！”，要是这时候

空调坏了日子就难过了。老师19年暑假去深圳市深鸿发汽车贸易发展有限公司

下企业实践锻炼时，就发现修空调的不少。

汽车为什么要配置空调？或者说汽车空调有哪些作用？同学们请思考发言：

第一，制冷（舒适，人保持头脑清醒）；第二，采暖（舒适，手脚保持灵活）；

第三，调节风量及吹风方向（舒适）；第四，空气净化（舒适，头脑清醒）；第

五，除霜、除雾等（视野清晰）。

三、案例相关知识

汽车空调作为汽车上一个很重要的部位，空调系统对于现在的驾驶员乘客来

说是不可或缺的，大家了解它的基本结构和原理吗？上初中时大家想必都在物理

课上学过一个知识点：液体蒸发吸热、制冷。在我们生活中，并不乏这一点的具

体体现，比如去医院打针时，当医生将酒精涂抹在皮肤上时，我们立刻会感受到

凉爽；夏天洗完澡之后，会凉快挺长一段时间。这也是空调制冷的基本原理，空

调的发明者正是由这一点想到了制作空调。

液体都有凝固点和沸点，即由液态转为固态或气态的温度节点，而沸点和本

身的属性、压力有关，比如水和其他液体的沸点就不一样；再比如在一般情况下

水沸点为100°C,但在高海拔低压的高原地区沸点就没这么高，也就是说压力

越低、蒸发越快，同时根据夏天衣服干得快这一事实，得出温度越高、蒸发越快

的结论。

尽管知道了蒸发吸热，但水在一般区域的沸点太高了，而提高温度加快蒸发

速度显然是不现实的，因为咱们做空调的目的就是为了降温嘛，先升温促使蒸发

再降温又有什么意义呢？所以只有从压力和找寻其他沸点低的材料方面着手了。

空调是将车内热量散发到车外使车内温度小于车外环境温度，因力学第二定

律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，所以需要借助外力

（产生功耗）将热从低温物体传到高温物体，经过几代人花费大量时间的努力，

终于找到了氟利昂（氟氯化合物的混合物）这种材料，俗称“雪种”，它有什么

优点呢？之所以选择氟利昂，根本原因就是它是一种易挥发的液体、无色气体,

其沸点相当低，而且它没有什么毒，尽管它含有氯元素会破坏臭氧层并加重温室

效应。目前大多数车辆都是采用的RI34a制冷剂，虽然不破坏臭氧层，但同样会

加剧温室效应。

汽车空调制冷系统主要由压缩机，冷凝器，储液器，膨胀阀，蒸发器，风机

及管路与控制部件等组成。压缩机是制冷系统的制冷剂循环动力源。压缩机工作

时，可把制冷剂气体压缩成高压液态。并可持续不断推进制冷剂循环，完成吸热

放热过程。汽车空调压缩机通常由发动机带动，通过空调皮带轮后面的电磁离合

器的吸合与打开来控制。

压缩机：装配在发动机上，由发动机皮带带动，将低温低压的气态制冷剂压

缩，输出升温高压的气态制冷剂。

冷凝器：冷凝器是一种散热器，类似于发动机水箱。主要有翅片与排管组成。

冷凝器安装在冷却水箱前面，于冷却水箱共用一个冷却风扇，和发动机散热器（水

箱）集成在一起，是主要的制冷剂存储地。经过压缩机升温升压的气态制冷剂经

过空调管道传输到冷凝器，被流过的冷空气（来自风扇和从进气格栅流入）带走

热量，在达到某个程度时，气态制冷剂开始变成液态。在这个过程中，高温高压

的气态制冷剂变成了中温高压的液态制冷剂。

节流阀或膨胀阀：设置在空调管路中，产生节流作用使得中温高压的液态制

冷剂，变成低温低压的液态制冷剂。蒸发箱正好与冷凝器作用相反，此时蒸发器

吸收外部空气的热量，再通过风机与管道就可以将凉空气送到车厢内了。

蒸发器（箱）：一般安装在副驾驶侧仪表台下面，将经过节流阀后的低温低

压液态制冷剂进一步降温降压，促使其成为低温低压的气态制冷剂。这就是空调

制冷的最关键一步：由液态变成气态、蒸发吸热了，在这个过程中蒸发箱会吸收

周围空气的热量，从而使得周围空气的温度的降低，再通过鼓风机将冷空气吹出

出风口，从而空调制冷的作用。

汽轮诵工作原断*困

干燥储液器：以前的汽车都是有单独的干燥瓶的，但是现在很多汽车的干燥

瓶都和冷凝器结合在了一起，制冷剂冷凝后存在储液罐内，进行干燥,吸湿处理。

以去除制冷剂中的水分滤掉杂质，通常这个罐也称做干燥罐。

当空调制冷系统开关打开时。空调压缩机开始运行，并将制冷剂送到蒸发器,

蒸发器被制冷剂冷却。它再冷却来自鼓风机的空气。当空气温度变高时，空气中

的水分增加。当空气温度变低时，空气中的水分减少。当经过蒸发器时，空气被

冷却。空气中的水分将冷凝并附着于蒸发器的散热片上，此时车内的湿气被去除。

附着在散热片上的水变成露水，并存在滴水盘中。最后由排水软管排出车外。

汽车空调是如何进行温度调节的呢？在空调系统中。通过使用加热器芯和蒸

发器。并通过调整空气混合挡板和暖风水阀的位置来调节温度，用控制盘上的温

度选择器使空气混合挡板和暖水阀进行工作。

最后总结下空调制冷的过程：当空调压缩机由发动机通过皮带驱动，压缩

机对吸入的制冷剂RI34a蒸汽(0.3MPa,5℃)进行压缩，并通过高压管路送到

冷凝器；进入冷凝器的高温高压制冷剂蒸汽(L5MPa,55℃)被冷却风扇和汽车行

驶形成的自然风冷却成为饱和蒸汽并冷凝成高温高压的液体(L5MPa,50℃),

然后从冷凝器底部流向储液干燥器(储液、除杂志、干燥)，液态制冷剂经过干

燥器的过滤、脱水、再经过高压管流到膨胀阀；由膨胀阀节流后形成低温低压且

为雾状(有少量蒸汽)的制冷剂(0.3MPa,0℃),然后制冷剂直接进入蒸发器

中；送入蒸发器的制冷剂在蒸发器内吸热并升温至饱和温度后沸腾，并在汽化过

程中吸收蒸发器周围空气的热量；周围空气温度降低，空气中的一部分水蒸气冷

凝成水凝结在蒸发器上，已被冷却了的空气由鼓风机推动通过风管吹入驾驶室,

夏季出风口吹风方向为向脸部吹动，然后冷空气下沉，使整个驾驶室内空气得以

降温除湿。在压缩机的抽吸作用下，吸收了大量热量的制冷剂蒸汽(0.3MPa,5℃)

从蒸发器流出，经过低压管路进入压缩机，再由压缩机压缩成高温高压气体，如

此循环制冷。

四、案例适用性

本案例适应汽车检测与维修技术专业、汽车车身维修技术专业、新能源汽车

技术、汽车制造与装配技术和汽车技术服务与营销专业，适用的课程有《底盘构

造与检修》、《汽车电气系统检修》、《汽车空调原理与检修》、《汽车维修工

中级实训》等。建议在大二、大三的相关课程中嵌入本案例的教学与实训。

五、案例诊断

在更换或修理空调元件之前，应先确定毛病出在制冷剂、空气管还是压缩机。

汽车空调的压缩机往往是安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），

冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低

压气态制冷剂流经压缩机变成高温高压气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高

压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向

膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。制冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量

热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态制冷剂流

经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。在

整个系统中，膨胀阀是控制制冷剂进入蒸发器的机关，制冷剂进入蒸发器太多就

不易蒸发，而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢，而压缩机是系统的心

脏和系统循环的动力源泉。

如下图表为故障快速诊断时提供一个参考，图表内的数字代表检查顺序。修

理完成之后，必须检查一下整个系统是否运行正常。

有

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出

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出

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不

冷

图1无制冷现象的维修方法

制

冷

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度

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图3

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图4

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验，

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后进

下降

电磁离合器的功能是控制发动机与压缩机之间的动力联系，当电源接通时，电磁

离合器将发动机的动力传递给压缩机主轴，使压缩机处于工作状态；当电源断开，

电磁离合器便切断发动机与压缩机的联系，使压缩机停止工作。接通空调A/C

开关后，在空调压缩机投入工作的同时，与压缩机电磁离合器的线圈并联在一起

的试灯点亮，此时说明空调压缩机工作正常；随着发动机工作时间的延长，试灯

突然熄灭，这说明空调压缩机停止工作。压缩机不工作的原因可能是没有制冷剂，

也可能是压缩机控制电路中的温度或压力等方面的控制开关检测到的温度或压

力信号超过正常值的范围而切断压缩机的工作，但发动机刚启动时空调系统工作,

所以排除第一种可能性。

将歧管压力表组接在空调系统的高低压管路间，检测空调系统管路内压力。

歧管压力表组是维修汽车空调系统不可缺少的仪表。它不仅用于制冷系统抽真空、

注入制冷剂和添加冷冻润滑油时做指示仪表，而且还用于故障检查及排除。当高

压手动阀和低压手动阀同时全开时，全部管道连通，接上真空泵就可以对系统进

行抽真空；当低压和高压手动阀同时闭合，则可以进行高压侧和低压侧的压力检

查。若测量时进气温度在30C〜35℃之间，发动机转速在2000rpm,将汽车空调

温度调至最低，风速调到最高，如果冷却循环系统运转正常，歧管压力表组低压

侧读数为L5-2.0kg/cm2,高压侧读数为14.5T5kg/cm2。再次启动发动机，接

通A/C开关，空调压缩机投入工作，观察歧管压力计上的高压表和低压表的读数。

空调开始工作的瞬间，低压表的压力逐渐下降，高压表的压力逐渐上升；发动机

再加速，当高压表的压力上升到2.23MPa左右时，压缩机突然停止工作，同时

歧管压力计上的高压表的指针逐渐回落。这种情况可以说明，是高压管路中的制

冷剂高压过高导致空调控制系统切断