任务3-新能源汽车空调系统检修

《新能源汽车辅助系统检修》任务三新能源汽车空调系统检修建议课时：4学时知识目标（1）能够描述新能源汽车空调系统的结构组成和工作原理；（2）能够描述新能源汽车典型车型空调系统的检修方法。技能目标（1）能够进行新能源汽车空调压缩机的更换；（2）能够进行新能源汽车空调制冷剂的加注；（3）能够进行新能源汽车空调系统基本检查。素养目标（1）能够制订工作计划，独立完成工作学习任务。（2）能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队合作和安全操作的意识。（3）养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。（4）培养安全工作的习惯。教学目标学习目录一、任务导入二、获取信息任务导入一辆纯电动汽车发生空调系统不制冷的故障，你的主管把该车的诊断与检修的任务分配给你，你能完成这个任务吗？引导问题1:

新能源汽车空调系统的结构原理和传统汽车一样吗？新能源汽车空调系统与传统汽车制冷原理大致相同，主要区别是压缩机的驱动方式，纯电动汽车的空调采用电动方式来驱动压缩机，这有区别于传动汽车通过内燃机曲轴皮带驱动形式。1.新能源汽车空调制冷系统结构组成新能源汽车制冷系统的结构组成示意图如图1-3-1所示。获取信息图1-3-1新能源汽车制冷系统示意图以下以比亚迪E6为例，介绍空调系统的组成。比亚迪电动空调系统的组成与传统的车型类型相似：主要有空调系统总成HVAC（空调箱体）、空调管路、电动压缩机、冷凝器、空调控制面板及相关传感器、空调驱动器等组成。其中空调驱动器与DC-DC布置于同一壳体中，位于前舱左侧。电加热模块（PTC）取代了暖风芯体，不在HVAC总成中。比亚迪E6空调系统制冷及送风系统的组成如图1-3-2所示。图1-3-2比亚迪E6空调系统制冷及送风系统的组成获取信息2.新能源汽车制冷系统工作参数新能源汽车制冷系统的主要工作参数如下：低压一般在0.25-0.3MPa；高压一般在1.3-1.5MPa。平衡压力一般为0.6MPa左右，因受环境温度及加注量同时影响，不可作为主要依据，为参考数值。如图1-3-3所示。获取信息图1-3-3新能源汽车制冷系统的工作参数3.新能源汽车制冷剂的工作特性新能源汽车制冷剂的工作特性与传统车辆相同：高压液态散热，低压气态吸热。如图1-3-4所示。获取信息图1-3-4新能源汽车制冷系统的工作特性4.新能源汽车制冷系统的控制原理新能源汽车制冷系统的控制原理如图1-3-5所示（以北汽EV系列电动汽车为例）。空调控制面板根据用户的操作需求，发送AC信号、冷暖选择信号、鼓风机信号到整车控制器，整车控制器同时接收空调压力开关、温度信号，通过CAN传输系统指令压缩机控制器驱动压缩机工作，同时整车控制器也控制冷凝风扇运转。获取信息图1-3-5北汽新能源汽车制冷系统控制原理示意图图1-3-6比亚迪E6电动空调系统控制框图获取信息比亚迪E6电动空调系统控制框图如图1-3-6所示。空调控制器接收空调面板开关、各种相关传感器、冷媒压力开关信号，直接控制鼓风机及各风门电机动作，同时通过CAN信号，指令空调驱动器驱动电动压缩机和PTC加热器，指令主控ECU控制风扇动作。以下以比亚迪E6纯电动汽车为例，介绍空调系统检修方法，其他车型可以参考。比亚迪E6车型的空调系统采用机电一体化压缩机制冷及PTC加热器采暖。与传统车型的空调系统相比，主要设计的区别是电动压缩机及PTC制热。传统车辆上，制冷压缩机靠皮带轮，通过发动机曲轴带动转动。其转速只能被动的通过发动机转速来调节，空调系统无法主动对压缩机转速进行调节。而比亚迪E6空调系统的压缩机为电动压缩机，其驱动靠高压电驱动，转速可以由控制系统主动调节，调节范围在0-4000转/分钟。这样保证了良好的制冷效果，同时也节省了电能。获取信息引导问题2:

新能源汽车的空调系统如何进行充电检修？1.电动压缩机（1）比亚迪E6压缩机的作用压缩机是汽车空调制冷装置的心脏，其作用是将低压低温的气态制冷剂压缩成高压高温的气态制冷剂，并推动制冷剂在系统中循环流动。比亚迪E6的空调压缩机如图1-3-7所示。图1-3-7比亚迪E6电动压缩机获取信息获取信息（2）比亚迪E6压缩机的结构比亚迪E6采用的电动涡流式压缩机属于第3代压缩机。电动压缩机采用螺旋式的压缩盘，结构如图1-3-8所示。图1-3-8电动压缩机的压缩盘涡流式压缩机结构主要分为动静式和双公转式两种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮（旋转涡管）与静涡轮（固定涡管）组成。动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线形涡旋齿组成，如图1-3-9所示。两者偏心配置且相互错开，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转。图1-3-9涡流式压缩机的结构获取信息（3）比亚迪E6压缩机的工作过程比亚迪E6电动压缩机工作过程如图1-3-10所示。图1-3-10电动压缩机工作过程获取信息涡流式压缩机的具体工作原理如图1-3-11所示，吸气口设在固定涡旋轮外侧，由于曲柄的转动，气体由边缘吸入，并被封闭在月牙形容积内，随着接触线沿涡旋面向中心推进，月牙形容积逐渐缩小而压缩气体。高压气体则通过固定涡旋盘上的轴向中心孔排出。图1-3-11（a）表示正好吸气完了的位置，图1-3-11（b）表示涡旋外围为吸气过程，中间为压缩过程，中心处为排气过程。图1-3-11（c）、图1-3-11（d）表示连续而同时进行着吸气和压缩过程。在曲轴的每一转中，都形成一个新的吸气容积，所以上述过程不断重复，按顺序完成。获取信息图1-3-11涡流式压缩机的工作过程（4）比亚迪E6压缩机的电路比亚迪E6压缩机的接线如图1-3-12所示，电路图如图1-3-13所示。图1-3-12电动压缩机的接线获取信息图1-3-13电动压缩机的电路图（5）比亚迪E6压缩机的工作参数比亚迪E6电动压缩机的工作参数如下：工作电压：320V制冷剂型号和加注量：R134a550g压缩机油型号和加注量：POE68120ml（6）比亚迪E6压缩机故障诊断电动压缩机的故障一般采用检查系统压力进行诊断。1）压力测量获取信息满足下列条件后读取歧管压力表压力。测试条件：•启动车辆。•鼓风机转速控制开关置于“HI”位置。•温度调节旋钮置于“COOL”位置。•空调开关打开。•车门全开。•点火开关置于可使空调压缩机运转的位置。正常工作的制冷系统仪表读数如表1-3-1所示。图1-3-14系统正常压力表指示获取信息压力读数低压压力0.15至0.25MPa高压压力1.37至1.57MPa表1-3-1系统正常压力读数导致汽车空调制冷不足的故障原因很多，在诊断时应熟练掌握制冷系统的工作原理，利用系统的高、低压压力，并配合着各部位的温度变化，根据不同元件故障的特征不一样，进行确认与排除。压缩机压缩量不足时，制冷系统压力表读数如表3-3-2所示。图1-3-15系统压力故障表指示获取信息压力读数可能原因诊断纠正措拖低压压力高压缩机内部泄漏压缩能力过低，阀门损坏引起泄漏，或零件可能断裂更换压缩机高压压力低表3-3-2系统压力故障压力读数2）比亚迪E6空调电动压缩机不转的原因空调制冷请求信号发送的条件有：A/C按键有效；空调系统压力非高压、非低压；压缩机起停时间间隔大于等于10s；蒸发器温度大于等于4℃；鼓风机运转。在满足空调制冷的条件下，如果压缩机不运转，检查压缩机电路及压缩机本体。2.空调制冷系统其他组成部件比亚迪E6以及其他新能源汽车空调制冷系统其他部件与传统汽车基本一致，以下简要介绍这些部件的作用及结构原理。获取信息（1）冷凝器冷凝器如图1-3-16所示。冷凝器的作用是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液体。制冷剂蒸气放出的热量排到大气中。图1-3-16冷凝器获取信息（2）储液干燥器储液干燥器如图1-3-17所示。储液干燥器作用如下：贮存制冷剂：接受从冷凝器来的液体并加以贮存，根据蒸发器的需要提供所需的制冷剂量。过滤：将系统中经常会出现的杂质和其他脏物，如锈蚀、污垢、金属微粒等过滤掉，这些杂质会损伤压缩机轴承，还会堵塞过滤网和膨胀阀。吸收系统中的湿气：汽车空调系统中要求湿气越少越好，因为湿气会造成“冰塞”并腐蚀系统管道等，使制冷系统不能正常工作。图1-3-17储液干燥器获取信息（3）膨胀阀膨胀阀如图1-3-18所示。膨胀阀的作用如下：节流降压：使从冷凝器过来的高温高压液体制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状制冷剂进入蒸发器，即分开了制冷剂的高压侧和低压侧。自动调节制冷剂流量：根据制冷负荷的改变和压缩机转速的变化，自动调节制冷剂进入蒸发器的流量以满足制冷循环的需要。获取信息图1-3-18膨胀阀（4）蒸发器蒸发器如图1-3-19所示。蒸发器的作用是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器，作用与冷凝器相反，它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空气的热量而使之降温，风机将冷风吹到车室内达到降温的目的。获取信息图1-3-19蒸发器（5）压力开关压力开关如图1-3-20所示。压力开关作用检测制冷系统内部压力，保护制冷系统。新能源汽车空调系统采用三位开关：即低压、中压、高压；压力低于0.18Mpa低压开关断开；压力高于3.14Mpa高压开关断开；压缩机停止工作。压力高于1.5Mpa中压开关闭合，冷凝风扇高速旋转。获取信息图1-3-20压力开关3.比亚迪E6空调系统电路图、控制器端子及检修数据比亚迪E6空调系统电路图如图1-3-21所示。比亚迪E6电动空调控制器端子如图1-3-22所示。获取信息图1-3-22空调控制器插脚示意图图1-3-21空调系统电路图比亚迪E6电动空调控制器端子定义如表1-3-3所示。获取信息端子号线色端子描述条件正常值G51-7〜车身地R高/低压力开关信号输入端冷媒压≥0.196Mpa≤3.14Mpa11-14VG51-8〜车身地R中压压力开关信号输入端冷媒压力≥1.47Mpa11-14VG51-24〜车身地B/Y-BON档电源输入端电源档位上到ON档11-14VG51-23〜车身地B/Y-BON档电源输入端电源档位上到ON档11-14VG51-17〜车身地B搭铁始终小于1ΩG51-18〜车身地B搭铁始终小于1ΩG51-22〜车身地B搭铁始终小于1ΩG51-13〜车身地Lg/R循环电机内循环端将内外循环模式调至内循环电压信号G51-14〜车身地G/W循环电机外循环端将内外循环模式调至外循环

G52-9〜车身地L/Y鼓风机反馈端开空调反馈信号G51-4〜车身地L/B鼓风机速度调整端开空调速度信号G51-20〜车身地R/WPTC温度传感器接地始终小于1ΩG52-12〜车身地B/RPTC温度传感器输入端开空调（制热模式）温度信号获取信息端子号线色端子描述条件正常值G51-9〜车身地Y空调继电器吸合信号开空调小于1ΩG52-5〜车身地B/W室内温度传感器接地始终小于1ΩG52-15〜G52-5Sb-B/W室内温度传感器输入

G51-19〜车身地B/W日光照射传感器接地始终小于1ΩG52-14〜G51-19O-B/W日光照射传感器输入端开空调光照信号G52-6〜车身地B室外温度传感器接地始终小于1ΩG52-16〜G52-6P-B室外温度传感器输入端开空调温度信号G52-7〜车身地B/W蒸发器温度传感器接地始终小于1ΩG52-13〜G52-7Br-B/W蒸发器温度传感器输入端开空调温度信号G51-2〜G51-1Y/G-W/L出风模式风门控制电机电源输入端开空调，调节出风模式11-14VG51-11〜车身地R/L出风模式风门位置反馈端开空调，调节出风模式风门位置信号G51-1〜6G51-15G-P/L用户侧空气混合电机电源输入端开空调，调节出风温度11-14VG52-10〜车身地P/B冷暖风门位置反馈端开空调，调节出风温度风门位置信号G52-8〜车身地R/Y冷暖风门电机及模式电机高电位端开空调约5V比亚迪E6空调控制器CAN的检测如下（参照图1-3-21）。1）拔下主控ECUG63、G72连接器。2）拔下空调控制器G52连接器。3）测量线束端连接器各端子间电阻如表1-3-4所示。获取信息端子正常值G52-2〜G15-3小于1ΩG52-3〜G15-1小于1ΩG52-2〜G63-9小于1ΩG52-3〜G63-1小于1ΩG52-2〜G72-24小于1ΩG