1、 XXX 学院毕业论文 题目： 汽车空调技术浅析 系 别： XXXXX 专 业： XXXXX 班 级： XXXXX 学生姓名： XXXXX 学 号： XXXXX 指导老师： XXXXX 审 阅： XXXXX XXXXX 学院 201X 年 X 月 X 日 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 1 页 摘 要 随着汽车工业的迅猛发展及人民生活水平的提高，汽车开始逐渐的走进千家万户。在一贯追求汽车安全性和可靠性的同时，现在越来越多的人开始注重对舒适性的要求。因而空调系统作为现代轿车的基本配置，也就成为了必然。从本世纪 20 年代汽车空调诞生以来，伴随着汽车空调系统的普及与发展，空调的控制方法也经历
2、了由简单到复杂再由复杂到简单的过程。该论文简单介绍了汽车空调系统的功能、原理和组成，并对汽车故障的多发故障做出了简单的描述，并介绍了检 测故障的简单方法。 关键词 ： 汽车空调，构造，功能，故障，检测方法 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 2 页 Abstract With the rapid development of automobile industry and rising living standards, cars began to enter every household.It has always been pursuing the car in safety, rel
3、iability at the same time, are now mo-refocus on comfort requirement.Thus,the air conditioning system as the basic equipment of modern cars,has become the inevitable.20 years of this century since the birth of car conditioning,car air conditioning system with the popularity and development of air-co
4、nditioning control experienced a transition from sample to complex, then complex to the simple process. This article explains the function of car conditioning system, theory and composition,and multiple automotive air conditioning failure to make a brief description, describes a simple method to det
5、ect faults. Key words: Automotive air conditioning ,automotive made functional, fault detection method XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 3 页 目 录 1 汽车空调概述 .4 1.1 汽车空调的功能 .5 1.2 汽车空调系统的组成 .5 2 空调系统的工作原理与主要构成部件 .6 2.1 空调系统的工作原理 .6 2.2 空调系统的主要构成部件 .7 2.3 空调系统的控制与调节 .9 2.4 暖风系统 . 11 2.5 通风系统 .12 2.6 空气净化系统 .12 3 汽车空调常见
6、故障及诊断方法 .13 3.1 电器控制系统故障 .13 3.2 机械部分故障 .13 3.3 制冷剂和冷冻润滑油引起的故障 .13 3.4 汽车空调系统故障诊断方法 .14 4 汽车空调常见故障现象及排除方法 .15 5 汽车空调的使用及注意事项 .17 参考文献 .18 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 4 页 第一章 汽车空调概述 1.1 汽车空调的功能 汽车空调的功能完善使汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行的自动调节，并使车内空气以一定的速度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客后处于一个舒适的空去环境中
7、，并能够防止车窗玻璃结霜，使驾驶员 保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。计算机控制的空调系统可以实现以下功能： 1.汽车空调自动调节功能： 包括车内温度和湿度自动调节、回风和送风模式自动控制以及运转方式和换气量控制等控制功能，电控单元将根据驾驶员或乘客通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定，使空调系统自动运行，并根据各种传感器输入的信号，对送风温度和送风速度及时地进行调整，使车内的空气环境保持最佳状态。电控单元还可以根据气候变化通过选择送风口，改变车内的温度分布。 2.经济运行控制功能： 当车外温度与设定的车内温度比较接近时，电控单元可以缩短 制冷压缩机的工作时间，甚至在不启动压缩机的情况
8、下，就能使车内温度保持设定状态，达到节能目的。 3.全面的显示功能： 通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板，可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度。送风速度。回风和送风状态以及空调系统运行方式等信息，使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。 4.故障检测和安全功能 :电控单元通过自诊断系统可以对系统的状态进行检测，并对故障情况进行判断，当系统中出现故障时，使系统传入相应的故障安全状态，防止故障进一步扩大。 汽车上使用的空调调节器性能要求有以下几点： （ 1） 应能尽快地从炎热天气下的停车状态达到车内舒适的温度（急速降温）。 （ 2） 在寒冷的天气里，发动机启动后，应能尽快使车
9、内暖和起来（急速升温）。 （ 3） 在平常行驶状态中，不受气象状态和行走状态的左右，能保持稳定的舒适度。 （ 4） 车内的空气流动应自然、萧静。 （ 5） 对发动机和燃油消耗以及动力性能的影响应尽可能的小。 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 5 页 手动汽车空调的风机转速、出风温度及送风模式等功能是由驾驶员操作和调节。微机自动控制空调是利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号传送给空调的电子控制单元即 ECU,ECU 则按预先编制的程序对信号进行处 理，并通过伺服电机等控制元件，不段地对风机转速、出风温度。送风温度、送风模式及压缩机工作状态等进行调节，从而使车内温度
10、、空气温度及流动状态始终保持在设定的水平上。微机控制自动空调还具备自我诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检修。 1.2 汽车空调系统的组成 汽车空调系统按其功能可分为制冷系统、采暖系统，通风系统和控制系统 4 个基本组成部分。 1.制冷系统是汽车空调系统最重要的子系统，其主要功能是夏季为车内提供冷气，因为作为冷源的蒸发器的温度低于空气的露点温度，所欲制冷系统还具有除湿和净化空气的作 用。 2.采暖系统又称为暖风系统，其主要功能是在冬季为车内提供暖气以及挡风玻璃的除霜除雾。 3.通风系统的功能是净化车内的空气，保持车内空气新鲜舒适。 4.控制系统的功能是控制空调系统工作，实现制冷、采暖和通风
11、。控制系统一方面要对制冷和采暖系统的温度、压力进行控制，另一方面要对车内空气的湿度、风向、流向进行操作控制，从而实现空调系统的各项功能。 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 6 页 第二章 空调系统的工作原理与主要构成部件 2.1 空调系统的工作原理 1.制冷系统原理： 当打 A/C 空调开关，压缩机在发动机带动下 开始工作，驱使制冷剂 (R134a，一种环保型制冷剂，不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不燃烧、无腐蚀性 )在密封的空调系统中循环流动，压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机。高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、降温 ,冷凝成高温高压的液态制冷剂
12、流出。高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀阀。高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂。低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量，使空气温度降低 ，吹出冷风，产生制冷效果，制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入，进行压缩，进入下一个循环，只要压缩机连续工作，制冷剂就在空调系统中连续循环，产生制冷效果；压缩机停止工作，空调系统内制冷剂随之停止流动，不产生制冷效果。 其工作循环如图 2-1 所示： 图 2-1 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 7 页 汽车空调的压缩机是靠
13、汽车发动机的动力驱动工作的。汽车在怠速状态下打开空调时怠速会明显增高，油耗也会相应的增加，而油耗的增加直接和环境温度有直接的关系，环境温度越高制冷剂的膨胀压力就越大，发动机油耗就越高，反之越小。 2.制热原理： 空调制热其实和空调压缩机其实没有什么关系，其热源并非来自空调，而是由汽车的散热水箱（中控台下的暖风机总成内的副水箱）提供的。早晨在热车前通过风机吹出来的是冷风，待热车过后会缓缓送出，制热本身是利用汽车余热完成的并不消耗其他能量。但在冬季，为了提升水温加快暖机过程会加大喷流量，造成油耗增加，不过此过程只在启动初期，当发动机运转正常后就会利用发动机的散热来供暖了。（柴油机由于升温慢，为了一
14、启动车就能得到暖风会在暖风机里面加电热丝）。 3.通风： 通风分内循环和外循环，使用内循环时车内空气基本不与外界 交换气流，使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进车内以保持车内空气的清洁。 4.除湿： 空调的制冷系统其实就是除湿的过程，从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来，在湿度较大的阴雨天或车内外温差较大时车内玻璃上容易起雾，此时打开空调就是一个除湿过程。 2.2 空调系统的主要构成部件 汽车空调主要有压缩机（ compressor）、冷凝器（ condenser）、蒸发器（ evaporator）、膨胀阀（ expansion valve）、储液干燥器（ recei
15、ver drier）、管道（ hoses） 、冷凝风扇、真空电磁阀（ vacuum solenoid）、怠速电磁阀和控制系统组成。 1.压缩机： 压缩机时汽车空调的核心部件，具有两个重要功能：一是使系统内产生低压，二是把气态制冷剂从低压压缩至高压，并使其温度提高。压缩机时制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，是实现正常工作时热交换的必备条件。 汽车空调常见压缩机的主要类型有： 曲柄连杆式、斜盘式、摇盘式、旋叶式、滚动活塞式、涡旋式等，目前汽车常用压缩机类型主要是斜盘式压缩机和旋叶式压缩机两种，因为这两种的特点是结构紧凑、性能可靠、工作平稳、振动噪声小 。 下图是目前汽车上大多采用的斜盘式
16、压缩机，如图 2-2 所示： XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 8 页 图 2-2 2.冷凝器： 冷凝器的作用是使由压缩机排出的高温高压制冷剂与冷凝器外部的空气进行热交换，将高温高压气态制冷剂转变为高温高压的液态制冷剂，并把热量散发到车外的环境中。 冷凝器由铜管或铝管制成芯管，并在芯管周围焊接散热片组成。多数汽车的冷凝器装在车前散热器的前方，利用发动机冷却风吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。为了更好的保证散热效果，提高制冷能力，常在冷凝器前装有电控辅助风扇。当空调系统工作或发动机的冷却液温度上升到一定数值 时，温控开关自动接通辅助风扇电路，加强冷凝器的散热效果。而汽车空调系统
17、冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式、平流式三种。 3.储液干燥器的功能： 过滤、除湿、气液分离及临时性的储存液化后的高压液态制冷剂，并根据制冷负荷大小的需要，随时向蒸发器提供制冷剂，同时还可以补充制冷系统因微量泄露而损失的制冷剂。储液干燥器由储液罐、干燥剂、过滤器、引出管、视液镜、易容塞及保护开关等组成，安装在发动机前方冷凝器一侧，其机构图如图 2-3 所示：图 2-3 XXX 学院 XXX 系毕业论文 第 9 页 4.膨胀阀： 汽车空调制冷系统使用的膨胀阀是一种压感和温感自动控制式的膨胀阀，膨胀阀安装在蒸发器入口路上。其作用有：一是降低制冷剂压力，保证在蒸发器内沸腾蒸发；二是调节流入蒸发器
18、的制冷剂流量，以适应制冷负荷变化的需要。工作中膨胀阀并不控制蒸发器的温度。膨胀阀结构类型有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、孔管、 H 形膨胀阀、 F 形膨胀阀、组合阀六种形式。 5.蒸发器： 蒸发器是汽车空调系统中的另一 个热交换器，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气化，吸收蒸发器表面周围的热量而降温，电动机驱动的鼓风机再将冷风吹到室内，使进入蒸发器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从而达到降温的目的。 蒸发器是由铝制芯管和散热片组成。安装在副驾驶员一侧杂物箱下方风道内，要求蒸发器具有制率高、尺寸小、质量轻等优点。汽车空调蒸
19、发器有管片式，管带式、层叠式三种结构类型。 2.3 空调系统的控制与调节 为了保证汽车空调制冷系统的正常、安全、可靠地工作，以及对其工况进 行必要的调节和控制，以满足乘客室内所需要的温度条件，汽车在空调制冷系统中还设置了一系列控制元件和执行元件。 1. 电磁离合器 电磁离合器的作用是根据需要接通和断开发动机与压缩机之间的动力传递，其工作是受温度控制器、空调开关“ A/C”、压力开关、环境温度开关等元件的控制。 电磁离合器安装在压缩机皮带盘内而成为压缩机总成的一部分，主要由电磁线圈、皮带轮、结合盘、轴承等部件组成。 2. 蒸发器温度控制器（温控器） 为了充分发挥蒸发器的最大冷却能力，同时又不致造成蒸发器表面的冷凝水结冰、结霜而堵塞蒸发器散热器翘片 间的空气通道，蒸发器表面的温度应控制在 1 -4的范围内。蒸发器温度控制器的作用是：根据蒸发器表面温度的高低接通和断开电磁离合器线圈电路，控制压缩机的工作时机，从而使蒸发器表面的温度保持在准许温度范围内。 3. 压力开关 汽车空调制冷系统中，一般都设有压力开关，分高压压力开关和低压压力开关两种，其功用是在系统制冷剂压力高于或低于规定的极限值时自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停止工作，从而保护制冷系统不受损坏。
