汽车空调不制冷故障检修方案设计.doc

1、湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 湖南生物机电职业技术学院 毕 业 设 计 报 告 书 题 目： 汽车空调不制冷故障 检修方案设计 专 业 汽车检测与维修 班 级 汽修 班 姓 名 指导教 师 年 月 日湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 目 录 第一部分 设计任务与调研 . 1 第二部分 设计说明 . 2 第三部分 设计成果 . 3 第四部分 结束语 . 14 第五部分 致谢 . 15 第六部分 参考文献 . 16 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 1 第一部分 设计任务与调研 1.设计任务 在 本设计方案 中，主要对于通用品牌的汽车空调制冷原理、制冷过程进行分析，同时研究汽

2、车空调出现制冷故障并进行检修时提出相关的解决方案。主要分成汽车空调制冷原理、汽车空调制冷故障检测以及汽车空调制冷检修三大部分进行论述。 2.设计的思路与方法 设计思路： 主要是按 照指导老师所提供的课题及相关资料，并且上网查找汽车空调制冷及故障方面的文献，结合图书馆这方面的书籍，对于汽车空调制冷机理、常见故障、检修方法进行论述，并且对于检修方案的可行性加以分析。 方法：经验总结法 、 文献资料法。 3.参考文献及图片 在本设计当中，主要运用了汽车空调结构、汽车空调常见故障、汽车空调维修方面的教材及图片 。 4.课题 目的和总结 课题目的 ： 通过查阅相关书籍，了解汽车空调的制冷原理、结构构造；

3、结合湖南长沙市的汽车市场情况，分析常见的汽车空调制冷故障类型，采用排除法指出相应的故障解决措施 ；通过 本课题设计期望可以有效降低汽车空调出现制冷故障的几率，提高汽车性能 ，进而达到毕业设计的目的。 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 2 第二部分 设计说明 随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，人们对汽车的舒适性、安全性的要求日益提高，汽车空调已由原来只给高档轿车配置，发展为被各型客车、货车、工程车和特殊用途车辆广泛采用的标准配置汽车空调的普及、发展和不断创新已成为汽车行业的一大亮点。 伴随汽车空调系统的普及与发展，汽车空调的发展大体上经历了五个阶段：单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一

4、体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经 历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进。 本 毕业设计 从实际出发，全面、系统地阐述了 汽车 空调系统的基本结构、工作原理、诊断维修方法。列举了大量的维修实例，详细地讲解了空调系统故障的现象、原因和排除方法 ， 最后以故障检修深入探讨 ，以期通过本课题的研究有效促进汽车厂商降低汽车空调出现故障的可能性，提高汽车的综合竞争力。 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 3 第三部分 设计成果 第一章 汽车空调技术概述 1.1 汽车空调技术的发展 汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的

5、装置。不管车外天 气状况如何变化，它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。 最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于 1927 年，它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成，且只能对车室供暖。准确地讲，汽车空调的历史，应该从制冷技术应用在车上开始。 20 世纪 30 年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到 20 世纪 60 年代，应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后，人们对汽车空调的兴趣逐年增加，汽车空调技术日趋完善，功能也越来越全面。 1.2 汽车空调性能的评价指标 （ 1） 温度指标 温度指标是指最重要的一个环

6、节。人感到最舒服的温度是 2028，超过28，人就会觉得燥热。超过 40，即为有害温度，会对人体健康造成损害。低于 14人就会觉得冷。当温度下降到 0时，会造成冻伤。因此，空调应用控制车内温度夏天在 25，冬天在 18，以保证驾驶员正常操作，防止发生事故，保证乘员在舒适的状况下旅行。 （ 2） 湿度指标 湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在 50%70%，所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。 （ 3） 空气的清新度 由于空间小，乘员密度大，在密 闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内空

7、气浑浊，影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能，以保证车内空气清新度。 （ 4） 除霜功能 由于有时汽车内外温度相差很大，会在玻璃上出现雾式霜，影响司机的视线，所以汽车空调必须有除霜功能。 （ 5） 操作简单、容易、稳定 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 4 汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度，不影响驾驶员的视线的正常驾驶。 第二章 汽车空调的制冷原理及构成 2.1 汽车空调的 制冷 原理 压缩机运转时， 将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后，在高温高压（约 70， 1471KPa）的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器，并在此受到散热和冷却风扇的作用

8、强制冷却到 50左右。这时，制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂，进入干燥器，除去了水和杂质后，流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出，变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂，从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气，不断流过蒸发器表面，被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入，这样反复循 环即可达到制冷目的。 图 1-1 汽车空调结构图 2.2 汽车空调主要功能 汽车空调主要有以下四大功能： 制冷、制热、通风、除湿 。 制冷系统原理：汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大油耗也会相

9、应的增加油耗增加的大小与环境湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 5 温度有最直接的关系环境温度高制冷剂膨胀的压力大发动机驱动空调的消耗也相应加大环境温度低油耗相应减少。 制热系统原理：汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系制热的热源不是空调本身获取的是由汽车的散热水箱（中控台下面的暖风机总成内的副水箱）提供早晨在热车前 空调吹出来的是冷风待热车后空调热风源源不断的送出来制热本身基本没有能量消耗是利用汽车的余热完成的 .但在冬季，为了提升水温，加大喷油量，也使耗油量增加。但是只是在启动初期，等发动机运转正常，就是利用发动机的散热来供暖了。（而有的柴油车由于水温上升慢，为了一发动车就能享受到暖风，所

10、以在暖风机里面加有电热丝）。 通风 系统原理 ：通风分为内循环和外循环 使用内循环时车内空气基本不与外界交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来以保持车内空气的清新 . 除湿 系统原理 ：空调制冷的过程就是除湿的过程 从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾打开空调驱雾就是一个除湿的过程。 2.3 汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。 2.3.1 电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机是由汽车主发

11、动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。因此，通过控制电磁离合器的结合与分 离，就可接通与断开压缩机。当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的压力板与皮带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下，压力板和皮带轮脱离，压缩机便停止工作。 2.3.2 压缩机 作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。

12、 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 6 用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式 可分为：往复活塞式 、 曲轴连杆式 、径向活塞式 、 轴向活塞式 、 翘板式 、 斜板式 、 旋转式 、 旋叶式 、 圆形汽缸 、 椭圆形汽缸 、 转子式 等。 图（ 1） 图（ 2） 图（ 3） 图 2-2 常见的汽车空调压缩机类型图 曲轴连杆式压缩机 结构 如图（ 1） 所示。 它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动，改变了汽缸的容积，从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作，可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 。 斜板式压缩机如图（ 2） 所示。 它的润滑方式

13、有两种，一种是采用强制润滑，用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑，我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。斜板式压缩机结构紧凑，效率高，性能可靠，因而适用于汽车空调。 旋转叶片式压缩机如图（ 3） 所示。 由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，制造成本 较高。 滚动活塞式压缩机 如图（ 4）所示。滚动活塞式压缩机 具有质量小、体积小、零部件少、效率高、

14、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。 2.3.3 冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是：将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构，其冷凝原理是：让外界空气强制通过冷凝器的散热片，将高温的制冷剂蒸气的热量带走，使之成为液态制冷湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 7 剂。制冷剂蒸气所放出的热量，被周围空气带走，排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构 形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。 2.3.4 蒸发器 也是一种热交换器，也称冷却器，是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力

15、膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。 2.3.5 膨胀阀 膨胀阀也称节流阀，是组成汽车空调制冷系统的主要部件，安装在蒸发器入口处，是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是：把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压，调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同时可防止压缩机发生液 击现象 （ 即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏 ） 和蒸发器出口蒸气异常过热。 2.3.6 贮液干燥器 贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间，如图 20 所示，其作用是临时贮存从冷凝器流出的液

16、态制冷剂，以便制冷负荷变动和系统中有微漏时，能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量，以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时，可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里，使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且，还可滤除制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，以防止制冷系统管路脏堵 和冰塞，保护设备部件不受侵蚀，从而保证制冷系统的正常工作。贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞，也称易熔螺塞，它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔，孔内装填有焊锡之类的易熔材料，这些易熔材料的熔点一般为 85 95。 2.3.7 风机 汽车空调制冷系统采用的风机，大部分是靠电机带动的气体输送机械，它对空气进行

17、较小的增压，以便将冷空气送到所需要的车室内，或将冷凝器四周的热空气吹到车外，因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。风机按其气体流向与风机主轴的相互关系，可分为离心式风机和轴流式风机两种。 2.3.8 电磁旁通阀 电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统，其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度，防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 8 第三章 汽车空调系统的故障诊断与排除 3.1 故障诊断方法 日常诊断空调压机故障的方法有：看、摸、听、测四个方面。 （ 1） 看 观察冷凝器表面是否清净，防止杂物和泥土附

18、在冷凝器上，观察空调制冷系统所有连接部分是否有油渍，重点是压缩机轴封、前后盖板的密封垫、检修阀、安全阀等，观察各条软管有无磨损、老化、鼓泡、 裂纹和渗 漏，看玻璃观察窗内制冷剂状态。 （ 2） 听 通电开机细听空调器压缩机运转声音是否正常，有无异常声音，风扇运转有无杂音，噪音是否过大等。空调器在运行中，正常情况下振动轻微、噪声较小，一般在 50dB 以下。如果振动和噪声过大，可能原因有： 一是 安装不当。如支架尺寸与机组不符、固定不紧或未加减振橡胶、泡沫塑料垫等，均可使空调器在运转时振动加剧、噪声变大。尤其在刚启动和停机时表现得最为显着。 二是 压缩机不正常振动。底座安装不良，支脚不水平，防震

19、橡胶或防震弹簧安装不良或防震效果不佳等。如果压缩机内部发生故障，如阀片破碎、 液击等也会发出异常声音。 三是 风扇碰击。风扇叶片安装不良或变形会引起碰撞声。风扇可能与壁壳、底盘相碰，风扇的轴心窜动，叶片失去平衡也会发出撞击声；如果风扇内有异物，叶片与之相碰也会发生撞击声。 （ 3） 摸 打开空调开关、使制冷压缩机运转 15-20 分钟。用手摸空调系统管路各部件的温度，正常情况下，高压端的管路为 55.6，而低压端管路呈低温状态，低压端的部件和管路，连接部分都会出现水露用双手小心触摸高压区，特别是高压端金属部件，如压缩机的出口阀、冷凝器、储液干燥器等，手感较热而不烫手，则为正常；如果手感烫手， 首先检查冷凝器的冷却是否良好，冷凝器表面是否清洁而无杂物，风扇的风量是否过小；如果高压端手感热度不够，则为制冷剂过少；如果没有温度，则为制冷剂全部漏光。如果在储液器上出现霜冷或水露，都说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流动管道。