1、 毕业设计（论文） 题目： 汽车空调制冷不良故障诊断与检修 第 1 页 摘 要 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
2、五 个阶 段 ： 单 一 取 暖 阶 段 、 单 一 冷 气 阶 段 、 冷 暖 一 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 文 从 实 际 出 发 ，全 面 、 系 统 地 阐 述 了 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
3、 检 修 深 入 探 讨 。 关键词 ：汽车空调 发展 检修 第 2 页 ABSTR ACT A lo ng w it h a uto mob i le ind ust r y de ve lo p me nt a nd pe op le liv in g sta ndar d e nha nce me nt, t he pe op le to t he a uto mob i le co mfo rt ab le ne ss, t he sec ure req ue s t e nha nce da y b y da y, t he a uto mob ile a ir c o nd it
4、io ning b y o nly ha s give n t he up sca le pa sse nge r ve hic le d ispo s it io n or ig ina ll y, de ve lop s fo r t he st a nda rd d is pos it io n a uto mob ile a ir c o nd it io ning pop u la r izat io n, t he de ve lop me nt w hic h b y eac h pa sse nger t ra in, t he fr e ight ve hic le, t h
5、e ma c hine s hop tr uck a nd t he sp ec ia l us e ve hic les w ide ly use s a nd inno vate s unceasing ly has become the automob ile professio n a big lumines ce nt spot. Acco mp a ny t he pop ula r izat io n a nd de ve lop me nt o f a uto mob i le a ir co nd it io ning s yst e m, a uto a ir c o nd
6、 it io ning ge nera l ly has go ne t hro ugh fi ve sta ges o f de ve lop me nt : a s ing le hea t ing s ta ge s, s ingle st a ge fo r a ir- co nd it io ni ng, co o ling a nd he at ing, a uto mat ic co ntro l, co mp ut er co ntro l during t he int e gr at io n p ha se s ta ge. A ir co nd it io ning c
7、o nt ro l met hods ha ve go ne fro m s i mp le to c o mp le x, fro m co mp le x to s imp le pro ces s. C irc uit automob ile air conditio nin g system control does not update improve me nt. T his ar t ic le pro ceed ing fr o m rea l it y, co mp re he ns ive ly a nd s ys te mat ic a lly e xp o unde d
8、 t he b as ic s tr uct ure a nd wo rk ing pr inc ip le o f a ir co nd it io ning s yst e ms, r e p a ir me t h o d f o r d ia g n o s is . L is ts a lar ge number o f repa ir, d eta i led e xp la na t io n o f a ir co nd it io ning s ys te ms fa ilur e p he no me na, causes, and troub les ho ot i ng
9、. Last to troubles ho ot i ng in depth. Ke ywords : developme nt of automob ile air condit io ni ng repair 第 3 页 目 录 摘 要 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 ABSTR ACT- - - - - - - - - - - - - - 2 第一章 汽 车 空 调 的 概述 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 1
10、.1 汽车空调技术的发展 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 1.2 汽车空调发展的特点 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3 汽车空调性能的评价指标 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章 别克 汽 车 空 调的 组成 与原理 - - - - - - - - - - - - - - -7 2.1 汽车空调的工作原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7 2.2 汽车空调主要功能 - - - - - -
11、 - - - - - - - - - - - - - - -8 2.3 汽车空调的组成 - - - - - - - - - - - - - - - -9 2.4 汽车空调系统分类（按动力源分 ） - - - - - - - - - - - 12 第三 章 汽 车 空 调 系 统的 故障 诊断与 排除 - - - - - - - - 13 3.1 故障诊断方法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 3.2 常见故障排除 - - - - - - - - - - - - - - - - 16 第四 章 别克 GL8 空 调系 统不 制冷 的维 修案例 - -
12、- - - 18 4.1 故障现象 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 4.2 该空调系统的构造特点 - - - - - - - - - - - - - - - -18 4.3 别克 GL8 空调系统不制冷的检测 - - - - - - - - - -19 4.4 别克 GL8 空调系统不制冷的维修 - - - - - - - - - -20 第五 章 总结 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -20 致 谢 - - - - - - - - - - - - - -
13、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 参考文献 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -21 第 4 页 第一章 汽车空调的概述 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 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
14、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
15、兴 趣 逐 年 增 加 ，汽 车 空 调 技 术 日 趋 完 善 ，功 能 也 越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段： 单 一 供 暖 空 调 装 置 阶 段 始于 1927 年 ， 目 前 在 寒 冷 的 北 欧 ， 亚 洲 北部地区，汽车空调仍使用单一供暖系统。 单 一 供 冷 空 调 装 置 阶 段 始于 1939 年 ， 美 国 帕 克 汽 车 公 司 率 先 在 轿车 装 上 机 械 制 冷 降 温 空 调 器 。目 前 单 一 降 温 的 汽 车 空 调 仍 在 热 带 、亚 热 带部分地区使用。 冷 暖 型 汽 车 空 调 阶 段 始于 1954 年 ， 原 美 国 汽
16、 车 公 司 ， 首 先 在 轿 车安装于冷 暖 一 体 化 空 调 器 ，这 样 汽 车 空 调 才 具 备 了 降 温 、除 湿 、通 风 、过滤 、除 霜 等 空 气 的 调 节 功 能 。该 方 式 目 前 仍 然 大 量 的 使 用 在 低 档 车 上 ，是目前使用量最大的一种方式。 自 控 汽 车 空 调 装 置 阶 段 由 于 前 述 的 冷 暖 型 汽 车 空 调 需 依 靠 人 工 调节 ， 这 既 增 加 上 司 机 的 工 作 量 ， 还 使 控 制 不 理 想 。 通 用 汽 车 公 司 1964 年率 先 在 轿 车 上 应 用 自 控 汽 车 空 调 。自 控 空
17、调 只 需 预 先 设 定 温 度 装 置 ，便 能自 动 地 在 设 定 的 温 度 范 围 内 运 行 。装 置 根 据 传 感 器 随 时 检 测 车 外 温 度 ，自动 地 调 制 装 置 各 部 件 工 作 ，达 到 控 制 车 外 温 度 和 行 驶 其 他 功 能 的 目 的 。目前，大部分的中高级轿车，高级大客车都装备自控空 调 电 脑 控 制 汽 车 空 调 阶 段 自 1977 年 美 国 通 用 汽 车 公 司 、 日 本 五 十 铃第 5 页 汽 车 公 司 ， 同 时 将 自 行 研 制 的 电 脑 控 制 汽 车 空 调 系 统 装 上 各 自 的 轿 车 上后 ，
18、即 预 示 着 汽 车 空 调 技 术 已 发 展 到 一 个 新 阶 段 。电 脑 控 制 的 汽 车 空 调 功能 增 加 ，显 示 数 字 化 ，冷 、暖 、通 风 调 控 三 位 一 体 化 。电 脑 按 照 车 内 外 的环 境 所 需 ，实 现 了 调 节 的 精 细 化 。通 过 电 脑 控 制 实 现 了 空 调 运 行 与 汽 车 运行 的 协 调 ，极 大 地 提 高 了 制 冷 效 果 ，节 约 了 燃 料 ，从 而 提 高 了 汽 车 的 整 体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。 1.2 汽车空调发展的特点 众 所 周 知 汽 车 空 调 是 以 采
19、 用 发 动 机 的 动 力 为 代 价 来 完 成 调 节 车 厢 内 空 气环 境 的 。了 解 汽 车 空 调 的 特 点 ，有 利 于 进 行 汽 车 空 调 的 使 用 和 维 修 。与 室内空调相比，汽车空调主要有如下特点： 1. 汽 车 空 调 安 装 在 行 驶 的 车 辆 上 ， 承 受 着 剧 烈 频 繁 的 振 动 和 冲 击 ，因 此 ，各 部 件 应 有 足 够 的 强 度 和 抗 振 能 力 ，接 头 应 牢 固 并 防 漏 。不 然 将 会造 成 汽 车 空 调 制 冷 系 统 的 泄 露 ，结 果 破 坏 了 整 个 空 调 系 统 的 工 作 条 件 ，严重
20、的 会 损 坏 制 冷 系 统 的 压 缩 机 等 部 件 。使 用 中 要 经 常 检 查 系 统 内 制 冷 剂 的多 少 ，据 统 计 ，由 于 制 冷 剂 的 泄 露 而 引 起 的 空 调 故 障 约 占 全 部 故 障 的 80%。 2. 汽 车 空 调 所 需 的 动 力 均 来 自 发 动 机 。 其 中 轿 车 、 轻 型 汽 车 、 中 小型 客 车 及 工 程 机 械 ， 空 调 所 需 的 动 力 和 驱 动 汽 车 的 动 力 均 来 自 一 台 发 动机 。这 空 调 称 非 独 立 空 调 系 统 。大 型 客 车 和 豪 华 型 大 、中 客 车 ，由 于 所
21、需制 冷 量 和 暖 气 量 大 ，一 般 采 用 专 用 发 动 机 驱 动 制 冷 压 缩 机 和 设 立 独 立 的 取暖 设 备 ，故 称 之 为 独 立 式 空 调 系 统 。虽 然 非 独 立 空 调 系 统 会 影 响 汽 车 的 动了 性 ，但 它 相 对 于 独 立 空 调 ，在 设 备 成 本 、运 行 成 本 上 都 较 经 济 。据 测 试 ，汽 车 安 装 了 非 独 立 式 空 调 后 ，耗 油 量 会 增 加 10%到 20%（ 与 车 速 有 关 ）。发动机输出功率减少 10%到 12%。 3. 汽 车 空 调 的 特 定 工 作 环 境 要 求 汽 车 空 调
22、 的 制 冷 、 制 热 能 力 尽 可 能的大。其原因如下： （ 1） 夏 天 车 内 的 乘 客 密 度 大 ， 产 热 量 大 ， 热 负 荷 高 ； 冬 天 采 暖 人 体所需的热量亦大。 （ 2） 为 了 减 轻 自 重 ， 汽 车 隔 热 层 一 般 很 薄 ， 加 上 汽 车 门 窗 多 ， 面 积大，所以汽车隔热性差，热损大。 （ 3）汽 车 的 工 作 环 境 因 在 野 外 ，直 接 受 阳 光 、霜 雪 、风 雨 等 的 影 响 ，环 境 变 化 剧 烈 。 要 使 汽 车 空 调 在 最 短 的 时 间 里 在 车 厢 内 达 到 舒 适 的 环 境 ，第 6 页 就
23、要 求 其 制 冷 量 特 别 大 。对 非 独 立 的 空 调 系 统 来 说 ，由 于 发 动 机 工 况 频 繁变 化 ， 所 以 制 冷 系 统 的 制 冷 机 变 化 大 。 比 如 发 动 机 在 高 速 和 怠 速 运 行 时 ，转速相差 10 倍 。 这 必 然 导 致 压 缩 机 输 送 的 制 冷 剂 量 变 化 极 大 。 制 冷 剂 流量 变 化 大 ，轻 者 引 起 制 冷 效 果 不 佳 ，重 者 引 起 压 力 过 高 ，压 缩 机 出 现 敲 击现象，发生事故。因此，汽车空调制冷系统较室内复杂得多。 （ 4） 由 于 汽 车 本 身 的 特 点 ， 要 求 汽
24、车 空 调 结 构 紧 凑 ， 质 轻 、 量 小 ，能 在 所 有 限 的 空 间 进 行 安 装 。 目 前 空 调 的 总 比 重 比 60 年 代 下 降 了 50%，而制冷能力却提高了 50%。 （ 5） 汽 车 空 调 的 供 暖 方 式 与 室 内 空 调 完 全 不 同 。 对 于 非 独 立 式 汽 车空 调 ，一 般 利 用 发 动 机 的 冷 却 水 或 废 气 余 热 ，而 室 内 空 调 则 是 利 用 一 个 电磁阀，改变制冷剂量，机组很快起动并转入稳定状况。 1.3 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 节 。
25、人 感 到 最 舒 服 的 温 度 是 200C 到280C， 超 过 280C， 人 就 会 觉 得 燥 热 。 超 过 400C， 即 为 有 害 温 度 ， 会 对 人体 健 康 造 成 损 害 。 低 于 140C 人 就 会 觉 得 冷 。 当 温 度 下 降 到 00C 时 ， 会 造成 冻 伤 。 因 此 ， 空 调 应 用 控 制 车 内 温 度 夏 天 在 250C， 冬 天 在 180C， 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
26、 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 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
27、 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。 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 的第 7 页 正常驾驶。 第二章 别克 汽车空调的组成和原理 2.1 汽 车 空 调 的 工 作 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 700C， 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 强 制 冷 却 到 500C 左 右 。这 时
28、 ，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
29、 吸入 ，第 8 页 这样反复循环即可达到制冷目的。2.2 汽 车 空 调 主 要 功 能 包括以下 4 大部分 : 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应的增加油耗增加的大小与环境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
30、 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 ，等第 9 页 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
31、 暖 风 ，所 以 在 暖 风 机 里 面 加 有 电 热丝）。 通风：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 ： 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
32、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 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
33、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。 （ 1） 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 滚动活塞式 三角转子式 螺杆式 涡旋式
