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汽车修理技师资格考评论文 汽车空调系统故障作 者： 徐荣明 单位名称： 南京南特联汽车销售服务有限公司 2012 年 6 月 8 日汽车修理技师资格考评论文 汽车空调系统故障 作 者： 徐荣明 鉴定等级： 技 师 单位名称： 南京南特联汽车销售服务有限公司单位地址： 南京市栖霞大道中心村一号指导老师： 李东伟 2012 年 6 月 8 日目 录摘要1一、汽车空调系统故障因素的分析21.汽车空调系统介绍22.汽车空调系统常见故障分析23.汽车空调系统制冷效果与温度的关系34.汽车空调系统效果与空调日常维护的关系3二、汽车空调系统故障诊断31.空调系统故障诊断的原则32.空调系统故障诊断的方法4三、实例分析51.一辆得意依维柯车辆空调总是结霜故障分析5结论7参考资料8摘 要汽车空调系统故障原因主要是有些零部件老化，制冷剂及冷冻油泄漏或装配、调整和使用不当引起的。有些空调系统故障都有预见性，空调效果突降，没有任何制冷效果，一般为制冷剂泄漏导致，可以预告空调系统可能发生事故性损伤，因而发现制冷剂泄漏时，应及时修理，防止空调压缩机等主要部件，在没有制冷剂及冷冻油润滑的情况下故障扩大。同样，空调部分发出异响时，不要盲目更换总成件，先要进行检查，以初步确定故障的所在部位，然后对空调主要零部件工作原理及可能出现故障分析，基本上可以诊断异响的部位、原因和程度，避免拆检的盲目性。关键词：预见性 制冷剂泄漏 异响诊断 故障排除浅析空调系统制冷系统故障前 言汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，是一种认为控制车厢温度的特殊装置，空调系统制冷效果不好或发生不正常的异响声音时，称为空调系统故障。汽车空调系统常见的故障有：空调压缩机抱死、空调压缩机异响、空调管路制冷剂泄漏、冷凝器堵塞、蒸发器结冰、膨胀阀堵塞、空调制冷效果不好等。一、汽车空调系统故障因素的分析1汽车空调系统介绍（1）汽车空调作用指示图o 汽车空调 对汽车内的空气进行调节o 温度、 湿度、 流速 洁净度 满足人体舒适 提供理想的人工气候环境o 含义：进行冷、暖、通风三种的调节。o 方式：汽车空调机采用的是蒸气压缩式制冷（2）汽车空调系统组成汽车空调系统由暖风装置、制冷装置、通风装置、空气净化装置和加湿装置中的一个或多个部件以及必要的控制部件等构成，用于调节乘员舱内的温度、湿度和净洁度，并使其以一定的速度在车室内定向流动和分配，从而给驾驶员和乘员提供舒适的环境及新鲜空气的系统。制冷装置由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、或气液分离器、节流元件、蒸发器、制冷剂管路和风机等构成，将车室内的热量传递给室外环境的装置。暖风装置由汽车发动机提供的余热或独立燃烧器产生的热量作为热源，用于车厢内采暖及风窗玻璃除霜和除雾的热交换装置。汽车空调系统主要由制冷剂、压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和辅助控制元件等组成。制冷系统的组成（3）汽车空调的分类1）按驱动方式分类 非独立式汽车空调系统 独立式汽车空调系统 1-进气道 2-排气栅 3-散热器 4-空调发动机 5-离合器 6-压缩机 7-蒸发器 8-冷凝器 9-冷凝风扇 10-循环空气入口2）按结构型式分类 汽车空调按结构型式可分为整体式空调、分体式空调以及分散式空调。整体式空调：将副发动机、压缩机、冷凝器和蒸发器通过传动带、管道连接成一个整体，安装在一个专用机架上，构成一个独立总成，由副发动机带动，通过车内通风管将冷风送入车内；分体式空调：将压缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空调的副发动机部分或全部分开布置，用管道联接成一个制冷系统；分散式空调：将蒸发器、冷凝器、压缩机等各部件分散安装在汽车各个部位，并用管道相联接。（4）汽车空调的功能1）汽车空调的第一功能是调节车内空气的温度汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车厢内空气的温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却循环水作为暖风的热源，而大型客车则采用独立式加热器作为暖风的热源。在夏季，车内降温则由制冷装置来完成。最早的手动空调就是采用此种方式，瑞风商务车的空调也是采用此方式。2）汽车空调的第二功能是调节车内空气的湿度普通汽车空调一般不具备这种功能，只有高级豪华汽车采用的冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却降温去除空气中的水分，再由采暖装置升温，以降低空气的相对湿度。但汽车上目前还没有加装加湿装置，只能通过打开车窗等通风设施，靠车外新鲜空气来调节。车内相对湿度一般保持在30%70%为宜，超出此范围，人就会感到干燥或闷热。3）汽车空调的第三功能提供合适的气流速度与气流方向。空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。由于人体生理特点，为了达到舒服感觉，自动空调一般在制冷时出风口处于吹脸，在取暖时出风口是吹脚。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此，在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的格式，即让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。4）汽车空调的第四功能过滤净化车内空气，保证车内空气的质量 由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况，所以进气门应处于外循环，以不断向车内补充外界的新鲜空气，可采用强制通风装置，或采用自然通风装置。为防止人体缺氧，产生疲劳、头痛和恶心等症状，车内每位乘客所需新鲜空气量应为2030m3/h，二氧化碳（体积）浓度应保持在0.1%以下。车辆使用两种类型的通风装置，自然通风装置和强制通风装置。（4）汽车空调系统的工作原理 1）制冷系统 压缩机将来自蒸发器低温低压的制冷剂气体，压缩为高温 高压的制冷剂气体，再送冷凝器冷却为中温高压的制冷剂液体，又流经储液干燥瓶，按制冷负荷的需求，将多余的液体制冷剂储存，被干燥后的制冷剂液体在膨胀阀（由感温包制冷剂状态决定阀口大小）节流降压，形成雾滴状的制冷剂在蒸发器大量蒸发、吸热，使蒸发器外表面温度下降（鼓风机带动空气流过蒸发器，这些空气大部份热量传递到蒸发器而变为冷空气，再送至车内），吸热后制冷剂在压缩机进气口的负压作用下，被吸进压缩机气缸，制冷剂进行下一循环，而鼓风机出风口连续得到冷空气。如图1。2）暖风系统暖风系统用加热器引进发动机冷却水，水道设置暖水阀，这阀受控于驾驶员或电脑的指令。当暖水阀开启时，较热发动机冷却水流经加热器，使加热器升温。鼓风机带动空气流过加热器，加热器出来的空气是热空气。如图2。3）送风系统 经过蒸发器、加热器处理后的空气，按驾驶员或电脑指定的送风模式，将空气送至指定的风口。一般由三部份组成：第一部分为空气进口段，主要由控制新鲜空气和室内循环的风门叶片和伺服机构组成，以改变进气源或车内外进气比例。第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器组成，用来提供所需温度的空气。第三部分为空气分配段，由各种风门和风口组成，实现预期送风模式的目的。工作过程：新鲜空气+车内空气（或按比例）进入鼓机空气进入蒸发器被吸热由混合风门调节进入加热器进入指定风口。送风模式有：常见空气混合式和全热式。空气混合式：冷空气在空气混合风门的开度调节下，按一定的比例风量通过加热器。如图3。特点：节省部分冷量，冷暖混合不均，空气参数调节精度较差。全热式：冷空气全通过加热器。特点：空气参数调节精度较高。空气混合式送风系统4）电子控制系统利用传感器或开关将外界气候、车内空气参数、发动机工况、驾驶员的指令等信号输送到电脑，电脑将风门电动机、压缩机离合器、暖水阀，鼓风机等执行器，对系统工作进行优化控制。如图6。 (5)汽车空调系统重要组成部分图析1）空调压缩机2）冷凝器冷凝器是一种热交换器，是把来自压缩机的高温高压气体通过管壁和翅片将其中的热量传递给冷凝器周围的空气。它的作用和原理正好与蒸发器相反。3）节流装置节流装置有热力膨胀阀、节流孔管等类型，是汽车制冷中的重要部件，起到节流降压、调节流量、防止“液击”和防止异常过热的控制作用。4）蒸发器蒸发器也是一种热交换器，它利用从节流装置来的低温低压的液态制冷剂蒸发时吸收周围空气中的大量热量，从而达到车内降温的目的5）辅助及控制元器件 空调系统中辅助及控制元器件有很多，主要包括贮液干燥器(或气液分离器)、控制电路板、各种阀、各种开关、管路、视镜以及各种指示器和控制仪表等。它们的作用是提供必要的条件保证系统得以正常的工作。（6）汽车空调工作原理 空调压缩机把低温气态制冷剂（冷媒）压缩成高温高压气态后通过高压空调管路进入冷凝器，由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用。在冷凝器中的制冷剂的大量热量被车外空气带走，从而高温、高压气体被冷凝成中温、高压的液体。这种中温、高压液体流过膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降压，变成低温、低压的雾状物（液体）进入蒸发器汽化。由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能自动吸收管外空气中热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果，汽化了的制冷剂被压缩机抽吸压缩，变成高温、高压的气体，又通过高压软管送向冷凝器，这样就完成了一个制冷系统的热力循环。2汽车空调系统常见故障分析空调系统的常见故障通常表现空调不制冷，不制热，制冷制热效果不佳，蒸发器结霜，空调噪声大，压缩机不能启动或难启动，散热效果差从空调出风口出来的风有异味等。不但没有降低驾驶员的疲劳强度，反而损耗发动机功率，影响它的经济性与动力性。        （1）制冷剂泄漏      空调制冷制热的载体是制冷剂，如系统出现漏点，制冷剂泄漏则空调制冷差或完全不制冷，而空调器出现泄漏的地方主要集中在两器的各焊接头、毛细管焊接处、压缩机吸排气管、喇叭口、铜钠子裂、连接管等处，要检查时可先进行目测，重点检查连接管各接头处，泄漏处一般都有油迹。首先要查明漏点，并将其修复好，再重新抽真空，灌注制冷剂。（2）制冷系统严重堵塞 当压缩机工作时，若制冷系统中某个部位严重堵塞，没有制冷剂循环流动，则就失去了制冷作用。这时，用压力表检测制冷系统的高、低压侧的压力值，可发现高压侧压力值比正常时低，而低压侧的压力值成真空状态，且堵塞部位前后有明显的温差，这一般出现在储液干燥器或膨胀阀内。因此，可用氮气对着储液干燥器或膨胀阀的进口或出口吹气，如不通畅，说明其堵塞，需更换。（3）压缩机部件损坏 压缩机缸垫窜气、进排气阀损坏，均能造成压缩机不能压缩制冷剂或压缩不良。此时，用压力表检测压缩机工作时的进气压力和排气压力，可发现两者压力相同或相差不大，提高发动机转速时，其压力值仍无明显变化;用手触摸压缩机上的进气管和排气管。可感觉两者温差不大。当压缩机出现缸垫窜气时，用手触摸压缩机会感觉非常烫手。这时，一般需更换损坏的部件。（4）温度风板控制系统故障调节温度旋钮感觉温度是否发生变化，若不变化则可能是风板控制拉线脱落，如脱落则重新安装调整。感觉出风口的风量是否足够大，如果风量小则是蒸发器堵塞，需要拆卸蒸发器进行清洁。触摸空调管，高压管很热甚至烫手，当然低压管也不会凉。这种情况下，可能会出现压缩机频繁通断的现象。尤其是在发动机高转速的情况下压缩机根本不吸合。切忌不能长时间的高速运转发动机，否则会很危险。（5）冷凝器和水箱的诊断与排除查看冷凝器和水箱及其之间是否被污物堵塞。如有，清除掉污物即可。如确实无污物堵塞，则查看冷媒观察窗，看冷媒是否过多现象是能看到液体流动，但看不到任何气泡，则证明冷媒的加注量过多了，需要重新做一次标准的抽空加注。对于高压管过热的现象，还要查看空调压缩机的下方是否有油渍，如有则证明压缩机的限压阀已经被高压破坏，需要更换压缩机。3.汽车空调系统制冷效果与温度的关系目前汽车空调温度调节通常的做法是，制冷时通过温度传感器测得车厢内进风口与出风口温度来实现对制冷压缩机工作或停止，即进出风口温度差别大时，或车厢内温度高时，制冷压缩机工作，反之就停止，这样的压缩机是间歇工作的，为固定排量压缩机；另一种压缩机为可变排量压缩机，其工作是这样的，车厢内的进出风口的温度差别大时或车厢内的温度高时空调制冷压缩机排量增加，反之压缩机排量下降，这样的空调压缩机是连续不断工作的，也就是讲只要汽车空调在使用，该压缩机就工作，当然有些可变排量的压缩机会在发动机急剧增高时暂时切断发动机与压缩机的联接，待发动机平顺时再联接，当然固定排量的也会有这一保护空调系统的功能。4.汽车空调系统制冷效果与空调日常维护的关系随着气温不断升高，汽车空调的实用频率也将随之增加。由于工作环境复杂，相对于家用空调，汽车空调更需要“关怀”。那么，在使用汽车空调的过程中我们应该注意些什么问题？又如何进行汽车空调的维修保养呢？（1）空调皮带调整如果皮带表面与皮带轮槽接触侧面光亮，并且启动空调时有“吱吱”的噪音，说明皮带打滑严重，应更换皮带和皮带轮；如果皮带过松应给予调整，否则易使空调系统制冷不良。检查空调系统软管接头是否有油迹。如发现渗漏，及时去维修处解决。（2）清洁冷凝器在夏季使用空调时用水管对着冷凝器进行冲洗，因为汽车冷凝器表面的清洁便于使热能散发到外界去。定期清洁冷凝器表面，可使空调系统的制冷效果大大提高。（3）检查制冷剂液面高度利用干燥器的观察窗，可以检查制冷剂液面高度。玻璃窥视孔通常安装在干燥器的盖子上面，运转发动机和空调系统，透过玻璃窥视孔观察制冷剂的流动情况。如果空调机工作正常，可从窥视孔内看到清澈的冷冻液在不停地流动，并且在高温时还偶尔夹带着些小气泡，在关掉空调系统的时候能够看见小的气泡。（4）冷冻剂要足够 可通过感觉干燥器的入口管路和出口管路之间的温度差来估量，或者通过歧管压力表进行检测。当然，这些工作就需要依靠维修厂了。待添加的隐藏文字内容2（5）空调异味处理及正确操作方法空调霉菌清洗：汽车空调要定期清洗，不然会产生异味，对身体健康不利，想长期保持车内空气清新？那就定期来上海大众特许经销商清洗空调，我们还推荐您选购空调系统养护套装。正确使用内循环：汽车的内循环功能不能长时间开着，它的使用可是大有讲究的。内循环打开后，空气不与车外发生交换，只在车内流通。所以对调节车内空气温度非常有效，内循环模式下，尽量不要吸烟，这样会导致长久无法消除的异味 ，部分上海大众的车型，把出风口旋钮转到“向前风挡出风”的位置时，会自动关闭原本打开的内循环开关 。二.汽车空调系统故障诊断                1.汽车空调系统故障诊断的原则通常情况下，中医为病人看病时经常使用的手法是号脉，医生一般都会用察，言，观，色来确定病人的得病情况。其实，为汽车诊断空调故障也可以为同样的方法。遇到空调系统故障，必须坚持的原则：遇到问题先原理，判断问题看实物，确诊问题先深析，解决问题靠维护等四项原则。2.汽车空调系统故障诊断的方法（1）压缩机不吸合，空调系统不工作，系统没有压力。 造成这种现象的主要原因是制冷剂全部泄漏了。针对这种现象的排除方法：找出泄漏点（管路磨破、管路密封圈破裂、冷凝器管子磨破、压力开关没有扭紧已松动、膨胀阀损坏泄漏、压缩机保险片损坏已失效）后进行更换已失效的零部件，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。（2）压缩机吸合，空调系统不制冷，压缩机排出管表面温度非常高（烫手）膨胀阀进出管子表温没有温差，压缩机吸合后高压没有变化，但低压压力很低。造成这种现象的主要原因是膨胀阀感温头磨破，封住的冷媒全部泄漏了，致使膨胀阀的阀孔关闭，无法实现制冷剂循环。针对这种现象的排除方法：更换膨胀阀，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。（3）压缩机不吸合，空调系统不工作，系统内平衡压力正常。     造成这种现象的主要原因是空调系统保险片失效、空调继电器失效，热敏电阻线索接触不良或断裂、压缩机连接线索接触不良，冷凝器电子风扇连接线索接触不良。针对这种现象的排除方法：对上述零部件进行检查，对失效零部件进行更换，即可排出故障。 (4）空调系统运行正常，空调降温效果不好，出风口风量不足，风机噪声加大，蒸发器有结霜现象。 造成这种现象的主要原因是空调箱通道中有脏物风阻加大，过滤网阻塞。 针对这种现象的排除方法：拆卸下蒸发器芯体和过滤网进行清洗（每年进行一次），然后重新装配，安装完毕后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。 （5）空调运行正常，空调降温效果不好，高压压力和低压压力均偏高。 造成这种现象的主要原因是空调系统中的制冷剂加注量过多或压缩机润滑油加注过多。针对这种现象的排除方法：应重新回收制冷剂放出过多的压缩机润滑油，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。 （6）空调工作正常，使用一段时间后制冷效果越来越不好，高压压力和低压压力均偏低。 造成这种现象的主要原因是汽车在运行过程中振动后使管路的各个接头部位有松动现象，制冷剂慢性泄漏造成。针对这种现象的排除方法：重新将各接头拧紧，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。 （7）空调开始运行时一切正常，但过一段时间后制冷效果明显下降直至不制冷，高压压力很高，低压压力非常低，停止运行一段时间后再起动又恢复正常，过一段时间又重复上次的现象。 造成这种现象的主要原因是膨胀阀冰堵。针对这种现象的排除方法：更换干燥过滤器，然后重新进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。（8）空调系统运行10多分钟后，出风口温度偏高，制冷效果不好，低压压力偏高，压缩机有碰击声。造成这种现象的主要原因是膨胀阀失效。针对这种现象的排除方法：更换膨胀阀，然后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。（9）空调系统运行正常，空调降温效果不好，出风口风量不足，风机噪声加大，压缩机频繁起动断开。造成这种现象的主要原因是空调箱通道中有脏物,风阻加大，过滤网阻塞，这是为防止蒸发器表面结霜而切断压缩机。针对这种现象的排除方法：拆卸下蒸发器芯体和过滤网进行清洗（每年进行一次），然后重新装配，安装完毕后进行抽真空、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出。（10）空调系统高、低压压力偏高，高压侧压力表指针摆动较慢，摆幅大，压缩机排气管表面温度很高（烫手）。 造成这种现象的主要原因是空调系统内有空气混入。针对这种现象的排除方法：重新回收制冷剂后，进行抽真空达到规定的真空度要求、保压、按空调系统规定的充注量加注制冷剂，故障即可排出4。三实例分析1.一辆得意依维柯车辆空调总是结霜故障分析故障现象：依维柯得意3010系列，6万KM，冷车起动空调制冷效果较好，行驶一个小时后，制冷效果就会变差，膨胀阀结冰，几乎将车辆配件更换完毕，故障还没有解决。故障分析：根据车辆容易结冰现象，先从如下几种情况分析：（1）可能制冷剂不足      分体空调器由于安装或使用时间较久等原因，会出现制冷剂泄漏或渗漏。制冷系统内制冷剂减少后，便造成蒸发压力过低，导致蒸发器结冰，结冰的位置一般在蒸发器前部分。试压发现，该车制冷剂高低压部分均在合理范围。可以排除此故障。         （2）可能压缩机工作效率降低故障压缩机故障使用时间长久，压缩机压缩效率降低，或者压缩机配气系统损坏，造成压力过低而结冰。结冰位置也在蒸发器前部分，换过压缩机后故障依旧，可以排除压缩机故障。         （3）可能蒸发器过脏故障蒸发器脏空调器使用一段时间后，空气中的尘埃或蒸发器产生的微生物便会积留在蒸发器上，阻碍空气流通，造成热交换减少，蒸发器温度过低而结冰。结冰位置在蒸发器后部分。待冰溶化后，用水冲蒸发器，用软毛刷顺着翅片刷，注意一定不能弄湿电气部分。清洗干净后，故障依旧，排除此故障。           （4）可能制冷剂过多故障 制冷剂偏多一些空调器因移位、泄漏等原因而重新注入制冷剂。维修人员操作不当加多了制冷剂，造成过多制冷剂流到蒸发器后部分蒸发而结冰。这类冰多结在蒸发器后部分及压缩机回气管周围。放掉多余制冷剂，故障依旧，排除此故障。           （5） 温控开关失效机械温控器感温包气体压力随温度变化而变化，带动温控器触点动作。由于触点粘连、弹簧弹力不足等原因造成触点常闭，空调器连续开机，造成结冰。更换温控器，故障依旧，排除温控开关故障。  经过拆检前置蒸发器发现，依维柯厂家装配温控开关的时候，错误的将温控开关放在蒸发器芯的前端，接受的是自然风，将温控开关重新放到蒸发器芯后部并调整至正确位置（横向51 mm，纵向80 mm）故障解决。结 论本文全面、系统地介绍了汽车空调的工作原理、结构、使用和检修技术，内容包括汽车空调的基础知识，制冷系统的组成及原理，暖风系统，空调系统电路，控制系统及各类汽车空调系统的使用与检修技术，有较强的实用性和可读性。本文图文并茂、内容丰富、条理清晰、通俗易懂、叙述深入浅出。我个人体会最深的是，细节决定成败，只有充分的了解空调系统工作原理，才能深切的分析故障所在，并简单明了的解决实际问题，本论文我简单的描述了汽车空调系统常见故障及实例，希望能够和大家充分的交流和探讨！参考文献1陈志恒主编汽车空调系统介绍深圳：机械工业出版社，2004 2陈永革主编汽车电控技术广东：人民交通出版社，2001 3李春明主编汽车汽车故障诊断与维修北京：人民交通出版社，1999 o 1、低温低压液体制冷剂进入车厢内的蒸发器o 在定压下汽化，由液体变为低温低压蒸气o 2、经压缩机后成为高于车内空气的高温高压气体（7 0C，1.3-1.5Mpa）o 1低压 (压缩机)转 2高压一、制冷系统的低压侧和高压侧