丰田凯美瑞空调常见故障及诊断.doc

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1、浙江工贸职业技术学院 毕业设计（论文） 课题名称： 丰田凯美瑞空调常见故障及诊断 系 部： 汽车与机械工程学院 专 业： 汽车技术服务与营销 班 级： 汽销1101班 姓 名： 应忠海 学 号： 1110205124 指导教师： 冯士活 完成时间 2013 年 12 月 20 日 目 录1.汽车空调系统的结构原理11.1空调系统的组成及功能11.2制冷系统21.2.1制冷系统的组成21.2.2制冷循环工作过程21.3采暖系统32.丰田凯美瑞空调系统的特点及性能评价指标32.1丰田凯美瑞空调系统的特点32.2汽车空调的性能评价指标52.2.1温度指标52.2.2湿度指标52.2.3空气的清新度5

2、2.2.4除霜功能52.2.5操作简单、容易、稳定53.汽车空调系统的维修与检测63.1汽车空调系统最常见的故障63.2系统不制冷或制冷不足的诊断与维修63.2.1直接检查法63.2.2仪表检查法73.3 异响的诊断与维修73.3.1异响的故障现象及诊断过程73.3.2异响的故障分析83.4 汽车空调系统的维护保养84.结论95.参考文献106.致谢语10浙江工贸职业技术学院（毕业论文）丰田凯美瑞空调系统的常见故障及诊断应忠海浙江工贸职业技术学院汽机工程学院，班级：汽销1101班摘 要：汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室内环境的舒适性，保持车室内空气温度、湿度、流速、洁净度、噪声

3、等在舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行驶安全性具有积极作用。随着天气越来越热，汽车空调在行车过程中就显得愈发的重要，而汽车空调很容易出现故障，这往往令车主伤透脑筋。本文主要阐述汽车空调系统的组成及结构原理、特点、性能评价指标、制冷系统、采暖系统，及汽车空调系统常见故障的诊断与维修。通过对本课题的调查研究,能更好的了解汽车空调系统,能更好的对汽车空调系统进行维护与保养。 关键词：汽车空调；制冷系统；采暖系统；故障诊断1. 汽车空调系统的结构原理1.1空调系统的组成及功能汽车空调系统是由制冷系统、采暖系统、通风系统和控制系统等4个子系统

4、组成。汽车空调的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境，即对室内的温度、湿度和气流速度进行调节，并具有净化空气的功能。除此之外，汽车空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰和雪等，给驾驶员一个清晰的视野，确保行车安全。汽车空调通常应具备以下功能：1）调节温度：将车内的温度调节到人体感觉适宜的温度；2）调节湿度：将车内的湿度调节到人体感觉适宜的湿度；3）调节气流：调节车内出风口的位置、出风的方向及风量的大小；4）净化空气：滤去空气中的尘土和杂质或对空气进行杀菌消毒。1.2制冷系统1.2.1制冷系统的组成汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、热力膨胀阀（或节流孔管）、蒸发器等制冷部件组成，

5、各制冷部件之间用耐压的铜管或铝管，以及耐压、耐氟的橡胶管连接成一个密闭的循环系统。1.2.2制冷循环工作过程制冷循环就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀和蒸发，将其不断在蒸发器中吸热汽化，使蒸发器始终保持很低的温度而用于车内空气的降温除湿。制冷循环是由压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程组成：1）压缩过程：压缩机从蒸发器吸入低温低压气态制冷剂，并将其压缩成高温（约65）和高压（约1300kPa）的气态制冷剂送往冷凝器冷却降温。2）冷凝过程：高温高压气态制冷剂由发动机水箱前面的冷凝器（散热器）散热，将其冷凝成高温（约55）和高压（约1300kPa）的液态制冷剂。3）膨

6、胀过程：冷凝后的高温高压液态制冷剂经热力膨胀阀进行节流降压后，将其转变成低温（约-5）和低压（约150kPa）的液态制冷剂送入蒸发器。4）蒸发过程：低温低压液态制冷剂流经蒸发器时，不断吸收车内空气的热量而汽化成低温（约为0）和低压（约150kPa）的气态制冷剂。从蒸发器流出的气态制冷剂又被压缩机吸入而进入下一次制冷循环。丰田凯美瑞空调制冷系统 上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。1.3采暖系统汽车在寒冷天气运行时为保持车内的舒适性，就要求对车内空气加热。另外，天冷时挡风玻璃易结露结霜，这也需要对它加热除霜。应该说汽车的采暖也是汽车空调的重要内容。汽车的暖风系统可以

7、将车内的空气或车外吸入车内的空气加热，提高车内的温度。汽车的暖风系统有许多类型，按热源的不同可分为热水采暖系统、燃气采暖系统、废气采暖系统等。目前小车上主要采用热水采暖系统，大型车辆上主要采用燃气采暖系统。热水采暖系统的热源通常采用发动机冷却水，使冷却水流过一个加热器芯，再使用鼓风机将冷空气吹过加热器芯产生加热空气，使车内的温度升高。热水采暖系统主要由加热器芯、水阀、鼓风机、控制面板等组成。加热器芯由水管和散热器片组成，发动机的冷却水进入加热器芯的水管，通过散热器片散热后，再返回发动机的冷却系统。水阀用来控制进入加热器芯的水量，进而调节暖风系统暖风系统的加热量。调节时，可通过控制面板上的调节杆

8、或旋钮进行控制。鼓风机由可调节速度的直流电动机和鼠笼式风扇组成，其作用是将空气吹过加热器芯加热后送入车内。调节电动机的速度，可以调节车厢内的送风量。就暖风系统而言，其温度的调节方式有两种，一种是空气混合型，另一种是水流调节型。1）空气混合型：这种类型的暖风系统在暖风的气道中安装空气混合调节风门，这个风门可以控制通过加热器芯的空气和不通过加热器芯的空气的比例，实现温度的调节，目前绝大多数汽车均采用这种方式。2）水流调节型：这类暖风系统采用前述的水阀调节水流经加热器芯的热水量，改变加热器芯本身的温度，进而调节温度。2. 丰田凯美瑞空调系统的特点及性能评价指标2.1丰田凯美瑞空调系统的特点1、汽车空

9、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

10、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，就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系

11、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。2.

12、2汽车空调的性能评价指标2.2.1温度指标温度指标是指最重要的一个环节。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。2.2.2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。2.2.3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

13、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。2.2.4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。2.2.5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正常驾驶。3. 汽车空调系统的维修与检测3.1汽车空调系统最常见的故障汽车空调系统常见故障包括电器故障、功能部件的机械故障、制冷剂和冷冻机油引起的故障等，主要表现为系统不制冷、制冷不足或异响等。 3.2系统不制冷或制冷不足

14、的诊断与维修汽车空调不制冷的故障判断与维修汽车空调不制冷或冷气不足是空调器的常见故障，对其基本的检修方法一般维修工都能掌握，既从容易部位入手，通过眼观耳听找到原因或部位，我们称之为直接检查法，而另一种检测方法仪表检测法，容易被大家忽视，该方法往往能帮助我们准确快捷地查找故障原因。3.2.1直接检查法1）压缩机运转状态传动皮带是否断裂或松弛，若传动皮带太松就会打滑，加速磨损而不能传递动力。压缩机内部是否有嗓声，嗓声可能是由于损坏的内部零件造成的，内部磨损就不可能有效压缩，压缩机离合器是否打滑。2）冷凝器及风扇状态冷凝器散热片是否被尘土覆盖；冷凝器风扇是否运转良好。3）鼓风机风扇运转状态使用鼓风机

15、在低、中、高三个速度下运转，若有异响或电动机运转不良，则应进行维修或更换，否则送风气流不足。4）制冷剂液量的检查 通过观察窗如看到大量的气泡，说明制冷剂不足。若向冷凝器泼水，使其冷却，在观察窗口仍见不到泡沫，说明制冷剂过量。检查各装置连接处和接缝是否有油污，在连接处或接缝有油污，表明该处有制冷剂泄露，应重新紧固或更换零件。5）暖通阀和热控风挡是否关闭，其他风挡调节是否正常。（注：若压缩机离合器不能吸合、鼓风机风扇不能运转，冷凝器风扇不能动转等等，应先进入电气系统检查，如继电器、传感器、电路断路和短路、控制单元等）3.2.2仪表检查法1）用检漏计用检漏计检查接头是否有泄漏。2）用歧管压力表用歧管

16、压力表检查制冷系统的压力。运转压缩机，使发动机转速为2000r/min，然后观察歧管压力表。在一定的大气湿度内，轿车制冷系统工作时的高、低范围如下表所示：相对湿度/%气温/高压/MPa低压/MPa4080253035400.971.261.101.411.231.561.361.720.120.170.140.200.160.220.170.253）用万用表用万用表检查空调电路故障。4）用温度计蒸发器：不结霜的前提下，蒸发器表面温度越低越好。冷凝器：正常工作时，冷凝器入口温度为70，冷凝器出口温度为50左右。储液干燥过滤器：正常情况下应为50。如果上下温度不一致，则说明储液干燥过滤器堵塞。3.

17、3 异响的诊断与维修3.3.1异响的故障现象及诊断过程1）故障现象开关空调有异响。2）诊断过程由于是开关空调时才出现的异响，所以要先检查空调系统，要根据异响声音先断定是什么异响，因为开关空调异响主要有三个原因：（1）空调系统高压管压力过高。（2）冷凝器过脏，散热不好。（3）膨胀阀堵塞，管路产生高压。以上三种原因都是在开关空调时膨胀阀处压力过高，制冷剂流速过慢，开关空调后，压缩机不工作，管路中制冷剂堵在膨胀阀处，在高压的作用下产生嗡嗡响声。3.3.2异响的故障分析1）分析一空调系统高压管压力过高。首先，连接CA375制冷剂加注机，启动发动机，打开空调查看高压表压力是否正常，如超过规定压力，证明为

18、制冷剂加注过量，须回收后重新抽真空加注制冷剂R134A，规定加注量为600克。2）分析二冷凝器过脏，散热不好。当散热器过脏时，不能为循环到冷凝器的制冷剂散热，管路中过热产生高压高温气体，与制冷剂混合后自然变为泡沫状气体，当开空调时间过长，压力越来越高，泡沫制冷剂也会堵在膨胀阀处，关闭空调时也会发出嗡嗡声。该清洗水箱、冷凝器，如清洗不干净会影响制冷效果。3）分析三膨胀阀处有轻微堵塞。当空调开启一段时间后，高压管路压力上升到规定值时，电子风扇高速档开始工作，随管路中压力升高，膨胀阀如有轻微堵塞，流到膨胀阀处的制冷剂也会产生高压，在关空调时发出嗡嗡响声。更换膨胀阀，如膨胀阀堵塞严重，会出现低压管上有

19、严重结霜现象。3.4 汽车空调系统的维护保养 汽车空调系统的使用寿命，在很大程度上取决于它能否正确的维护保养，以下是汽车空调系统保养维护项目：检查项目内容配管接头检查管路和管接头松动和损坏情况，管接头有无油污，有油污表明有微量泄漏，应修补干燥器更换干燥剂冷凝器检查散热片有无尘土和泥污，必要时可用高压水冲洗蒸发器散热片检查清洁污物，用压缩空气吹净蒸发器前空气过滤网用软水或压缩空气清洗污物膨胀阀观察结霜，用手感鉴别温差及工作状况惰轮轴承检查有无松旷，加注润滑脂压缩机检查压缩机油面，更换冷冻液轴封用检漏灯检查电磁离合器轴承检查工作状况，若不能圆滑旋转则应更换高低压端压力检查高低压端压力值电器部件检查

20、，必要时加以调整传动带检查松紧度及磨损情况用98N力表带挠曲为15-19mm鼓风机检查鼓风机运转情况，加注润滑油，运转部件无异常声响装配部件检查各装配部件螺栓有无松脱，紧固螺钉4. 结论如今，随着中国经济的持续稳步增长，居民收入都得到了一定的增加，生活水平和消费能力也相应提高，消费观念也在逐步改变，更多的人开始追求生活的舒适化。这反映到汽车消费中，就体现在追求汽车的内饰，安装多媒体影音系统和汽车空调，以及要求人性化的设计等方面。可以预见，随着最终用户消费观念的进一步改变，人们对汽车空调的要求会越来越高，空调系统在汽车领域的运用将更加的广泛，因此对汽车空调系统的研究是很有前景的。5. 参考文献1

21、熊国维汽车空调维修基础知识M北京：机械工业出版杜，19902夏云铧汽车空调应用与维修M北京：机械工业出版社，20033陈孟湘汽车空调M上海：上海交通大学出版社，20034范爱民汽车空调结构原理与维修M北京：机械工业出版社，20095梁仁建汽车空调原理与维修M福州：福建科学出版社，20086徐旭东常见汽车空调系统故障检测J.世界汽车19907黄远雄汽车空调维修M北京：化学出版社20098黄俊平汽车空调维修实训M北京：机械工业出版社20099冯玉琪实用空调制冷设备维修大全电子工业出版社199410张蕾 汽车空调机械工业出版社200711夏云铧 齐红汽车空调应用与维修从入门到精通机械工业出版社200

22、56. 致谢语今天的毕业论文为大学三年画了一个句号。感谢大学三年，各位老师对我的教诲，感谢浙江工贸职业技术学院汽车工程学院，感谢大家有缘能在生命中重要的三年，出现在彼此的生活中，感谢上天。很幸运，在我大学的最后一次作业的完成中，能得到冯士活老师的指导与帮助，有了一次宝贵的机会跟冯士活老师接触。冯士活老师严谨治学的态度，在我的心里留下深刻的影响，在以后的日子里，我要学习冯士活老师的求实精神。这里，真诚的向冯士活老师说一句：冯士活老师，感谢您，祝您一切都好。 在此，同时感谢我的父母，对我的支持，没有他们的支持，我走不到今天。感谢与我共同走过大学的朋友们、同学们，每个在我脆弱、困难的时候，扶过我一把的你，我都记得。感谢上天，感谢命运，能有机会在彼此的生命中出现，并共同走过一个春天。感谢所有帮助过我的老师、同学、朋友，感谢你们，希望你们在以后的日子里，开心、快乐，希望你们过得比我好!9