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1、 典型汽车空调系统的原理与故障诊断题目：典型汽车空调系统的原理与故障诊断摘要：随着汽车不断发展和普及，汽车空调作为汽车的一部分也得到了长足的发展，随着人们对汽车舒适性的要求的提高，对环保要求的不断提高，对汽车汽车空调有了更高的要求,与此同时，汽车空调维修需要有专业知识和计能才能胜任、因此本文根据汽车空调的结构，分析轿车空调的原理和制冷系统的维修。随着汽车的不断使用，汽车空调随之而来也会出现一系列的问题。尽管汽车车型众多，但是空调系统的结构原理却基本相似，主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器组成。所以故障的诊断和解决方法也大同小异。本文就汽车空调制冷系统常见故障做出了简单的分析。关键
2、词：汽车空调 系统 结构 检修 前言当今社会，汽车已经成为不可缺少的交通工具，拥有汽车的人也越来越多，相对而言对于汽车的保养与维护的必然性也在不断的上涨，而随着汽车用户平时对汽车的保养、维修不断的增多，给我们这些学习汽修行业的人提供了很大的平台，在对汽车的保养与维修中会遇到很多问题，在这些问题当中有很大的空间值得我们去探讨！而汽车空调系统故障就是一个比较常见的故障。1汽车空调系统的组成及工作原理1.1 汽车空调系统的组成:汽车空调系统一般由以下几个部分组成(1)制冷系统:对车内空气或外部进入车内进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿,使车内的空气变得凉爽舒适。(2)暖风系统:主要用于取暖，对车内的空
3、气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖，除湿的目的。同时还可以对前风玻璃进行除霜、除雾。(3)通风系统：将外部新鲜空气吸进车内，起到通风和换气的作用。通风一般分为自然通风和强制通风：自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同，在适当的地方，开设进风口和出风口来实现通风换气；强制通风是利用鼓风机强制地将外界空气引入车内。(4)空气净化系统:对进入车内的空气进行过滤、除臭,有的甚至添加负离子，并不断排出车内的污浊气体，改善空气质量，保持车内空气清洁。(5)控制系统:对制冷系统和暖风系统的温度、压力进行控制,同时对车内空气的湿度、风量、流向进行调节,完善空调系统的正常工作。1.2 汽
4、车空调系统中主要机构部件1.2.1压缩机 压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，具有两个重要功能：一是为制冷系统提供动力；二是把制冷剂从低压压缩至高压，并使其温度升高。汽车空调常见压缩机的主要类型有：曲柄连杆式压缩机、斜盘式压缩机、摇盘式压缩机、旋叶式压缩机、滚动活塞式压缩机、漩涡式压缩机等，目前汽车常用的压缩机类型有斜盘式、旋叶式压缩机，其结构特点是结构紧凑、性能可靠、工作平稳、振动噪音小。目前汽车上大多采用斜盘式压缩机。其主要由缸体、前后缸盖、活塞、吸排气阀片、斜盘及摇板等组成。斜盘与压缩机轴制成一体，摇板经连杆与活塞连接。气缸均匀地分布在缸体内部的圆周上。电器离合器线圈固装在皮带盘内，当接通电
5、源时电器离合器线圈中有电流通过，磁化铁芯产生吸力，将吸盘吸附在皮带盘端面，经弹簧片、结合盘驱动压缩机轴旋转。当压缩机轴旋转时，斜盘驱动摇板轴向反复摇摆，从而带动活塞作轴向往复运动，驱动制冷剂流动。当切断电源时，器离合器线圈中的电流消失，铁芯吸力消失，吸盘在弹簧片的作用下回位，压缩机停止工作，此时的压缩机皮带轮只是受发动机驱动而空转。1.2.2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、高压的制冷剂蒸汽进行强制冷却，使其凝结成为高压制冷剂液态。汽车空调系统冷凝器一般采用风冷式结构，其冷凝原理是：利用散热风扇让外界空气强制通过冷凝器的散热片
6、，将高温的制冷剂蒸汽的热量带走，使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸汽放出的热量，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由管片式、管带式和鳝片式三种。1.2.3蒸发器蒸发器有管片式、管带式、成叠式三种结构类型。蒸发器和冷凝器一样，也是一种热交换器，是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是：将来自热力膨胀阀低温、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。1.2.4膨胀阀其结构类型有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、孔管（膨胀管）、H型膨胀阀、F型膨胀阀、组合阀六种形式。汽车空调制冷系统使用的膨胀阀是一种感压和感温自动控制式膨胀阀，其安装在蒸
7、发器入口的管路上。其作用是：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的制冷剂流量，以适应制冷负荷变化的需要。1.2.5储液干燥器和集液器(1) 储液干燥器：安装在冷凝器和膨胀阀之间,其作用是临时储存从冷凝器流出的液态制冷剂,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。而且，还可过滤制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，以防止制冷系统管路脏堵和冰堵，保护设备部件不受侵蚀，从而保证制冷系统的正常工作。它主要由外壳、视液镜、安全熔塞、过滤网和干燥剂等组成。(2)集液器：集液器和储液干燥器类似，但装在系统的低压端。
8、其主要功能是：防止在蒸发器中还没蒸发的液态制冷剂液击压缩机，造成压缩机损坏，也用来储存过多的液态制冷剂使其自然蒸发成蒸汽。1.2汽车空调工作原理汽车空调与我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或R134a压缩释放的瞬间体积膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。由于R12会破坏大气中的臭氧层，所以现在大多数用R134a。汽车空调的压缩机往往是安装发动机上，并用皮带驱动或直接驱动。压缩机工作，驱使制冷剂在密封的空调系统中循环，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，并经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、降温,冷凝成中温高压的液态制冷剂流出。中温高压液态制冷剂经管路进入干燥储
9、液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀阀节流降压，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器，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。由于汽车空调是移动式车载的空调装置，动转条件恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式空调更容易泄漏，空调装置中风路系统在吸入新空气时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器造成制冷不够凉。因此空调系统的维修与保养也比固定式频繁。2 汽车空调系统故障检修设备与方法
10、2.1汽车空调系统故障检修设备汽车空调发生故障，通过诊断后，除了要用到检漏工具和制冷剂回收装置，加注机外，还需要借助一些专业工具来进行维修，下面具体介绍下汽车空调维修和安装常用的检测工具。(1)岐管压力计力。主要用于检查和判断制冷系统的工作状态和故障情况。由高、低压表组成（如图1所示）。有3个接头分别与三根橡胶管相连接。分别完成制冷剂系统的抽真空，加注制冷剂的操作。 图11低压表 2高压表 3 高压手动阀 4高压侧软管 5维修用软管6高压侧软管7低压手动阀 8岐管座(2)制冷剂注入阀。当向制冷系统灌注制冷剂时，可将注入阀装在制冷剂罐上，旋动制冷剂注入阀手柄，阀针刺穿制冷剂罐，即可加注制冷剂。(
11、3)真空泵。主要用于制冷系统抽真空，在汽车空调安装或维修之后，在充注制冷剂之前，都必须对制冷系统抽真空，否则制冷系统中的空气和水分会引起系统压力升高和膨胀阀冰堵，影响制冷系统正常工作。还有用于打气，检测制冷系统中的压力。(4)其他维修工具。除了上述工具和设备外，还需要各种扳手、割管器、弯管器、涨管器、解码器和气焊设备等。另外压缩机还应配备离合器扳手，锁紧螺母套筒，六角扳手等专用工具。2.2 汽车空调系统故障诊断方法 现代轿车尽管车型众多，但空调系统的结构却基本相似，常见的故障大都发生在制冷系统中，主要有不制冷或制冷效果差，噪声大，电气系统故障，车辆动力不足等情况。汽车空调维修人员在维修过程中主
12、要通过一看，二听，三摸，四测等手段诊断汽车空调各种故障。2.2.1 看(1)如果观察窗内气刨持续流出，制冷剂几乎像飘舞一样，说明系统内的制冷剂很少。此时高压侧与低压侧几乎没有温差。 (2)如果有少量气泡以12秒的间隔间隙性地出现，说明系统内的制冷剂不充分。此时高压侧温热，低压侧微凉。 (3)如果观察窗大体上透明，仅在提高或降低发动机转速时，偶尔出现气泡说明系统内制冷剂量适当。此时高压侧热（压缩机出口处温度约为70），低压侧凉（压缩机入口处温度约为5）。(4)系统内制冷剂过多时，在系统其他条件都正常的情况下，从观察窗完全看不到气泡。这种结果与制冷剂适量条件下所观察到的结果没有明显差异，但此时高压
13、侧温度较正常高。 (5)通过系统观察镜观察是应注意，干燥过滤器滤网堵塞时，即使制冷剂量正常，也会出现气泡，但这是用手摸干燥过滤器出口侧管路，其感觉是凉的。 此外，从观察镜所看到的气泡是受温度影响的，外界气温高时易出现气泡。加制冷剂时系统为抽真空，混入空气，观察窗内也会看到气泡。2.2.2 听就是听机器运转的声音是否有异常，主要包括： (1)听压缩机运转时有无杂音是否有异常，有则不正常； (2)听鼓风机、冷凝风扇电动机等运转时是否有杂音，有则为不正常； (3)若有皮带声，说明皮带打滑； (4)若有尖叫声，则为电磁离合器磁力线圈老化，磁吸力不够，离合器片打滑所致。2.2.3 摸当制冷系统及其主要部
14、件出现故障是，常会导致系统管路及主要部件的外表温度出现异常。因此，根据外表温度的变化，可以粗略地判断系统的工作状态及主要部件性能的好坏。在具体检查时，可用处摸手感的方法进行判断。(1)摸制冷系统的高、低压管，高压管烫手、低压管冷或冰手为正常；(2)冷凝器较热为正常；(3)储液干燥过滤器呈温热太；(4)用手感觉空调出风口吹出的风有冰凉的感觉为正常；(5)用手摸各管接头及电器插座插头是否松动.2.2.4 测通过看、听、摸诊断方法的同时，如果能够使用压力表侧出制冷循环系统高、低压两侧压力，将使判断的结果更为准确。例如在制冷剂严重不足时，高、低压表指示值比正常底很多；制冷剂不足时，高、低压表指示值比正
15、常略底；制冷剂适量时，高、低压表指示值均正常；制冷剂过多时，高、低压表的指示值都比正常高，此外，系统内混入空气时，高、低压两侧压力都过高，高压表抖动强烈。干燥过滤器堵塞时，低压表的指示值比正常低，高压表的指示值则比正常高很多。但是，利用压力表检查压力时应注意，制冷系统内的压了也是随着温度的变化而变化的。外界气温升高，高、低压压力均升高；气温下降，高、低压压力均下降。 2.2.5利用短路实验方法判断系统控制电路的工作状况 在空调系统的使用过程中，若电器系统存在故障，一般应首先对控制电路的工作状况进行检查。如经检查排除线路故障的可能性后，才可对用电装置和控制元件进行拆修或检查。 判断空调系统控制电
16、路的工作情况时，一般可以采短路试验法，用导线将某段控制电路或电路中个别元器件短接，让电流从导线上经过。如果用电装置工作恢复正常，则说明被短接的这段电路或元器件有故障。例如：空调开关打开后，制冷压缩机的电磁离合器不能吸合。为判断故障，可以用一根导线直接通过电源为电磁离合器供电，如这时电磁离合器吸合，说明其控制电路存在断路故障；如离合器仍不工作，则说明电磁离合器内部存在故障，应予以检修。在确认控制电路存在故障后也可用导线将电路中怀疑有故障的电器件短接，然后观察电磁离合器能否吸合，以判断其是否有故障。如将控制电路中的低压开关短路，如果电磁离合器吸合，则说明低压开关内部损坏或系统缺少制冷剂。但利用短路
17、试验法检查空调系统的空制电路时应注意，如果是电路的熔断器烧坏，不能用导线短接。为防止损坏用电装置或电器元件，一定要在查清熔断器的熔断原因并加以排除后，再用规格相同的熔断器进行更换。致谢本论文是在指导老师谢有生的悉心指导下完成的，在此，谨向辛勤的指导老师谢有生表示衷心的感谢和崇高的敬意！在论文的撰写过程中，得到了工作单位的领导和老师的大力支持，得到了任课老师和广西职业技术学院的各位领导和老师们的关心和教导，得到了同班同学们的热情帮助，在此一并表示最诚挚的谢意！参考文献1 吕振清，等.汽车空调M.大连:大连理工大学出版社,2007.2张蕾.汽车空调M.机械工业出版社,2007.3郝军.汽车自动空调M.高等教育出版社，20074马明金。汽车空调结构使用与维修M.北京:北京大学出版社,2005