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苏州工业园区职业技术学院

毕业项目

   2010     届

                                                        

苏州工业园区职业技术学院

毕业项目任务书（个人表）

系部：  机电工程系            

续表：

注：此表在指导老师的指导下填写。

诚 信 声 明

本人郑重声明：

所呈交的毕业项目报告/论文《北京现代领翔空调常见故障的诊断与排除》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。

本声明的法律结果由本人独自承担。

                             作者签名：                 

                                    2010  年  4  月 25 日

摘  要

汽车空气调节系统简称汽车空调系统，主要目的是在任何气候和行驶条件下，能为乘员提供舒适的车内环境。尽管汽车空调的工作原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调作为移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，工作条件更为恶劣，所以汽车空调的的使用更为重要。

   本文首先简要描述了空调系统的工作原理、特点、功用和组成，其次

结合北京现代领翔汽车对其空调系统常见的故障进行诊断分析和排除，最后根据实践总结出汽车空调系统日常使用的注意事项。

     汽车空调是汽车的重要组成部分，通过本文使读者对空调的日常使用及维护保养有一个清晰的了解.

关键词：汽车空调，移动式车载，日常使用，维护保养

                                             设计者：王健

                                             指导老师：仵艳

   

Abstract

Automotive air conditioning system referred to as automotive air conditioning system, the main purpose is in any climate and driving conditions, can provide a comfortable interior environment for occupants. Although the working principle of automobile air conditioning system is the same with the other, but as a mobile car air conditioning car air conditioning unit, which compared with the fixed air-conditioning system, working conditions even worse, so the use of car air conditioning is more important.
    This article briefly describes the working principle of air conditioning systems, features, functions and composition, followed by Beijing Hyundai leader in vehicle integration of their air conditioning systems common fault diagnosis and exclusion, and finally summed up under the practice of automotive air conditioning system for daily use precautions.
     Automobile air conditioning is an important part of the car, so the reader through this routine for air conditioning use and maintenance have a clear understanding.

Keywords: car air conditioning, mobile vehicle, for daily use,          maintenance

 Designer: WangJian                                              

                                         Instructor: WU Yan

目  录

一、汽车空调的工作原理. 1

二、汽车空调的特点. 1

1. 抗冲击能力强. 1

2. 动力源多样. 2

3. 制冷制热能力强. 2

4. 结构紧凑、质量小. 2

三、汽车空调的功能. 2

1. 调节车内的温度. 2

2. 调节车内湿度. 2

3. 调节车内的空气流速. 3

4. 过滤、净化车内空气. 3

四、汽车空调的组成. 3

五、北京现代领翔空调常见故障诊断与排除. 4

1.压缩机不转动. 5

2.压缩机电磁离合器时吸时不吸. 6

3.出风口出现雾状冷气. 6

4.仪表板上的空调开关指示灯闪烁. 7

5.空调制冷量不足. 8

六、设计小结. 9

参考文献. 12

致 谢. 13

北京现代领翔空调常见故障的诊断与排除

一、汽车空调的工作原理

其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。(由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂)汽车空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。致冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关，致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。

尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去，造成臭氧层消耗，破坏了环境。

二、汽车空调的特点

汽车空调是以消耗发动力的动力来调节车内环境的。了解汽车空调的特点，有利于汽车空调的使用和维修。汽车空调具有如下特点：

1、抗冲击能力强

汽车空调安装在运动中的车辆上，承受剧烈、频繁的震动和冲击，因此汽车空调的各个零件应有足够的强度和抗震能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏，破坏整个空调系统的工作条件，甚至破坏制冷系统部件，如压缩机。所以，各部件的链接要牢固，要经常检查系统内制冷剂的量。

2、动力源多样

空调系统动力来自发动机。轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械，其空调所需动力和驱动汽车的动力都来自同一发动机，这种空调系统叫非独立空调系统；对于大型客车和豪华的大中型客车，由于需要的制冷量和暖风量大，一般采用专用发动机来驱动制冷压缩机和独立的采暖设备，故称之为独立空调系统。

3、制冷制热能力强

要求汽车制冷制热大，其原因在于：

（1）车内乘员密度大，产生热量多，热负荷大，而冬季人体需要热量大。

（2）汽车为了减轻自重，隔热层薄，汽车门窗多，面积大，所以汽车隔热性差。

（3）汽车都在野外工作，直接接收太阳的热、霜雪的冷、风雨的潮湿，环境恶劣，千变万化。

4、结构紧凑、质量小

由于汽车自身特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限空间进行安装，而且安装了空调后，不至于使汽车质量增加太多，影响其他性能。现代汽车空调总质量比20世纪减轻一半，而制冷能力却增强了一半。

热膨胀系数，因此限制了它在工程上的应用。近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，从而扩大了它的用途。

三、汽车空调的功能

1、调节车内的温度

汽车空调在冬季利用其取暖装置升高车内的温度。在夏季，车内降温则由制冷装置完成，我国大多数汽车空调只具有这种单一功能。

2、调节车内湿度

普通汽车不具备这种功能，只有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调节。它通过制冷装置冷却、去除空气中的水分，再由取暖装置升温以降低空气的相对湿度。但在汽车上目前还没有加装加湿装置，只能通过打开车窗或通风装置，靠车外新风来调节。

3、调节车内的空气流速

空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大，有利于人体散热降温，但过大的风速直接吹向人体上，也会另人感到不舒适。冬季，风速大了会影响人体保温，因而，冬季采暖时应该保证气流小一些。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，因此，在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的方式，即让冷风吹向乘员头部，暖风吹向脚部。

4、过滤、净化车内空气

由于车内空间小，乘员密度大。车内容易出现缺氧和二氧化碳浓度大的情况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘、野外有毒的花粉都容易进入车内，造成车内空气污浊，影响车内乘员的身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充车外空气、过滤和净化车内空气的功能。一般汽车空调装置上都设有进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。

 

四、空调系统的组成

现代空调系统由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成。

现代意义上的汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansionvalve)、贮液干燥器（receiverdrier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuumsolenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。

压缩机——顾名思义，压缩机就是起压缩的作用，它的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。得一提的是，压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的。为什么要有一个磁性离合器呢？因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时，它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合，这样压缩机随发动机运转，实现制冷。而当出风温度低于设定的温度，它则控制磁性离合器切离，这样压缩机不工作。如果这一控制失灵，那么压缩机将不断工作，使蒸发器结冰造成管道压力超标，最终破坏系统甚至造成损坏。  

冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。

贮液干燥器——实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分作用。

 

                          汽车空调系统图

五、北京现代领翔空调常见故障诊断与排除

汽车空调系统的故障，除磨损外，维护不良、操作不当等常引起故障。故障主要分为空调设备故障和空调电气系统故障两类。汽车空调是一个密闭系统，制冷剂在系统内的状态变化，既看不见也摸不着，一旦出现故障往往不易判断，这是空调设备不同于其它机械设备之处。检查汽车空调必须有专门的技术和专用工具、仪表。

下面就北京现代领翔空调的常见故障进行诊断分析和排除

1、压缩机不转动

（1）、故障现象

一辆领翔2.0L款，在行驶5.6万公里后，打开空调开关时，制冷压缩机不转动，出风口只出风而无冷气。

（2）、分析与诊断

①空调熔断丝熔断，电源线路断路或接触不良，电磁离合器线圈烧断。

②空调系统内无制冷剂，造成低压开关或空调怠速安全电路起作用，而将电路断开。

③电磁离合器皮带盘与压力板接合面磨损严重而打滑。

④电磁离合器从动压力板连接半圆键松脱。

⑤传动皮带过松而打滑。

（3）、故障排除

首先进行基本检查。检查空调系统熔丝，没有熔断且安装可靠。再者就是检查装在外面的皮带是否断裂或打滑，最终皮带正常。然后用电脑检查动力系统控制单元和空调控制模块，没有故障码存储，而且数据正常。用电脑控制空调压缩机，压缩机离合器能够立即吸合，工作一段时间后，空调出风口的温度也基本正常。从以上检查可以看出，空调系统的制冷功能没有问题，于是我们基本确定空调压缩机电磁离合器皮带盘与压力板接合面磨损严重而打滑。更换新的电磁离合器盘，然后重新启动空调，空调正常运转，工作一段时间后出风口出现温度正常，故障解除。

2、压缩机电磁离合器时吸时不吸

（1）、故障现象

一辆领翔轿车送维修部前，刚刚在外面充完制冷剂。打开空调时，压缩机电磁离合器时吸时不吸，怠速忽高忽低(850r/min-1100r/min)，风扇旋转正常，制冷不良。

（2）、诊断与排除

用万用表检测压缩机电磁离合器线路，电压正常。确定不是电路故障后，用多用测量表(歧管压力计)接入空调系统的高、低压端口测量。结果高、低压端压力都不正常，随着怠速的变化，压力忽高忽低，且在贮液罐观察镜中看不到气泡。经询问驾驶员，在充制冷剂前无此现象，于是怀疑可能是制冷剂过多。逐步吸出一部分制冷剂后，发动机转速变化时在观察镜中能看到少量气泡，加速至1700r/min左右时气泡消失，故障排除。

3、出风口出现雾状冷气

（1）、故障现象

一辆领翔轿车打开空调开关后，制冷系统工作正常，有冷气从出风口吹出，但工作一段时间后，从出风口往外吹雾状冷气，感觉雾状冷气温度很低。将空调开关关闭，停一会再打开，制冷系统又可正常工作一段时间，接着又重复上述故障现象。

（2）、诊断与排除

首先打开发动机舱盖，观察发现低压管路管子上面有一层霜，关闭空调开关后一段时间后停一会，霜就消失。将制冷系统压力表接在高低压测试口上，观察高低压压力，均大于标准值。高压端值为1422到1471kPa，低压端标准值为147到196kPa。

空调系统得高低压端压力均过高，低压管路结霜，造成这种故障的原因是膨胀阀失效。

拆下膨胀阀检查，无故障。

另一个控制制冷系统低压端温度的元件是蒸发器温度传感器。将其拆下，检查不同温度下温度传感器电阻的变化。0摄氏度时电阻值应为4.6到5.1千欧姆；15摄氏度时电阻应为2.1到2.6千欧姆。检测该车电阻，始终为14千欧姆，说明蒸发器温度传感器损坏。

更换蒸发器温度传感器，故障排除。

4、仪表板上的空调开关指示灯闪烁

（1）、故障现象

一辆领翔轿车在充注致冷剂后，发现仪表板上的空调开关A/C指示灯总是闪烁。无论开闭空调系统，都是这样，而且无冷气输出。

（2）、诊断与排除

造成这种故障的原因可能有以下3个：

①驱动皮带（压缩机）的驱动力不足；

②压缩机的转速传感器不良；

③A/C放大器不良。

首先打开A/C开关，观察压缩机，发现不吸合，而人为给其电磁离合器直接加+B电压，吸合，且有冷气输出，说明致冷系统正常。故障在电路方面。

检测皮带张紧力，完全正常。故障应在电路方面。

对压缩机转速传感器的阻值进行测量，为15欧姆，显然与标准值（100到130欧姆）相差很远。但为了保险起见，我们对A/C放大器进行了检测，有可能找到原因的证据。

对A/C放大器测试时，点火开关置于接通，温度设置为最冷，且鼓风机风俗最大，其A/C放大器接头。测试时要用万用表的电阻档或电压档。具体测试条件与数值如表1所示。测试结果表明A/C放大器良好。

更换转速传感器，故障消失。得出结论问题出在转速传感器上。

表1 A/C放大器接头测试数据

5、空调制冷量不足

（1）、故障现象：

一辆领翔轿车在室外温度高于32℃的情况下,空调制冷系统开始工作时制冷效果属正常,但在工作约15min后制冷效果明显减弱,出风口温度由开始时的10℃上升到18℃,冷量明显不足。

（2）、诊断与排除:

①首先观察到冷凝器散热片表面清洁,无灰尘,散热片不倒伏,空气流通顺畅。

②打开空调,冷却电子风扇电动机低速运转,约15min后冷却电子风扇电动机即进入高速运转状态。

③在空调高低压管道上插上制冷系统压力表，在发动机转速为1200r/min的条件下,制冷系统开始运行的3min内,测出低压侧压力为0.15MPa,高压侧压力为1.3MPa,出风口温度为8℃~10℃；当运行约15min时,低压侧压力为0.24MPa,高压侧压力为1.85MPa,出风口温度维持在17℃-18℃,并且以后就一直维持着这种状态。

④用冷却水强制喷淋空调冷凝器及发动机散热器,制冷效果立即改善而达到正常水平,并且在约5min后冷却电子风扇电动机转速转入低速运行状态,这说明故障与冷凝器周围的环境温度有关；用组合压力表测得的高、低压侧的压力分别为1.9MPa和0.25MPa。根据这些情况,就能容易作出判断:高压侧压力超过1.41MPa而冷却电子风扇电动机却作低速运转,是因为空调控制系统的高压调整开关发生了故障。

⑤更换高压调整开关,制冷系统恢复正常。故障排除。

六、设计小结

这次设计主要写的是汽车空调的功能、特点、构造、工作原理，最重要的是对北京现代领翔车空调常见的故障进行诊断分析和排除，最后列出了汽车空调的保养和注意事项。

通过对我们平常所见到的一些基本现象，进行分析，并得出相应的结论，通过使用仪器检测出的数据找出故障的原因，从而进行故障的排除和对损坏零件的维修或更换。并总结出使用空调的正确方法延长空调的使用寿命：1、当车速低于25km/h时，应将风速开关置于低速挡位，避免发电量不足和冷气不足。 2、对于没有车速自动控制装置的汽车空调系统，使用时应先启动发动机，后开汽车空调，以避免启动困难。 3、汽车若在阳光下停放时间较长，车内很热时，打开汽车空调后，应开一扇玻璃窗，待车内热气排出后再关闭车窗。 4、夏季汽车停放时，应尽量避免阳光直接照射，以避免增加制冷系统的内压而发生的事故。 5、发动机负荷过大时，应暂时关闭汽车空调，以免因发动机过热影响行驶。 6、使用汽车空调时，应避免温度开关在最大冷量位置时，而风量却在低风速档，以防蒸发器上结霜。 7、在只需要换气不需要冷气时，可只将风机开关打开而不需要开动汽车空调压缩机。 8、在汽车停驶时使用汽车空调，冷凝器风扇应在启动状态且工作时间不能过长，以免空调冷凝器冷凝压力过高而损坏制冷系统并防止蓄电池过多放电。 9、汽车空调空气净化器每工作3个月应更换一次防臭滤清器。 10、应定期对冷凝器进行清洗，可用压缩空气或冷水进行冲洗，严禁使用蒸汽清洗，以免引起空调冷凝器内压升高发生故障。 11、汽车空调的降温效果差时，表明该系统工作不良，应及时关掉汽车空调，并请专业人员对汽车空调系统进行维修。

   还有就是平时使用空调的误区：

误区1：空调性能不良时才清洗空调，并且还会将空调出风口方向随意调

有些新手总是要等到空调效果不好时，才想起清洗空调，这是不对的。有的车主在使用空调时，不注意调整空调吹风的方向，这不利于发挥空调的最佳效果。张立维指出，根据冷空气下沉、热空气上升的原理，正确的做法应该是，开冷气时将出风口向上，开暖气时将出风口向下。

误区2：整个冬天都不开空调

一些地区的冬季比较暖和，有的车主整个冬天都不使用空调。北京首汽丰田汽车销售服务有限公司的张力冬师傅指出，长时间不用空调会导致其橡胶圈老化，空调内部各部件上的润滑油也会变干，定期启动空调能让各部件接受润滑油的润滑，维持良好状态，因此在冬季空调也最好每周启动一次。

误区3：长时间开着空调

有的车主常常在上车后就一直开着空调，张力冬指出，长时间使用空调会使冷凝器压力过大，这会对制冷系统造成损耗，因此每次使用空调时间不宜过久，如果车内温度已经达到舒适的温度，就可以把空调关掉，隔一会儿再开。

误区4：夏季进车立即开内循环

在炎热的夏天，很多车主习惯一进车内就打开空调的内循环，认为这样可以让车厢内温度下降得快一点。北京中远丰田汽车销售服务有限公司总工程师李京翔指出，因为车内的温度比车外温度高，所以这样反而效果不好。刚进入车内的时候，应该先开窗通风，并开启外循环，把热气都排出去。等车厢内温度下降之后，再换成内循环。

误区5：长时间开内循环或开空调忘记打开内循环

李京翔指出，因为内循环是空气在车内封闭空间内的循环，车内的含氧量会不断下降，而且如果汽缸中的汽油燃烧不完全，发动机未燃烧尽的一氧化碳也可能漏进车厢内，因此车内的空气质量会越来越差，甚至对人体产生危害。因此应该开一会儿内循环，再开一会儿外循环，让新鲜空气进入车厢。不能开着内循环在车内睡觉，也是这个道理。有的客户会反映：我打开空调后没有得到想要的凉爽，相反却是阵阵热浪，这是因为没有打开内循环时，当开了空调后，发动机表面的热风会通过空调的进风口进入驾驶室内，导致驾驶员及乘客感觉到热浪袭人，并且还会导致驾驶员误认为是空调系统出现故障，从而浪费了驾驶员的时间和精力，也影响了驾驶员及乘客在车内的舒适程度。

误区6：先熄火再关空调有的车主常常在熄火之后才想起关闭空调，李京翔指出，这对发动机是有害的，因为这样在车辆下次启动时，发动机会带着空调的负荷启动，这样的高负荷会损伤发动机。因此每次停车后应先关闭空调再熄火，而且也应该在车辆启动两三分钟、发动机得到润滑后，再打开空调。

误区7：从不使用大风量

有的车主因为不喜欢空调开到高挡时发出的噪音，因此很少或从不将空调开到大风量。李京翔指出，空调使用时会吸进很多灰尘，定期开大风能将空调风道内表面的浮尘吹出来，这是保持空调清洁的一种简单的方法。另外，也要用专用的风道清洗液进行杀菌、清理和除异味。

 

参 考 文 献

1、 黄天泽，《汽车空调系统设计与使用维修》，北京理工大学出版社，2001.7

2、 梁荣光，《现代汽车空调技术》，华南理工大学出版社，2005.11

3、 夏云叶，《汽车空调应用与维修从入门到精通》，机械工业出版社，2003.4

4 、张健，《汽车电子系统》，天津科学出版社，2008.3

5 、于京诺，《汽车电气与电子控制系统》，机械工业出版社，2008.5

6 、李雪飞，《实用汽车电工手册》，清华大学出版社，2004.4

7 、冯崇毅，《汽车电子控制技术》，机械工业出版社，2005.6

致 谢

感谢我的老师，我的同学，在这次论文中给我带来了很多的帮助，在他们详细的讲解分析下经过一个多月的努力，我终于完成了毕业设计和毕业论文的编写，在回味曾经艰苦摸索的同时，也品尝到了收获的喜悦。毕业设计的过程是一个不断提高的过程，不仅巩固了以前所学的专业知识，掌握了一些程序设计的技巧,而且通过课题的设计，我学会了许多课堂之外的知识，设计本身就是一个不断学习，不断积累以及再运用的过程。它使我学会了怎样查找资料、选择资料、怎样进行一个课题的分析，论证设计而做出成品等。它教给我学习的方法，培养了我独立思考和动手的能力以及严谨的工作态度。通过本次课题的设计，我基本认识了怎样做系统，为将来的工作和学习打下坚实的基础。在本课题的设计中，我们的指导老师仵艳老师给我们指导和耐心的答疑，仵老师严谨的思维、敏锐的洞察力、平易近人，是我学习的榜样、人生的楷模。在此我衷心的感谢她的关心和帮助。

在设计过程中，我深感自己知识的贫乏，认识到只有不断的学习进取才能不断的充实自己，提高自己分析和解决问题的能力。本次毕业设计，虽然设计的东西相对的简单， 有很多的想法都没有实现，感觉非常的遗憾。但是实际的解决了一些问题，并且把自己学习的知识应用到了实际工作中，感觉非常的自豪，而且对于老师所讲的也是一种巩固。非常感谢仵老师对于我的关心和帮助。