汽車空調(diào)工作原理與故障分析

1、附件1：畢業(yè)論文題目 上海桑塔納2000空調(diào)系統(tǒng)工作原理與故障分析 分 院：_機電工程_ 專業(yè)：_ 汽車檢測與維修_ 班級：_2009級8班_學號：_090324008017_ 學生姓名：_陸貴杰_ 指導教師：_韋煜杰_2011年 12月 16日摘要本材料介紹了上海桑塔納2000空調(diào)的基本組成結(jié)構(gòu)、工作原理、部分空調(diào)系統(tǒng)故障分析案例。內(nèi)容有汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成壓縮機、膨脹閥、冷凝器、蒸發(fā)器和汽車空調(diào)其它鋪助設(shè)備。詳細講解了汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理：壓縮、冷凝、蒸發(fā)、膨脹等四大過程。舉例了汽車空調(diào)系統(tǒng)各大系統(tǒng)一般會出現(xiàn)的故障和汽車空調(diào)結(jié)霜故障等問題。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和人們對汽車的舒適性、安全性、可

2、靠性要求的提高，空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代汽車的標準配備。由于汽車電子技術(shù)的高度發(fā)展和在轎車上的廣泛應用，空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)果越來越復雜，控制部分的電子化程度也越來越高，特別是計算機與局域網(wǎng)技術(shù)普及與應用，使汽車空調(diào)的舒適度與技術(shù)性能有了明顯的提高。關(guān)鍵字：基本組成結(jié)構(gòu) 工作原理 空調(diào)故障AbstractThe material of santana 2000 air conditioning introduced the basic composition of the structure, working principle, part of the air conditioning system fa

3、ilure analysis case. The contents of the automotive air conditioning system of compressor, expansion valve, condenser, evaporator and automotive air conditioning other shop help equipment. Explains the working principle of automotive air conditioning system, compression, condensation and evaporation

4、, expansion and so on four big process. For example automobile air-conditioning system each big system will generally failures and automotive air conditioning frost failure. Along with the development of the car industry and people on the car comfort, safety and reliability requirements increase, ai

5、r conditioning system has become a modern car standard. Due to the height of the development of automobile electronic technology in cars and the application of, the result of the air conditioning system is more and more complicated, the degree of control part of the electronic more and more is also

6、high, especially computer and technology of the network popularization and application, make automotive air conditioning comfort and technical performance have been significantly improved.Key word: The basic composition structure principle air conditioning fault目錄摘要11.1汽車空調(diào)系統(tǒng)41.1.1汽車空調(diào)的功能41.1.2汽車空調(diào)系

7、統(tǒng)的組成42.1汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理53.1汽車空調(diào)故障診斷及維修5結(jié)論9謝辭10參考文獻111.1汽車空調(diào)系統(tǒng)1.1.1汽車空調(diào)的功能（1）調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度 汽車空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車室內(nèi)的溫度。轎車和中小型汽車一般以發(fā)動機冷卻液作為暖氣的熱源，而大客車則采用獨立式加熱器作為暖氣的熱源。在夏季，車內(nèi)降溫則有制冷裝置完成。（2）調(diào)節(jié)車內(nèi)的濕度 普通汽車空調(diào)一般不具備這種功能，只有高級豪華汽車采用的冷暖一體化空調(diào)，才能對車內(nèi)的濕度進行適量調(diào)節(jié)。（3）調(diào)節(jié)車內(nèi)的空氣流速 空氣的流速和方向?qū)θ梭w舒適性影響很大。夏季，氣流速度稍大，對利于人體的散熱降溫；但過大的風速直吹到人體上，也會使人感到不

8、舒服。舒適的氣流速度一般為0.25m/s左右。（4）過濾、凈化車內(nèi)的空氣 由于車內(nèi)空間小，乘員密度大，車內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧和二氧化碳濃度過高的情況；汽車發(fā)動機廢氣中的一氧化碳和道路上的粉塵、野外的花粉動容易進入車內(nèi)，造成車內(nèi)空氣污濁，影響乘員的身體健康，因此必須要求汽車空調(diào)具有補充車外新鮮空氣、過濾和空氣凈化的裝置。1.1.2汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成汽車安裝空調(diào)系統(tǒng)的目的是為了調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度、濕度，改善車內(nèi)空氣的流動性，提高空氣的清潔度。因此，汽車空調(diào)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）制冷裝置 對車內(nèi)空氣或由外部進入車內(nèi)的新鮮空氣進行冷卻或濕，使車內(nèi)空氣變得涼爽舒適。制冷裝置由壓縮機、冷凝器、儲液干燥

9、器、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器散熱風扇、制冷管道、制冷劑等組成。（2）暖風裝置 主要用于取暖，對車內(nèi)空氣或由外部進入車內(nèi)的新鮮空氣進行加熱，達到取暖除霜的目的。他由加熱器、水閥、水管、發(fā)動機冷卻液組成。（3）通風裝置 將外部新鮮空氣吸進車內(nèi)，起通風和換氣作用。同時，通風對防止風窗玻璃起霧也起著良好的作用。（4）空氣凈化裝置 除去車內(nèi)空氣中的塵埃、臭味、煙氣及有毒氣體，使車內(nèi)空氣變得清潔。（5）控制裝置 對制冷、取暖和空氣配送系統(tǒng)的溫度、壓力進行控制，同時對車內(nèi)的溫度、風量、流向進行調(diào)節(jié)，并配有故障診斷和網(wǎng)絡通信的功能，完善了控制系統(tǒng)的自動程度。2.1汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)是由壓縮機

10、、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器四大部件以及輔助設(shè)備和耐氟和軟管組成的，制冷劑在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)流動。壓縮機運轉(zhuǎn)時，將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低壓低溫蒸氣吸入氣缸，經(jīng)過壓縮，使蒸氣的壓力和溫度增高后排入冷凝器。在冷凝器中高溫高壓的制冷劑蒸氣與外面的空氣進行熱交換，放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)，然后流入儲液干燥器，并過濾流出。經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流作用，壓力和溫度急劇下降，制冷劑以低壓的汽液混合狀態(tài)進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器里，低壓制冷劑液體沸騰汽化，吸取車廂內(nèi)空氣的熱量，然后又進入壓縮機進行下一輪循環(huán)。這樣，制冷劑便在封閉的系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程，完成了一個制冷循環(huán)。在制冷系統(tǒng)中，壓縮機起到壓縮和輸送制

11、冷劑蒸汽的作用，它是整個系統(tǒng)的心臟。膨脹閥對制冷劑起到節(jié)流降壓作用，同時調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器制冷劑液體的流量，它是系統(tǒng)高低壓的分界線。蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，制冷劑在其中吸收被冷卻空氣的熱量實現(xiàn)降溫。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收熱量連同壓縮機消耗功能所轉(zhuǎn)化的熱量一起從冷凝器中讓冷卻空氣帶走。壓縮機所消耗的功起到了補償作用，只有消耗外界的功，制冷劑才能把從車內(nèi)較低溫度的空氣中吸取的熱量不斷地傳遞到車外較高溫度的空氣中去，從而達到制冷的目的。3.1汽車空調(diào)故障診斷及維修空調(diào)系統(tǒng)的常見故障分為電氣故障和制冷系統(tǒng)故障兩大類，對于獨立式空調(diào)組，還有機械故障。常見的故障現(xiàn)象是壓縮機-離合器故障和制冷劑

12、不足?？照{(diào)壓縮機電磁離合器易燒壞故障現(xiàn)象：桑塔納LX型轎車，裝用JV型發(fā)動機，行駛里程為8萬km。駕駛員反映，在炎夏行駛途中，空調(diào)電磁離合器線圈突然被燒毀。為使該空調(diào)及時投入使用，維修時換上一新的的電磁離合器線圈。但只行駛了1500km左右，電磁離合器線圈又被燒毀。故障原因：制冷劑加注過量。故障診斷與排除：空調(diào)電磁離合線圈被燒毀，除零件質(zhì)量問題外，主要是空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)德壓力過高，帶動壓縮機運轉(zhuǎn)的阻力過大，超過該電磁線圈的電磁吸力，使離合器主、被動盤產(chǎn)生相對滑移摩擦，導致過熱而燒毀?？照{(diào)系統(tǒng)壓力過高有以下三種原因：停車時發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，且長時間在太陽暴曬下使用空調(diào)。當散熱風扇出故障時，還長時間、高強

13、度地使用空調(diào)（散熱風扇是與空調(diào)冷凝器風扇共用的）。制冷系統(tǒng)中加入的制冷劑過量在壓縮機工作時，注意查看儲液干燥器的視液鏡，發(fā)現(xiàn)視液鏡內(nèi)一點氣泡都沒有，再將空調(diào)高、低壓表接入制冷系統(tǒng)中，檢查其壓力，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)和低壓側(cè)壓力均偏高。顯然制冷劑加注過量。將制冷劑從低壓側(cè)適量排出后（以高壓側(cè)壓力1.21.8MPa、低壓側(cè)壓力0.150.30 MPa為適宜），故障排除。為避免此類故障發(fā)生，平時在以下三種情況下不應使用空調(diào)。一是制冷劑加入量超過規(guī)定時，要及時放出，否則不準使用空調(diào)。檢查制冷劑多少的方法是：在壓縮機開始工作時，看儲油器視液鏡內(nèi)有無氣泡，如果沒氣泡，說明制冷劑太多，適量放出；如果氣泡太多，說明制冷

14、劑太少，應適量添加制冷劑。二是散熱風扇發(fā)生故障停止運轉(zhuǎn)時，應立即停止使用空調(diào)，否則制冷系統(tǒng)將產(chǎn)生超高壓，使電磁離合器打滑而燒毀。三是停車時，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)不良情況下最好不開空調(diào)。使用空調(diào)時蒸發(fā)器上結(jié)一層白霜故障現(xiàn)象：桑塔納2000GLi型轎車，裝用AFE發(fā)動機，行駛里程為6萬km。駕駛員反映，使用空調(diào)時，發(fā)現(xiàn)空調(diào)蒸發(fā)器結(jié)霜的故障，影響空調(diào)效果。故障原因：駕駛員對空調(diào)系統(tǒng)操作不當。故障診斷與排除 正常情況下蒸發(fā)器是不應該結(jié)霜的，所以需要及時排除?？照{(diào)蒸發(fā)器結(jié)霜的原因很多，但主要可能有：駕駛員操作不當熱風漏入駕駛室內(nèi)。在炎熱的夏季，熱風漏入轎車室內(nèi)會使轎車室內(nèi)熱負荷增加。通過蒸發(fā)器的空氣流量會因熱

15、風漏入而降低，引起制冷能力不足及蒸發(fā)器結(jié)霜。駕駛室內(nèi)熱負荷增加。一般事通過門窗及儀表板等部位導入轎車室內(nèi)的熱量增加，將引起壓縮機開停比減少。制冷能力下降。引起制冷能力下降的原因也很多諸如制冷劑缺少，膨脹閥堵塞，蒸發(fā)器回路內(nèi)存在堵塞，蒸發(fā)器風量減少等。溫控開關(guān)誤動作，溫度控制器停機溫度通常設(shè)定為最冷檔-2-3。如果溫度低于上述設(shè)定范圍仍不停機，則溫控開關(guān)發(fā)生故障。熱風漏入駕駛室內(nèi)，通常是由于引入新鮮空氣風門拉索松弛、新鮮空氣風門控制桿操作不當、風門或風門組件變形引起的。于是對這部分機構(gòu)進行檢查和重新調(diào)整，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象；接著對制冷劑量進行觀察，從觀察窗觀看，制冷劑充足；隨后對膨脹閥、蒸發(fā)器回路均

16、進行了檢查，也未發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象。蒸發(fā)器結(jié)霜發(fā)生在操作不當?shù)谋壤容^大，也就是說，當轎車加速或空調(diào)風量轉(zhuǎn)至抵擋時，空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度降到0。如果轎車室內(nèi)溫度設(shè)定在25以下時，車速為80km/h，即使空調(diào)風量開高檔，蒸發(fā)器溫度也會下降到0以下。當蒸發(fā)器降到0以下時，蒸發(fā)器上就會結(jié)霜，這項任務是由溫控開關(guān)來完成的。在控制溫度時很多駕駛員喜歡將風量開關(guān)從高轉(zhuǎn)到底，而降溫控開關(guān)置于強冷檔，這樣很容易結(jié)霜。經(jīng)詢問，駕駛員的操作與上述情況相符，說明該車故障是由于操作不當引起的，而不是機械和電氣故障。除操作不當引起結(jié)霜外，溫控開關(guān)感溫包接觸不良或脫落也會引起結(jié)霜。更換膨脹閥后空調(diào)制冷效果差故障現(xiàn)象 桑塔納20

17、00GLi型轎車，裝用AFE型發(fā)動機，行駛里程為10萬km。在一次空調(diào)故障檢修中，發(fā)現(xiàn)膨脹閥損壞，采購員就買來一只熱力膨脹閥裝上。經(jīng)過使用，發(fā)現(xiàn)空調(diào)不正常，即冷氣嚴重不足，制冷效果差。故障原因 更換膨脹閥不匹配故障診斷與排除 空調(diào)出現(xiàn)冷氣嚴重不足的原因很多，其中主要原因可能有：壓縮機吸氣壓力過高，放氣壓力過低壓縮機吸氣和放氣壓力都異常低制冷劑嚴重不足膨脹閥有故障或不匹配冷卻系統(tǒng)高壓開關(guān)有故障溫控開關(guān)失靈根據(jù)分析，需要逐個檢查。桑塔納2000GLi型轎車空調(diào)熱力膨脹閥比普通桑塔納轎車有所改變，由于制冷劑由R12改用R134a，它們的熱力特性不同，因此熱力膨脹閥的技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)材料也相應作了更改。

18、具體改動項目如下：開閥壓力設(shè)定值不同內(nèi)部材料有更改，由彈簧鋼改用不銹鋼進出液接頭尺寸有改動，螺紋由英制改為米制 O形密封圈材質(zhì)有改動節(jié)流裝置已由原F型熱力膨脹閥改為H型外平衡式熱力膨脹閥，使蒸發(fā)器中的溫度控制與整個系統(tǒng)匹配得更好。檢查換上的熱力膨脹閥是否為H型外平衡熱力膨脹閥，打開發(fā)動機機室蓋進行檢查，發(fā)現(xiàn)換上的熱力膨脹閥是F型熱力膨脹閥，問題可能就出在這里。買來一只H型外平衡式熱力膨脹閥換上，經(jīng)過幾天的使用和實驗，空調(diào)恢復原來的正常狀態(tài)，故障排除。結(jié)論汽車空調(diào)裝置已成為汽車中具有劇組輕重的功能部件。汽車空調(diào)系統(tǒng)為汽車提供制冷 取暖 除霜 空氣過濾和濕度控制功能，使乘室內(nèi)人員更加舒適。本論文對空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，組成及