企業(yè)教學案例案例

汽車空調系統(tǒng)失去制冷效果

維修案例

專業(yè)：汽車檢測與維修技術專業(yè)

適用課程：汽車維修工中級培訓、汽車空調

來源企業(yè)：

編寫目的：通過案例了解汽車空調結構與原理

關鍵詞：空調、制冷、結構、原理、維修

編制人：

編制時間：2020年4月20日

汽車空調制冷效果差維修案例

一、案例概述

本企業(yè)案例為2018年7月至8月暑假企業(yè)實踐期間，車輛工程系教師在廣

州朗訊猛虎汽車檢測有限公司在售后維修崗實踐所得總結。其中涉及到汽車空調

系統(tǒng)維修。廣州朗訊猛虎汽車檢測有限公司是一家專業(yè)汽車空調檢測與維修功能

公司，公司主要有2大技術為汽車空調保駕護航。一、汽車空調檢測與維修，使

用的設備是集團總部生成的，主要出口在歐美和東南亞的產品來做檢測和維修使

用。二、電子控制技術，由于目前新車和高檔車都是用電控技術，公司目前電控

技術是國內的企業(yè)之一，使用的都是專業(yè)解碼工具，保證汽車數據在解碼設備上

能完美運行，解決問題。應用領域：汽車機電維修崗和實習學徒針對汽車空調系

統(tǒng)維修的基礎知識。

二、案例現象

1、情境

一輛2011年4月生產的江淮瑞風旅行車，已行駛90230km。據駕駛員反映，

按下空調的A/C開關，剛開始制冷效果良好，儀表板出風口內吹出清涼的風；在

汽車正常行駛過程中，儀表板出風口吹出的風逐漸變?yōu)闊犸L，空調系統(tǒng)失去制冷

效果。作為該店的機電維修工，請你為客戶車輛進行空調系統(tǒng)制冷性能檢測并解

決車輛故障。

2、引導過程

空調系統(tǒng)結構及工作原理、檢查并清潔或更換空氣濾清器？制冷劑加注補

充？

3、活動任務

制冷效果的檢查與維護。

4、任務導入

同學們：“一年四季中你最討厭哪個季節(jié)？”，相信一般的回答要么是夏季、

要么是冬季。因為人是恒溫動物，這溫度一高一低的兩個季節(jié)，都不會給人的身

體帶來春秋那樣舒適的感覺，相反會很難受。轉眼又到7月入夏，空調對于很多

人來說成了“續(xù)命之物”，很多人的口頭禪成了：“熱死了！”，要是這時候

空調壞了日子就難過了。老師19年暑假去深圳市深鴻發(fā)汽車貿易發(fā)展有限公司

下企業(yè)實踐鍛煉時，就發(fā)現修空調的不少。

汽車為什么要配置空調？或者說汽車空調有哪些作用？同學們請思考發(fā)言：

第一，制冷（舒適，人保持頭腦清醒）；第二，采暖（舒適，手腳保持靈活）；

第三，調節(jié)風量及吹風方向（舒適）；第四，空氣凈化（舒適，頭腦清醒）；第

五，除霜、除霧等（視野清晰）。

三、案例相關知識

汽車空調作為汽車上一個很重要的部位，空調系統(tǒng)對于現在的駕駛員乘客來

說是不可或缺的，大家了解它的基本結構和原理嗎？上初中時大家想必都在物理

課上學過一個知識點：液體蒸發(fā)吸熱、制冷。在我們生活中，并不乏這一點的具

體體現，比如去醫(yī)院打針時，當醫(yī)生將酒精涂抹在皮膚上時，我們立刻會感受到

涼爽；夏天洗完澡之后，會涼快挺長一段時間。這也是空調制冷的基本原理，空

調的發(fā)明者正是由這一點想到了制作空調。

液體都有凝固點和沸點，即由液態(tài)轉為固態(tài)或氣態(tài)的溫度節(jié)點，而沸點和本

身的屬性、壓力有關，比如水和其他液體的沸點就不一樣；再比如在一般情況下

水沸點為100°C,但在高海拔低壓的高原地區(qū)沸點就沒這么高，也就是說壓力

越低、蒸發(fā)越快，同時根據夏天衣服干得快這一事實，得出溫度越高、蒸發(fā)越快

的結論。

盡管知道了蒸發(fā)吸熱，但水在一般區(qū)域的沸點太高了，而提高溫度加快蒸發(fā)

速度顯然是不現實的，因為咱們做空調的目的就是為了降溫嘛，先升溫促使蒸發(fā)

再降溫又有什么意義呢？所以只有從壓力和找尋其他沸點低的材料方面著手了。

空調是將車內熱量散發(fā)到車外使車內溫度小于車外環(huán)境溫度，因力學第二定

律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響，所以需要借助外力

（產生功耗）將熱從低溫物體傳到高溫物體，經過幾代人花費大量時間的努力，

終于找到了氟利昂（氟氯化合物的混合物）這種材料，俗稱“雪種”，它有什么

優(yōu)點呢？之所以選擇氟利昂，根本原因就是它是一種易揮發(fā)的液體、無色氣體,

其沸點相當低，而且它沒有什么毒，盡管它含有氯元素會破壞臭氧層并加重溫室

效應。目前大多數車輛都是采用的RI34a制冷劑，雖然不破壞臭氧層，但同樣會

加劇溫室效應。

汽車空調制冷系統(tǒng)主要由壓縮機，冷凝器，儲液器，膨脹閥，蒸發(fā)器，風機

及管路與控制部件等組成。壓縮機是制冷系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)動力源。壓縮機工作

時，可把制冷劑氣體壓縮成高壓液態(tài)。并可持續(xù)不斷推進制冷劑循環(huán)，完成吸熱

放熱過程。汽車空調壓縮機通常由發(fā)動機帶動，通過空調皮帶輪后面的電磁離合

器的吸合與打開來控制。

壓縮機：裝配在發(fā)動機上，由發(fā)動機皮帶帶動，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓

縮，輸出升溫高壓的氣態(tài)制冷劑。

冷凝器：冷凝器是一種散熱器，類似于發(fā)動機水箱。主要有翅片與排管組成。

冷凝器安裝在冷卻水箱前面，于冷卻水箱共用一個冷卻風扇，和發(fā)動機散熱器（水

箱）集成在一起，是主要的制冷劑存儲地。經過壓縮機升溫升壓的氣態(tài)制冷劑經

過空調管道傳輸到冷凝器，被流過的冷空氣（來自風扇和從進氣格柵流入）帶走

熱量，在達到某個程度時，氣態(tài)制冷劑開始變成液態(tài)。在這個過程中，高溫高壓

的氣態(tài)制冷劑變成了中溫高壓的液態(tài)制冷劑。

節(jié)流閥或膨脹閥：設置在空調管路中，產生節(jié)流作用使得中溫高壓的液態(tài)制

冷劑，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑。蒸發(fā)箱正好與冷凝器作用相反，此時蒸發(fā)器

吸收外部空氣的熱量，再通過風機與管道就可以將涼空氣送到車廂內了。

蒸發(fā)器（箱）：一般安裝在副駕駛側儀表臺下面，將經過節(jié)流閥后的低溫低

壓液態(tài)制冷劑進一步降溫降壓，促使其成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。這就是空調

制冷的最關鍵一步：由液態(tài)變成氣態(tài)、蒸發(fā)吸熱了，在這個過程中蒸發(fā)箱會吸收

周圍空氣的熱量，從而使得周圍空氣的溫度的降低，再通過鼓風機將冷空氣吹出

出風口，從而空調制冷的作用。

汽輪誦工作原斷*困

干燥儲液器：以前的汽車都是有單獨的干燥瓶的，但是現在很多汽車的干燥

瓶都和冷凝器結合在了一起，制冷劑冷凝后存在儲液罐內，進行干燥,吸濕處理。

以去除制冷劑中的水分濾掉雜質，通常這個罐也稱做干燥罐。

當空調制冷系統(tǒng)開關打開時?？照{壓縮機開始運行，并將制冷劑送到蒸發(fā)器,

蒸發(fā)器被制冷劑冷卻。它再冷卻來自鼓風機的空氣。當空氣溫度變高時，空氣中

的水分增加。當空氣溫度變低時，空氣中的水分減少。當經過蒸發(fā)器時，空氣被

冷卻?？諝庵械乃謱⒗淠⒏街谡舭l(fā)器的散熱片上，此時車內的濕氣被去除。

附著在散熱片上的水變成露水，并存在滴水盤中。最后由排水軟管排出車外。

汽車空調是如何進行溫度調節(jié)的呢？在空調系統(tǒng)中。通過使用加熱器芯和蒸

發(fā)器。并通過調整空氣混合擋板和暖風水閥的位置來調節(jié)溫度，用控制盤上的溫

度選擇器使空氣混合擋板和暖水閥進行工作。

最后總結下空調制冷的過程：當空調壓縮機由發(fā)動機通過皮帶驅動，壓縮

機對吸入的制冷劑RI34a蒸汽(0.3MPa,5℃)進行壓縮，并通過高壓管路送到

冷凝器；進入冷凝器的高溫高壓制冷劑蒸汽(L5MPa,55℃)被冷卻風扇和汽車行

駛形成的自然風冷卻成為飽和蒸汽并冷凝成高溫高壓的液體(L5MPa,50℃),

然后從冷凝器底部流向儲液干燥器(儲液、除雜志、干燥)，液態(tài)制冷劑經過干

燥器的過濾、脫水、再經過高壓管流到膨脹閥；由膨脹閥節(jié)流后形成低溫低壓且

為霧狀(有少量蒸汽)的制冷劑(0.3MPa,0℃),然后制冷劑直接進入蒸發(fā)器

中；送入蒸發(fā)器的制冷劑在蒸發(fā)器內吸熱并升溫至飽和溫度后沸騰，并在汽化過

程中吸收蒸發(fā)器周圍空氣的熱量；周圍空氣溫度降低，空氣中的一部分水蒸氣冷

凝成水凝結在蒸發(fā)器上，已被冷卻了的空氣由鼓風機推動通過風管吹入駕駛室,

夏季出風口吹風方向為向臉部吹動，然后冷空氣下沉，使整個駕駛室內空氣得以

降溫除濕。在壓縮機的抽吸作用下，吸收了大量熱量的制冷劑蒸汽(0.3MPa,5℃)

從蒸發(fā)器流出，經過低壓管路進入壓縮機，再由壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，如

此循環(huán)制冷。

四、案例適用性

本案例適應汽車檢測與維修技術專業(yè)、汽車車身維修技術專業(yè)、新能源汽車

技術、汽車制造與裝配技術和汽車技術服務與營銷專業(yè)，適用的課程有《底盤構

造與檢修》、《汽車電氣系統(tǒng)檢修》、《汽車空調原理與檢修》、《汽車維修工

中級實訓》等。建議在大二、大三的相關課程中嵌入本案例的教學與實訓。

五、案例診斷

在更換或修理空調元件之前，應先確定毛病出在制冷劑、空氣管還是壓縮機。

汽車空調的壓縮機往往是安裝在發(fā)動機上，并用皮帶驅動（也有直接驅動的），

冷凝器安裝在汽車散熱器的前方，而蒸發(fā)器在車里面，工作時從蒸發(fā)器出來的低

壓氣態(tài)制冷劑流經壓縮機變成高溫高壓氣體，經過冷凝器散熱管降溫冷卻變成高

壓低溫的液體，再經過貯液干燥器除濕與緩沖，然后以較穩(wěn)定的壓力和流量流向

膨脹閥，經節(jié)流和降壓最后流向蒸發(fā)器。制冷劑一遇低壓環(huán)境即蒸發(fā)，吸收大量

熱能。車廂內的空氣不斷流經蒸發(fā)器，車廂內溫度也就因此降低。液態(tài)制冷劑流

經蒸發(fā)器后再次變成低壓氣體，又重新被吸入壓縮機進行下一次的循環(huán)工作。在

整個系統(tǒng)中，膨脹閥是控制制冷劑進入蒸發(fā)器的機關，制冷劑進入蒸發(fā)器太多就

不易蒸發(fā)，而太少冷氣又會不夠，因此膨脹閥是調節(jié)中樞，而壓縮機是系統(tǒng)的心

臟和系統(tǒng)循環(huán)的動力源泉。

如下圖表為故障快速診斷時提供一個參考，圖表內的數字代表檢查順序。修

理完成之后，必須檢查一下整個系統(tǒng)是否運行正常。

有

氣

噴

出

但

出

氣

不

冷

圖1無制冷現象的維修方法

制

冷

溫

度

不

夠

低

方法

維修

低的

不夠

溫度

制冷

圖2

氣

流更換

很

更換

小

更換

法

修方

的維

很小

氣流

圖3

斷斷

冷空氣

吹出

續(xù)續(xù)地

方法

維修

出的

續(xù)吹

氣斷

冷空

圖4

除

與排

分析

故障

六、

障分析

1.故

工

停止

逐漸

系統(tǒng)

空調

后，

熱車

動機

；發(fā)

良好

工作

系統(tǒng)

空調

時，

工作

機剛

發(fā)動

溫度

動機

待發(fā)

作，

續(xù)工

否繼

機是

壓縮

空調

檢查

首先

法，

修方

的維

圖1

按照

作。

。

鐵間

及搭

接線

合器

磁離

機電

壓縮

空調

接在

別串

端分

燈兩

將試

驗，

行試

后進

下降

電磁離合器的功能是控制發(fā)動機與壓縮機之間的動力聯(lián)系，當電源接通時，電磁

離合器將發(fā)動機的動力傳遞給壓縮機主軸，使壓縮機處于工作狀態(tài)；當電源斷開，

電磁離合器便切斷發(fā)動機與壓縮機的聯(lián)系，使壓縮機停止工作。接通空調A/C

開關后，在空調壓縮機投入工作的同時，與壓縮機電磁離合器的線圈并聯(lián)在一起

的試燈點亮，此時說明空調壓縮機工作正常；隨著發(fā)動機工作時間的延長，試燈

突然熄滅，這說明空調壓縮機停止工作。壓縮機不工作的原因可能是沒有制冷劑，

也可能是壓縮機控制電路中的溫度或壓力等方面的控制開關檢測到的溫度或壓

力信號超過正常值的范圍而切斷壓縮機的工作，但發(fā)動機剛啟動時空調系統(tǒng)工作,

所以排除第一種可能性。

將歧管壓力表組接在空調系統(tǒng)的高低壓管路間，檢測空調系統(tǒng)管路內壓力。

歧管壓力表組是維修汽車空調系統(tǒng)不可缺少的儀表。它不僅用于制冷系統(tǒng)抽真空、

注入制冷劑和添加冷凍潤滑油時做指示儀表，而且還用于故障檢查及排除。當高

壓手動閥和低壓手動閥同時全開時，全部管道連通，接上真空泵就可以對系統(tǒng)進

行抽真空；當低壓和高壓手動閥同時閉合，則可以進行高壓側和低壓側的壓力檢

查。若測量時進氣溫度在30C?35℃之間，發(fā)動機轉速在2000rpm,將汽車空調

溫度調至最低，風速調到最高，如果冷卻循環(huán)系統(tǒng)運轉正常，歧管壓力表組低壓

側讀數為L5-2.0kg/cm2,高壓側讀數為14.5T5kg/cm2。再次啟動發(fā)動機，接

通A/C開關，空調壓縮機投入工作，觀察歧管壓力計上的高壓表和低壓表的讀數。

空調開始工作的瞬間，低壓表的壓力逐漸下降，高壓表的壓力逐漸上升；發(fā)動機

再加速，當高壓表的壓力上升到2.23MPa左右時，壓縮機突然停止工作，同時

歧管壓力計上的高壓表的指針逐漸回落。這種情況可以說明，是高壓管路中的制

冷劑高壓過高導致空調控制系統(tǒng)切斷