汽车空调系统毕业设计论文

'专业技术资料分享摘要随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性的要求。因而，空调系统作为现代轿车基本配备，也就成为了必然。汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一,给乘客提供一个良好的乘车环境，同时给汽车空调的使用与维修等技术问题带来新的挑战。本文通过对相关资料、研究材料的综合归纳，进一步深刻的对汽车空调系统的结构工作原理以及检测做了简单的介绍。论文最后以汽车空调故障检修的方法，和检修案例对汽车空调进行简单的探讨，达到对汽车空调系统了解，并运用在实际工作中。关键字：汽车空调，系统，结构，检修WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享AbstractWiththerapiddevelopmentoftheautomobileindustryandpeople"slivingstandardincreasing,automobilebegantoenterhomes.Peopleinconsistentpursuitcarsatthesametimethesafety,reliability,nowalsopaymoreattentiontocomfortrequirements.Therefore,airconditioningsystemasthebasicequippedwithmoderncars,alsobecometheinevitable.Automotiveairconditioningsystemasthemainassemblyaffectautocomfort,oneofthepassengersrideprovidesagoodenvironment,andtouseandmaintenanceoftheautomobileair-conditioningandsomeothertechnicalproblemsbringnewchallenges.Thisarticlethroughtorelatedmaterial,summarizedstudymaterials,furtherdeepforautomotiveairconditioningsystemstructureworkingprincipleandsimplyintroducesdetection.Paperfinallytoautomotiveairconditioningbreakdownmaintenancemethod,andmaintenanceofautomotiveairconditioningforsimplecasetothediscussionofautomotiveairconditioningsystem,understand,anduseinpracticalwork.Keywords:Automotiveairconditioning,systems,components,functionWORD文档下载可编辑 专业技术资料分享目录摘要IAbstractII目录III1概述11.1汽车空调的过去与未来11.2汽车空调的功能21.3汽车空调的特点21.4汽车空调的分类32汽车空调系统的组成与控制42.1汽车空调系统的组成42.2汽车空调系统中的主要结构部件42.2.1压缩机42.2.2冷凝器52.2.3蒸发器52.2.4膨胀阀62.2.5孔管的工作原理62.2.6储液干燥器与集液器62.3制冷系统的工作原理以及控制与调节72.3.1压缩过程72.3.2放热过程82.3.3节流过程82.3.4吸热过程82.4汽车空调取暖系统的类型92.4.1按热源分类9WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享2.4.2按空气循环分类102.5汽车空调配气系统的功能112.6汽车空调的通风系统112.7汽车空调系统压力控制112.8汽车空调系统的车速控制122.9汽车空调基本控制电路133汽车空调系统故障检修设备及方法143.1汽车空调故障检修设备143.2汽车空调系统故障诊断方法143.2.1听143.2.2看153.2.3摸153.3.4测163.3利用短路实验方法判断系统控制电路的工作状况163.4福特轿车检修案例173.5上海通用别克汽车空调系统排除案例184结论与展望204.1结论204.2存在的不足204.3展望21致谢22参考文献23WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享1概述1.1汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化，它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年，它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成，且只能对车室供暖。准确地讲，汽车空调的历史，应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代，应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后，人们对汽车空调的兴趣逐年增加，汽车空调技术日趋完善，功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段：单一供暖空调装置阶段始于1927年，目前在寒冷的北欧，亚洲北部地区，汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段始于1939年，美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段始于1954年，原美国汽车公司，首先在轿车安装于冷暖一体化空调器，这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上，是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节，这既增加上司机的工作量，还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置，便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度，自动地调制装置各部件工作，达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前，大部分的中高级轿车，高级大客车都装备自控空调电脑控制汽车空调阶段WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司，同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后，即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加，显示数字化，冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需，实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调，极大地提高了制冷效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。1.2汽车空调的功能完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证[1]。计算机控制的空调系统可以实现以下功能：汽车空调自动调节功能、经济运行控制功能、全面的显示功能、故障检测和安全功能。1.3汽车空调的特点汽车空调使用的特殊性，决定了它在结构、材料、安装、布置、设计、技术要求等方面与普通空调有较大的区别汽车的室内工作条件比房间要恶劣得多，如：汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢，造成车厢得空气污染并增加热负荷；汽车得行驶速度变化无常，难以保证稳定得空调工况等等。特点：1、要求制冷量大，降温迅速。2、不便于用电力做为动力源，必须要用汽车发动机（简称主机）或辅助发动机（简称辅机）来带动压缩机。3、系统中冷媒（制冷剂）流量变化幅度大，设计困难。4、冷凝温度高。5、制冷剂容易泄漏。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享6、由于汽车结构紧凑，制冷装置得安装位置也很紧凑，各种车型必需有专门得车内冷气设备，蒸发器总成得通用化很困难。7、由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内得温度分布不易均匀。8、当车用空调装置消耗汽车主发动机的动力时，必须考虑其对汽车动力与操作性能的影响，也必须考虑由于车速变化幅度大或变化频繁，给空调系统制冷剂流量控制、制冷量控制、系统设计带来的影响。1.4汽车空调的分类汽车空调可以按九种不同的方式进行分类，其分类如下：按驱动方式分类：独立式和非独立式按功能分为：单功能空调和多功能空调按压缩机分为：定排量空调和变排量空调按结构布置分为：前置式空调和后置式空调按配气方式分为：整体式空调和分体式按采暖方式分为：水暖式空调和气暖式空调按操作方式分为：手动空调和自动空调按最常用制冷工质分为：R12系统空调和R134a系统空调按制冷剂系统的结构分为：膨胀阀制冷系统空调和节流管制冷系统空调WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享2汽车空调系统的组成与控制2.1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：对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车室内空气变得凉爽舒适。（2）暖风系统：主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。（3）通风系统：将外部新鲜空气吸进车室内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。（4）空气净化系统：除去车室内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使车室内空气变得清洁。（5）控制系统：对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，同时对车室内空气的温度、风量、流向进行控制，完善了空调系统的正常工作。2.2汽车空调系统中的主要结构部件2.2.1压缩机压缩机作为汽车空调制冷系统的核心部件，具有两个重要功能:一是使系统内产生低压，二是把气态制冷剂从低压压缩至高压，并使其温度提高。压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，其正常工作时实现热交换的必要条件。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、涡旋式压缩机等，目前汽车常用压缩机类型有旋转斜盘式压缩机、旋叶式压缩机两种，其结构特点是结构紧凑、性能可靠、工作平稳、振动噪声小[14]。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享压缩机种类繁多，形式各异，目前汽车上大多采用轴向活塞摇板式（斜盘式）压缩机，轴向活塞摇板式压缩机主要由缸体、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。汽缸均匀地分布在刚体内部的圆周上。电磁离合器线圈固装在皮带盘内，当接通电原时，电磁离合器线圈中有电流流过，磁化铁心产生吸力，将衔铁吸附在皮带盘端面，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，电磁离合器线圈中电流消失，铁心吸力消失，衔铁在弹簧片作用下回位，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。压缩机内各运动部件的润滑主要依靠润滑油随制冷剂一起循环，在吸气腔因压力和温度下降而释放出的润滑油来润滑。2.2.2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、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构，其冷凝原理是：让外界空气强制通过冷凝器的散热片，将高温的制冷剂蒸气的热量带走，使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量，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有管片式、管带式和鳝片式三种。（1）管片式它是由铜质或铝质圆管套上散热片组成，片与管组装后，经胀管处理，使散热片与散热管紧密接触，使之成为冷凝器总成。这种冷凝器结构比较简单，加工方便，但散热效果较差。一般用在大中型客车的制冷装置上。（2）管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成，管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右)，但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。（3）鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片，然后装配成冷凝器，由于散热鳝片与管子为一个整体，因而不存在接触热阻，故散热性能好；另外，管、片之间无需复杂的焊接工艺，加工性好，节省材料，而且抗振性也特别好。所以，是目前较先进的汽车空调冷凝器。2.2.3蒸发器WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享有管片式、管带式、层叠式三种结构类型。蒸发器和冷凝器一样，也是一种热交换器，也称冷却器，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的低温、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。蒸发器的结构和工作原理如下图所示。进入蒸发器排管内的低温、低压液态制冷剂，通过管壁吸收穿过蒸发器传热表面空气的热量，使之降温。与此同时，空气中所含的水分由于冷却而凝结在蒸发器表面，经收集排出，使空气减湿，被降温、减湿后的空气由鼓风机吹进车室内，就可使车内获得冷气。因此，蒸发器是制冷装置中产生和输出冷气的设备。2.2.4膨胀阀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形膨胀阀、F形膨胀阀，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，膨胀阀安装在蒸发器入口管路上。其作用有：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。需要注意的是膨胀阀并不控制蒸发器的温度。2.2.5孔管的工作原理孔管又称膨胀管、固定管，是一根装在塑料套内的小铜管，它与膨胀阀一样，是一种节流降压装置，只有循环离合器孔管系统（CCOT）才装有孔管。孔管与膨胀阀的差别在于：孔管没有运动零件，也不可能调整。如有故障，多因堵塞，很难清理，一般作更换处理。安装孔管的空调系统，高压侧有储液干燥器，但低压侧装有积累器。2.2.6储液干燥器与集液器（1）储液干燥器：WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间，其作用是临时贮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。同时，可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里，使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且，还可滤除制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，以防止制冷系统管路脏堵和冰塞，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、安全熔塞和管接头等组成。它的外壳由钢材焊接或拉伸而成，在其内部装有中心吸管、干燥剂和过滤网等。（2）集液器：集液器和储液干燥器类似，但装在系统的低压侧。装有集液器的空调系统通常都用孔管式膨胀阀。集液器的主要功能是：防止液态制冷剂液击压缩机，也用来储存过多的液态制冷剂，内含干燥剂也起储液干燥器的作用。制冷剂从集液器上部进入，液态制冷剂落入容器底部，气态制冷剂积存在上部，经上部出气管进入压缩机。在容器底部出气管拐弯处装有带小孔的过滤器，允许少量积存在管的弯处机油返回压缩机。但制冷剂不能通过，因而要用特殊过滤材料。集液器不能维修，如发现故障或损坏，就必须更换。汽车空调制冷系统分为两类，一类是膨胀阀系统，另一类是孔管系统。它们的差别是所用的节流膨胀装置的结构不同，贮液干燥器的安装位置不同。汽车空调膨胀阀系统的特征是：只要驾驶员一开动空调，电磁离合器就总是啮合，从不断开，压缩机始终处于运行状态，靠吸气节流阀或靠绝对压力阀把蒸发器温度控制在0℃左右。而孔管系统的特征是：电磁离合器时而结合，时而断开，压缩机根据车室内、外温度时而运行，时而停止运行，因此也叫做循环离合器系统。循环离合器系统也有使用膨胀阀的，但只是作为一种节流装置而已。膨胀阀系统也叫做传统空调系统。2.3制冷系统的工作原理以及控制与调节汽车空调制冷系统都是采用R134a（新型无氟环保制冷剂）为制冷的蒸汽压缩式循环系统，它主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、储液干燥器过滤器、冷却风扇和鼓风机的配风装置等组成[8]。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每一循环需进行4个基本过程：图3—18半自动空调的工作原理1温度选择电阻（调温键）；2车内温度传感器；14控制杆。4真空换能器；5真空保护器；12加热器；13功能选择键；6真空选择器；7主控制的真空伺服驱动器；8电子当放大器；9反馈电位计；10温度阀控制曲柄；11风机调速线路板；3车外温度传感器。图3—17通用汽车半自动空调的真空控制系统1真空传感器；2真空保护阀；3主控制真空驱动器；6节流阀；4发动机进气歧管真空接口；5重分配阀；8下风门真空驱动器；7未来空气口真空驱动器；9上风口真空驱动器；11真空罐；10除霜门真空驱动器；12热水开关真空驱动器。图3—16空调控制单元图3—15汽车空调系统基本控制电路原理图图3—14怠速提高装置组成1发动机机体；2进气歧管；3化油器；4止逆阀；5真空电磁阀；6真空电机；7速度调整螺钉；8化油器空气门。图3—13低怠速继电器电路图3—12绝对压力调节阀1活塞；2减震板；3压力表接口；4小孔；5活塞环；6针阀；7针阀座；8针阀簧；9波纹管；10弹簧；11滤网；12从蒸发器来；13至压缩机；14滑阀。2.3.1压缩过程WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享压缩机吸入蒸发器出口处的低温抵压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。2.3.2放热过程高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。2.3.3节流过程温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。2.3.4吸热过程雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。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。制冷循环就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，周而复始地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，在蒸发器中吸热汽化，对乘室内空气进行制冷降温[4]。为了保证汽车空调制冷系统的正常、安全、可靠的工作，以及对其工况进行必要的调节和控制，以满足乘客室内所需要的温度条件，在汽车空调制冷系统中还设置了一系列控制元件和执行机构。（1）电磁离合器：电磁离合器的作用是根据需要接通和断开发动机与压缩机之间的动力传递，其工作是受温度控制器、空调开关“A/C”、压力开关、环境温度监测开关等元件的控制。电磁离合器安装在压缩机皮带盘内而成为压缩机总成的一部分，主要由电磁线圈、皮带轮、结合盘、轴承等部件组成。当电磁线圈不通电时，在3个弹簧片的作用下使衔铁与皮带盘外端面之间保持一定的间隙（约0.4mm～1.0mm）,皮带盘在曲轴皮带带动下而空转，压缩机不工作。当电磁线圈通电时，在皮带盘外端面产生很强的电磁吸力，在铁紧紧地吸附在皮带盘端面上，皮带盘便通过结合盘带动压缩机轴一起转动而使压缩机工作。（2）蒸发器温度控制器（温控器）：WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享为了充分发挥蒸发器的最大冷却能力，同时又不致造成蒸发器表面的冷凝水（除湿水）结冰、结霜而堵塞蒸发器散热器翅片间的空气通道，蒸发器表面的温度应控制在1℃～4℃的范围之内。蒸发器温度控制器的作用是：根据蒸发器表面温度的高低接通和断开电磁离合器线圈电路，控制压缩机的工作时机，从而使蒸发器表面的温度保持在准许温度范围之内。温控器：汽车空调常用的温控器有机械波纹管式和热敏电阻式两种。（3）压力开关：汽车空调制冷系统中，一般都设有压力开关，分高压压力开关和低压压力开关两种，其功用是在系统制冷剂压力高于或低与规定的极限值时，自动切断电磁离合器的电路，使压缩机停止工作，从而保护制冷系统不受损坏。此外，从控制蒸发器温度的角度说，它也可以用来替代温度开关。还有一种低压开关设在低压回路，感受吸气压力的变化，其原理是当低压压力低与某一规定值时，接通高压旁通电磁阀，使部分高压蒸汽直接进入蒸发器，以达到除霜的目的。还有一种高低压组合开关，将高压压力开关和低压压力开关装在一个壳体内，安装在高压回路中，高低压组合开关有两套触电点，但只有一套接线柱，可分别感受高压和低压两种压力，对压缩机实施控制。（4）旁通电磁阀：在制冷系统中起切断或开启制冷剂输送管道的作用，它可防止蒸发器压力异常下降，使车内温度控制在规定范围内，并防止蒸发器结霜。旁通电磁阀装在储液干燥器和压缩机吸气口之间，当压缩机转速升高时，其吸气压力降低，蒸发压力也随之降到规定值以下，这时蒸发器易结霜，此时控制电路使旁通电磁阀开启，一部分高压高温的制冷剂直接被吸入压缩机，压缩机吸气压力上升，蒸发压力也随之上升，当上升到一定值时，控制电路又使旁通电磁阀断电关闭，如此不断循环，将压缩机吸气压力稳定在规定范围内，防止蒸发器结霜。旁通电磁阀的工作原理是：给电磁线圈通电，产生电磁吸力使阀杆上升，旁通电磁阀既开启；控制电路切断电磁线圈电流时，磁吸力消失，阀杆在重力作用下落回，阀既被关闭[9]。2.4汽车空调取暖系统的类型2.4.1按热源分类WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享按热源可分为：余热式取暖系统，独立热源式取暖系统和综合式取暖系统。（1）余热式取暖系统轿车、卡车和中小型客车，乘员车厢容积相对较小，需要的热量较少，可以用发动机的余热来直接取暖。水暖式：利用发动机冷却液的热量进行取暖的称为水暖式取暖系统。气暖式：利用发动机排气系统的热量进行取暖的称为气暖式取暖系统。（2）独立热源式取暖系统大型的豪华旅游车或客车，常常采用独立热源式取暖系统。独立热源式取暖系统：在燃烧器里燃烧汽油、煤油、柴油等燃料，用燃烧产生的热量加热空气，并将它们输送到车内提高温度，而燃烧的废气则排放到大气中。独立热源式取暖系统分为独立热源气暖式取暖系统和独立热源水暖式取暖系统。（3）综合式取暖系统　既装有余热式取暖装置，又装有独立热源式取暖装置的取暖系统，称为综合式取暖系统。2.4.2按空气循环分类按空气循环可分为：内循环式，外循环式和内外混合式。（1）内循环式：内循环式是利用车内空气循环，将车室内部空气作为载热体，让其通过热交换器升温，使升温后的空气再进入车室内供乘员取暖。这种方式消耗热能少，但从卫生标准看，是最不理想的。（2）外循环式外循环式是利用车外空气循环，将车室外部新鲜空气作为载热体，让其通过热交换器升温，使升温后的空气进入车室内供乘员取暖。从卫生标准看，外循环式最理想，但消耗热能大。（3）内外混合式内外混合式是指既利用部分车外新鲜空气，又利用部分车内空气，以车内外空气的混合体作为载热体，通过热交换器升温，使空气升温后向车室内供暖。从卫生标准与热能消耗看，正好介于内循环式和外循环式之间，是目前应用最普遍的方式。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享2.5汽车空调配气系统的功能根据乘员要求，汽车空调要不仅能将鲜空气引入车室内，而且能将冷气、热风、新鲜空气有机地进行配合调节，形成冷暖与湿度适宜的气流吹出。2.6汽车空调的通风系统汽车空调的通风类型分为动压通风、强制通风、综合通风（1）动压通风：动压通风也称自然通风，它是利用汽车行驶时对车身外部所产生的风压为动力，在适当的地方开设进风口和排风口，以实现车内的通风换气。进排风口的选择:进、排风口的位置决定于汽车行驶时车身外表面的风压分布状况和车身结构形式。动压通风的特点：只要车在行驶中，车内即有空气流动。动压通风不消耗动力，且结构简单，通风效果也较好，汽车大都设有动压通风口。（2）强制通风：强制通风是利用鼓风机强制地将车外空气送入车厢内进行通风换气的方式。强制通风的特点：这种方式需要能源和通风设备，在冷暖一体化的汽车空调上，大多采用通风、供暖和制冷的联合装置，将外气与空调冷暖空气混合后送入车内。（3）综合通风：是指一辆汽车上同时采用动压通风和强制通风两种方式。最简单的综合通风系统是在自然通风的车身基础上，安装强制通风扇，根据需要可分别使用和同时使用。综合通风的特点：结构复杂，但省电，经济性好，运行成本低。特别是在春秋季节的天气，用动压通风导入凉爽的外气，以取代制冷系统工作，同样可以保证舒适性要求。2.7汽车空调系统压力控制为了维持汽车空调系统的正常工作，就必须对其压力或温度进行控制[6]WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享。由于制冷剂的压力和温度有很好的对应关系，控制了蒸发压力，实际上也控制了蒸发温度，这实际上也是另一种控制蒸发温度的方法，这种系统可省去温度开关。若采用压力控制方法，其机构称为吸气压力调节阀，装在蒸发器和压缩机之间，形式主要有蒸发压力调节阀、吸气节流阀和绝对压力调节阀等几种。2.8汽车空调系统的车速控制在由汽车发动机直接驱动压缩机的非独立式空调制冷系统中，压缩机工作时都要消耗一定的发动机功率。尤其发动机低转速运转或怠速工作时，若再用空调制冷压缩机，发动机就会因负荷突然增大而使其转速过低，从而导致发动机因超负荷运转工作不稳甚至熄火，空调制冷系统也因压缩机转速过低使制冷量不足。为此在汽车上设置了怠速控制装置，以满足发动机低速运转或怠速运转时，使用空调制冷压缩机的要求。（1）发动机怠速控制装置有两种不同型式：一种是自动切断压缩机电磁离合器线圈电路，使压缩机停止工作的装置，通常称为怠速继电器；另一种是当发动机怠速运转又需要空调制冷系统工作时，能自动增大发动机节气门开度，使发动机怠速时的转速略微提高的装置，通常称为怠速提升装置。（2）怠速继电器的作用是：发动机怠速运转时，自动切断压缩机电磁离合器线圈电路，使压缩机停止工作，进而维持发动机怠速稳定运转。（3）怠速提升装置：怠速提升装置可在发动机处于怠速工况或车速较低的情况下使用空调时，自动提升发动机转速，使发动机输出足够的功率来驱动压缩机。由于汽油车真空源可直接从发动机进气管获取，固大多数汽车均采用真空控制的怠速提升装置。在这种装置中，设有真空转换阀电磁阀和真空驱动器。当发动机怠速运转，而使用空调制冷时，按下空调开关：“A/C”时，真空转换阀线圈通电，接通真空驱动器与进起歧管的真空通路，在真空吸力作用下，膜片移动，通过拉杆使节气门开度增大，使发动机转速得以提升，以满足发动机驱动压缩机的要求。（4）加速控制装置：汽车行驶中加速或超车加速时，都需要尽可能大的发动机功率来提高车速，此时应切断电磁离合器线圈电路，使压缩机停止工作。为此，大多数汽车上都设有了加速控制装置。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享2.9汽车空调基本控制电路目前应用的汽车空调有手动、半自动、全自动及电子控制等多种形式，它们的控制电路也各不相同，但其基本控制原理大体相同，都是由鼓风机控制电路、压缩机电磁离合器控制电路、风扇电动机控制电路、暖气系统控制电路、发动机转速与温度控制电路、压缩机控制电路及空调系统保护电路等几个部分组成[13]。汽车空调的基本控制电路。（1）电源控制电路（2）鼓风机控制电路（3）电磁离合器控制电路（4）发动机转速控制电路（5）温度控制电路WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享3汽车空调系统故障检修设备及方法3.1汽车空调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加注机之外，还需要借助一些专用维修工具来进行修理，下面具体介绍一下汽车空调维修及安装常用的检测工具[3]：（1）歧管压力计。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，其上有3个接头分别与3根橡胶软管相接，分别完成制冷系统抽真空、加注制冷剂操作。（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，即可充注制冷剂。（3）真空泵。在汽车空调安装或维修之后，充注制冷剂之前，都必须对制冷系统抽真空。否则，制冷系统中空气和水分会引起系统内压力升高和膨胀阀节油阀处冰堵，影响制冷系统正常工作[11]。（4）其他维修工具。除上述工具和设备外，还需要各种扳手、割管器、弯管器和涨管器、解码器、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、六角套筒和气缸盖拆卸器等专用工具。3.2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、噪音大、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，主要通过一听、二看、三摸、四测等手段来诊断汽车空调的各种故障[10]。3.2.1听WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享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。3.2.2看一般大客车空调制冷系统的高压液路上单独设有一玻璃观察窗，小型车的观察窗一般则装在干燥过虑器罐上。空调系统运行过程中，通过系统的玻璃观察窗，可以大致判断制冷流量是否合适[7]。(1)如果观察窗内气泡持续流出，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1～2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。3.2.3摸当制冷系统及其主要部件出现故障是，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。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享(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。3.3.4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。3.3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[5]。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享判断空调系统控制电路的工作情况时，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。3.4福特轿车检修案例一辆福特轿车因事故修复空调器后不制冷。据介绍，该车冷凝器、膨胀阀、高低压复合管、干燥器已全部换成新的，充、放制冷剂好几次，先前制冷效果不太好，后来干脆不制冷，并且压缩机断续停机。故障检修：首先对起动发动机进行检查，但不到5min压缩机就自动停机。根据以往的经验，压缩机断续停机一般有以下几种情况：制冷剂过量，压缩机电磁离合器的电源继电器故障，冷却系统故障，散热风扇故障，热敏电阻失效等。通过检查，发现压缩机附近的低压（回气）管温度偏低（结露）,压缩机壳体温度也偏低，这是制冷机过量的征兆。用压力表检测，果然是压力过高，达到0.2mpa（当时的气温为25℃），放掉多余的制冷剂后，压缩机就正常运转了。开机10min，测试空调出风口温度为15℃WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享，制冷效果不理想。再检查压力，低压0.12mpa，高压约1.4mpa，与正常的压力差别不大。经检查，压缩机温度高，高压（排气）管温度也很高，低压回气管温度接近正常；检查膨胀阀无堵塞现象，鼓风机风道外进风口关闭，内通风道畅通无堵塞，蒸发器无污垢和积灰，冷凝器冷却效果良好（虽热但不灼手，也是正常的）。那么是不是压缩机因老旧而功率下降呢？不是。根据实践，压缩机工作异常和功率下降，其征兆是所谓“高压不压，低压不低”。但此车高低压比值大体正常。在检查干燥器，没有堵塞，表面即不“挂霜”也不“结露”。那究竟是什么原因引起制冷效果差呢？可能性最大的是系统内有空气或水份。若有空气，那么高压升高快，而且随着发动机运转时间延长，升高会愈来愈明显。我们用向冷凝器泼凉水的方法，证明系统内没有混入空气（如果有空气的话，压力不会很快降下来）。看来系统内很可能含有水分。因为以往遇到过有些氟里昂厂家生产的氟里昂质量不好，纯度不够，内含水分。经分检，认为水的含量不是太多，系统堵塞不明显（如含量多，就会堵塞膨胀阀而不制冷了）。现在只有怀疑干燥器了，可是刚刚换上新的，按常规不应该有问题。经检查干燥器的高压进液管与高压出液管，温度略有差别（如不仔细反复比较，很难鉴别出来），说明干燥器有轻微堵塞。放掉制冷剂；（注意：少许打开低压阀，慢慢排放，以免带走冷冻机油），更换干燥器；抽真空（半个小时以上）；加注制冷剂，起动发动机；打开空调开关试运转。空调开机5min，系统运转正常，制冷效果良好，蒸发器出风口温度3℃-4℃。检修小结：这是一辆事故车，事故前空调器很好。事故中只是把冷凝器撞坏了，其他部件均完好，换了新冷凝器，加了氟里昂为何不制冷呢？其根本原因是加注的氟里昂中有水，致使干燥器吸水饱和。据介绍：第1次加氟里昂后，膨胀阀“结露”，放掉氟里昂，换了膨胀阀；第2次加氟里昂后干燥器“结露”，又换了干燥器；第3次加氟里昂后高低压复合器“结霜”，再换复合管。这些做法都是因为误判为堵塞。如果开始判断有水分，放掉原有的劣质制冷剂，换掉干燥器，重新加注高质量的制冷剂，就不会出现继续换掉其他完好的部件而造成的浪费。3.5上海通用别克汽车空调系统排除案例一辆上海通用别克轿车，装有R134a自动空调。据客户反映该车空调有间歇性不制冷的现象，该故障多出现在高速，怠速有时也出现，天气越热故障出现的频率越高，过一段时间后，空调又自动恢复正常。　　根据客户提供的一些线索，笔者连接上车辆故障诊断仪与客户路试。在试车过程中空调凉度突然明显减弱，于是马上停车观察空调压缩机的吸合情况，结果发现压缩机没有吸台，但是回到修理厂以后空调系统又恢复了正常。根据自动空调的控制原理，造成压缩机不吸合的可能原因除压缩机本身以外，还有动力系统控制电脑PCM、空调开关的请求信号、压力传感器信号以及室内／室外温度传感器等因素。首先连接空调压力表，测量空调管路压力，结果显示高压为2000kPa，低压为350WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享kPa左右，这说明空调系统压力正常。打开发动机舱内右侧的继电器盒，找到压缩机继电器。　　检查继电器的吸合线圈，经过反复通电测试未发现异常。　　用万用表检测压缩机继电器的控制地线（继电器吸合时为低电位，断开时为高电位），经过反复试验发现，当空调不制冷时从控制电脑PCM来的控制接地线没有接地。因而可以认定该车空调系统间歇性不制冷的故障并非由执行部分所引起，故障原因可能是PCM本身故障、空调相关信号或线路不正常。　　检测PCM到压缩机继电器之间的相关线路，发现故障出现时PCM第39号线没有接地信号。接上诊断仪TECH2，监测空调系统空调开关请求信号、压力传感器信号以及室内／室外温度传感器信号，结果发现压力传感器数据在故障出现时异常，而其他传感器数据没有明显变化。　　更换压力开关，间歇性不制冷故障消失，系统恢复正常。分析其原因，应该是压力开关出现间歇性卡滞，导致PCM控制压缩机离合器间断吸合。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享4结论与展望4.1结论（1）汽车空调装置已成为汽车中具有举足轻重的功能部件。汽车空调系统为汽车提供制冷、取暖、除霜、空气过滤和湿度控制功能，使乘室内人员更加舒适。汽车空调控制系统由制冷装置、采暖装置、通风装置、净化装置、电控单元组成。本论文对空调系统结构，组成及工作原理做了详细说明，以便加深对所研究内容的深入理解。（2)对汽车空调维修工具、以及空调的控制电路方法作了最基本的介绍。只是通过认识达到了解的目的。（3)并且加重对汽车空调制冷装置结构及工作原理的研究分析。最后本论文把研究重点放在了空调的常见故障检测与分析方法上，对其故障现象、故障原因、故障诊断与排除作了详细的介绍。通过对汽车空调系统结构与故障的研究，掌握典型汽车空调系统的工作原理、功能控制。可以用所研究的内容举一反三，在对其他车型的空调原理研究就比较容易上手。4.2存在的不足（1）本论文因时间及资料收集困难原因，只对全自动、电控空调做了简单说明，以助了解，而没有深入的讲解。（2）对空调系统的电路控制没有做重点的介绍只是提到而已，汽车空调的控制电路检修也没有具体进行举例。（3）不同款型的汽车常见故障以及空调的布置和空调系统的控制都不相同，而本论文讲解的内容比较单一，没有完全介绍齐全。（4）典型检修案例比较少，没有较全面的介绍到各种故障的检修，只能是以点代面。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享4.3展望趁着国内汽车市场的飞速发展时机,积极推进汽车空调的国产化工作,与国内各大高等学校合作,鼓励国内设计人员独立设计开发,以期尽早掌握蒸发器、鼓风机和暖风机的全新开发技术。以下为空调三大件整体结构的设计优缺点：一是单箱结构，合格便宜，风道短，零部件少,易于组装。由于没有多箱间的分界面限制,换热器芯子的位置更加灵活自由，泄漏少，不易漏水，更容易以单元方式供货，但对于横断面的设计，难以设计出相应的模具，维修换热器芯子较困难。二是三箱结构，便于售后市场维修，其优缺点和单箱的正好相反。三是两箱结构优缺点介于二者之间，通常推荐采用单箱或两箱设计。（1)国内汽车空调厂家应跟随国外技术发展，努力开发效率高、重量轻、体积小的蒸发器。（2)顺应世界潮流，发展结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、节省动力、降低噪声、工作可靠、启动性能好的变排量压缩机。（3)同时关注发展燃料电池车、复合式车用的电动压缩机和二氧化碳空调压缩机；积极引进国外优秀开发软件;借鉴国外发展思路，国内汽车空调行业应该朝着更环保的方向发展。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享致谢在即将毕业的这段时间论文研究过程中我收获到了很多，对我今后的工作启发很大，知识要不段运用才有新的启发与进步。这里特别要感谢我的论文指导教师宋广辉老师对我的大力支持及精心指导，他严谨治学态度令我深感钦佩，循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。对我学习上的帮助使我终身难忘，在论文完成之际表示衷心的感谢和诚挚的敬意。在毕业论文期间，老师渊博的理论知识和敏捷的思维，工作踏实、对事业无私奉献的作风，使我受益匪浅。在此向宋老师表示衷心的感谢，并致崇高的敬意！感谢我的室友们，感谢在论文撰写过程中你们提出过宝贵的建议，在计算机、英语方面给与我帮助，对所有在完成论文过程中提供过帮助和支持的同学们表示深深的谢意。我们在一起的日子，我会记一辈子的。同时也要感谢系里老师们的教导。感谢汽车教研室的老师们，为我提供了良好的学习研究环境！你们不但是传授科学知识的导师，同时也是传授人生观、价值观的良师益友。感谢我的爸爸妈妈，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参与论文答辩的各位老师表示深深感谢。仅以此文献给所有曾经关心和帮助过我的老师和朋友们!WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享参考文献[1]徐世琼主编．新编制冷技术[M]．北京：机械工业出版社，1999．[2]霍莱姆比克著．汽车电器与电子系统[M]．北京：机械工业出版社，1998．[3]赵重文，谢幼华．客车采暖技术的现状与发展趋势[J]．客车技术与研究，2000．[4]陈孟湘．汽车空调[M]．上海：上海交通大学出版社，1996．[5]张西振．轿车空调系统检修培训教程[M]．北京：机械工业出版社，2004．[6]徐向阳．汽车电器与电子控制技术[M]．北京：机械工业出版社，1999．[7]编写组．汽车维修[M]．北京：人民邮电出版社，2000．[8]黄为．汽车维修与保养[J]．北京：汽车维修与保养杂志社，2000．[9]冀旺年．汽车空调构造与维修[M]．北京：电子工业出版社，2007．[10]宋森．汽车空调维修实例[M]．北京：机械工业出版社，2003．[11]潘伟荣．汽车空调[M]．北京：机械工业出版社，2002．[12]崔选盟．汽车车身电器设备维修专门化[M]．北京：人民交通出版社，2003．[13]方贵银．轿车空调系统及其控制系统[M]．流体机械，1994．[14]徐淼，汪立亮，周玉台编著．现代汽车自动空调系统原理与检修[M]．北京：电子工业出版社，2000．[15]林坚．汽车自动空调的电控系统及其维修[C]．汽车技术，1997．WORD文档下载可编辑'