汽车空调系统实验指导书.docx

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汽车空调系统实验指导书

汽车空调系统实验指导书

汽车空调实验指导书

实验一汽车空调系统的组成和工作原理

一、实验目的

1、了解汽车空调组成及其作用。

2、掌握汽车空调系统的工作原理。

二、空调工作基本原理

发动机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出，并将其送入冷凝器。

高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换（释放热量），热量被车外的空气带走。

然后高压液态的制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压，低压液态制冷剂在蒸发器中气化而进行热交换（吸收热量），此时蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入车厢内。

接着气态制冷剂又被压缩机抽走，泵入冷凝器，如此使制冷剂进行封闭的循环流动，不断地将车厢内的热量排到车外，使车厢内的气温降至适宜的温度。

三、实验设备

1.曲柄连杆式压缩机（由曲柄，连杆，活塞，进排气阀等组成）；

2.斜盘式压缩机（由主轴，斜盘，气缸，活塞，进排阀等组成）；

3.冷凝器、干燥器、膨胀阀、蒸发器、压力表、制冷剂罐、真空泵、空调系统示教台。

四、实验设备简介

1.空调压缩机

1.压缩机的功能把蒸发器中吸收热量后产生的低温低压冷冻剂蒸气吸入后进行压缩，升高其压力和温度之后送往冷凝器，使冷冻剂在冷却循环中进行循环，由蒸发器吸收的热量在通过冷凝器时散发掉。

2.压缩机的种类压缩机的种类分为曲轴连杆式、斜盘式摇盘式、双作用轴向斜盘式、涡旋式、旋转叶片式等；

3.压缩机的工作原理（双作用式）

当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞作轴向移动，由于活塞在前后布置的气缸中同时作轴向运动，这相当于两个活塞在作双向运动。

4.工作过程

前缸活塞向左移动时，排气阀片关闭，缸内压力下降，吸气阀片打开,低压蒸气进入气缸开始了吸气过程，一直到活塞向左移动到终点为止；与此同时后缸活塞也向左移动，但不同的是后缸活塞处于压缩过程,在这过程中蒸气不断被压缩，压力和温度不断上升，上升到一定程度时，排气阀片打开，转到排气过程,一直到活塞移动到最左边为止。

这样斜盘每转动一周,前后两个活塞分别同时完成吸气、压缩过程,这样一次循环,相当于两个工作循环。

5.压缩机电磁离合器

压缩机电磁离合器在需要的时候可以接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递；另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。

2.冷凝器

空调冷凝器用于制冷空调系统，管内制冷液直接与管外空气强制进行热交换，以达到制冷空气的效果。

在制冷时为系统的高压设备（冷暖热泵型在制热状态时为低压设备），装在压缩机排气口和节流装置（毛细管或电子膨胀阀）之间，由空调压缩机中排出的高温高压气体，进入冷凝器，通过铜管和铝箔片散热冷却，空调器中都装有轴流式冷却风扇，采用的是风冷式，使制冷剂在冷却凝结过程中，压力不变，温度降低。

由气体转化为液体。

在冷凝器内制冷剂发生变化的过程，在理论上可以看成等温变化过程。

实际上它有三个作用，一是空气带走了压缩机送来的 高温空调制冷剂气体的过热部分，使其成为干燥饱和蒸气；二是在饱和温度不变的情况下进行液化；三是当空气温度低于冷凝温度时，将已液化的制冷剂进一步冷却 到与周围空气相同的温度，起到冷却作用 

目前汽车空调冷凝器有管片式、管带式以及平行流式3种。

3.干燥器

储液干燥器串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上,使从冷凝器中来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。

在制冷系统中,它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。

制冷剂和冷冻机油中含有微量水分，当这些水分通过节流装置时,由于压力和温度下降,水分便容易凝结成冰，造成系统堵塞的“冰堵”故障。

干燥的最主要功用是防止水分在制冷系统中造成冰堵。

此外，制冷系统会由于制造维修时,而带入一些杂物，同时，金属的腐蚀作用也会产生一些杂质。

上述杂质与制冷系统的制冷剂混合在一起,在系统中循环便很容易将系统中堵塞，影响正常工作,同时也会增加压缩机的磨损，所以干燥器的另一重要作用是过滤。

4. 膨胀阀

膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处。

功能是把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象（即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏）和蒸发器出口蒸气异常过热。

目前膨胀阀主要有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、H型膨胀阀、膨胀节流管（孔管）四种结构形式。

膨胀阀工作原理：

它有四个接口通往空调系统，一个接干燥过滤器出口，一个接蒸发器入口。

另外两个接口，一个接蒸发器出口，一个接压缩机进口。

感温元件处在从蒸发器出来的制冷剂气流中。

这种膨胀阀是温控式的，当冷却负荷的增加导致蒸发器向外输出的温度升高，感温包的温度也随之升高并产生膨胀作用。

通过膜片和推杆推动球阀使截面加大，制冷剂进入蒸发器的流量加大。

当蒸发器内制冷剂输出温度有所下降时，感温包收缩，球阀的横截面减小，导致制冷剂进入蒸发器的流速减慢。

阀门的开度大小取决于蒸发器输出端的温度。

5. 蒸发器 

空调蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收周围空气的热量，风机再将冷风吹到车室内，达到制冷目的。

6. 制冷剂 

制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。

它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。

制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。

以前的汽车使用的制冷剂为R-12，它会破坏臭氧层，已淘汰，制冷剂不可混用。

目前空调使用的制冷剂，一种是R22制冷剂，另一种是R410A新冷媒。

五、实验步骤

1、学生在老师的指导下对汽车空调系统进行认识。

2、学生自行观察系统的各个组成部件，并弄清它的作用和工作原理。

六、总结和思考

实验二空调系统维修工具与设备的使用

一、实验目的

1、熟悉空调系统检测与维修常用工具与设备的使用方法。

2、掌握空调系统检测与维修常用工具与设备的正确使用。

二、实验设备器材

1、大众自动空调试验台1台。

2、冷媒加注工具一套。

3、万用表1块。

4、空调系统泄漏检测修复工具一套，如真空泵、压力表组、电子检漏仪、制冷剂添加阀、扭矩扳手、通用工具、干式及湿式温度计、温度表等。

三、实验步骤

（1）由试验指导老师讲解空调系统各种检测与维修常用工具与设备的使用方法。

（2）学生自己动手，亲自熟练与操作各种工具与设备，重点掌握压力表组、真空泵、检漏仪等等使用。

四、总结和思考

实验三空调ECU故障码的识别与排除

一、实验目的

1、了解如何用空调故障码进行故障诊断。

2、了解空调ECU中故障码的意义。

3、了解各传感器信号与相应故障码的对应关系。

4、学会使用汽车故障检测仪。

二、实验设备器材

1、丰田自动空调试验台1台。

2、汽车故障检测仪。

三、实验步骤

a）按操作规程打开系统电源

b）同时按下空调器控制“AUTO”开关和REC开关，将点火开关接通。

c）此时系统进入故障自诊断检查状态。

所有指示器灯应在1秒间隔内连续亮熄4次；当指示灯亮时，蜂鸣器响。

d）指示器（指示灯及蜂鸣器）检查结束后，诊断代码检查便自动开始。

在温度显示处连续输出诊断代码。

如果要想慢慢显示代码，则按UP键将它变成步进运转。

e）观察输出处的故障码，如果系统此时无故障则输出为“00”，（如果环境温度为-30℃或更低，即使空调系统正常，仍可能显示故障代码）；退出检查状态，则按下“OFF”键。

f）如果一个代码显示时，伴随蜂鸣器响，则表示这个代码指示的故障继续发生；如果代码显示时，蜂鸣器无声，则表明这人代码指示的故障早已发生（例如连接器接触不良等）。

故障代码由小到大依次显示。

g）为了确定显示器显示出的代码是当前存在的故障，而不是未消除代码的已排除故障，必须进行故障确认步骤。

即关闭电机电源与蓄电池开关10秒钟以上。

h）故障的设置与分析

面板上的小方框内的数字代表故障设置点，可对应故障设置盒内的数字开关进行设置，

四、总结和思考

实验四汽车空调制冷剂的加注与检漏

一、实验目的

1、掌握空调系统制冷剂的加注方法和要求。

2、掌握空调系统泄漏的检测方法和排除。

1、实训后无空调系统泄漏故障。

二、实验设备器材

1、大众自动空调试验台1台。

2、冷媒加注工具一套。

3、万用表1块。

4、空调系统泄漏检测修复工具一套。

三、实验设备简介

制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。

它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。

制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。

以前的汽车使用的制冷剂为R-12，它会破坏臭氧层，已淘汰，制冷剂不可混用。

目前空调使用的制冷剂，一种是R22制冷剂，另一种是R410A新冷媒。

四、实验步骤

（一）空调系统的冷媒加注

1、插上仪器电源，让真空泵开始工作。

打开高压阀门，看低压表针是否在动，若不动为空调系统堵塞，表动为系统正常。

这时打开低压阀，让真空泵工作半小时以上，直到低压表的指针指向负30Kpa停止。

2、测漏。

首先关掉低压阀门，停止抽真空，停止5—10分钟，看低压表表针是否返回到”0”,如返回到“0”，为空调系统有漏气的地方，如不返回为正常。

3、加注冷冻油。

首先从真空泵上拆下黄管吸取空调油（加2~3盖）。

4、抽真空。

接着抽真空使低压表指针到达负30Kpa。

5、加制冷剂。

首先把中间管里的空气排出，再把高压阀门打开，让制冷剂靠本身的真空压力自动进入空调系统，这时低压开关闭合。

启动试验台，打开空调开关，让压缩机工作，关闭高压侧阀门，打开低压侧阀门，靠压缩机的吸力自动把制冷剂吸进空调系统，直到高压表的指针指到150Kpa。

低压表的指针指到10~20Kpa。

这时手感一下出风口，如有冰凉的风吹出来，则制冷剂加注完毕。

关闭低压阀门，拆下连接管道。

（二）检漏

1、电子检漏仪检查法

1）将电子检漏仪的电源插头接好。

2）将侧头放在据测试点3mm处缓慢移动，若发出鸣叫声，说明该处有泄漏。

制冷管路的管接头有泄漏是，应更换O形环。

2、皂泡法

在怀疑泄漏的区域，敷涂肥皂水。

如果有制冷剂泄漏，漏点处将起泡。

五、总结和思考

实验五空调故障分析与排除

一、实验目的

1、利用所学故障诊断与排除方法诊断排除空调系统故障。

二、实验设备器材

1、空调试验台1台。

三、实验步骤

（一）、熟悉空调系统的故障分类：

制冷剂不足或不制冷；断续工作；噪声过大。

主要表现为制冷系统、电气系统和机械元件出现异常。

（二）熟悉各类故障的表现：

1、制冷系统的故障，经常用系统内各部的压力进行分析，制冷效果、制冷剂泄漏也是分析事故的重要依据；电气系统方面的故障表现为：

电气元件损坏、保险丝烧断、触头接触、过载烧坏、电动机不工作等，这些故障使制冷循环停止工作，并且常伴有异味、过热等现象；机械元件常为压缩机、风机、皮带轮、离合器、膨胀阀、轴封、热交换器、轴承、阀片等出现的故障。

2、系统出现不正常噪声：

系统出现不正常噪声和异常响声。

3、制冷系统冷却断断续续：

汽车空调制冷系统冷却断断续续，时有时无是经常遇到的故障。

4、制冷效果不佳：

汽车空调系统冷却效果不佳，也就是“不够凉”的故障。

5、制冷系统失效：

汽车空调系统不能够制冷。

四、总结和思考