凌志LS400自动空调系统工作原理和维修Word下载.docx
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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：
a.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。
b.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。
c.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。
d.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。
5、电脑控制汽车空调阶段：
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。
6、环保型阶段：
多年来汽车空调采用R12制冷剂，但已被证明对臭氧层有害。
因此，自1996年以后，汽车制冷剂采用R134a而本田雅阁作为一款典型的车型，他采用的是空调自动控制而不断被人们使用和了解。
凌志LS400汽车空调的特点及其电路
众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。
了解汽车空调的特点，有利于进行汽车空调的使用和维修。
与室内空调相比，汽车空调主要有如下特点：
a.丰田凌志汽车空调安装在行驶的车辆上，属于非独立式空调，其承受着剧烈频繁的振动和冲击，因此，各部件需具有足够的强度和抗振能力，接头应牢固并防漏。
不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露，结果将破坏了整个空调系统的工作状态，严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。
使用中要经常检查系统内制冷剂的多少，据统计，由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%.b.丰田凌志汽车空调所需的动力均来自发动机。
据测试，该车安装了此类型空调后，耗油量会增加10%到20%（与车速有关）。
发动机输出功率减少10%到12%.c.丰田汽车空调系统是用来控制车内的温度和湿度的，来提高驾驶员和乘客的舒适性。
广本雅阁轿车空调系统对车内冷气、暖气供应、通风除尘、除湿、车内温度实行统一布局、设计、控制的。
为了充分利用有限的空间，而形成了一个功能齐全和性能多样的空气调节系统，而在结构上采取了一系列的措施，使得空调系统具有单独获得冷气、暖气、通风除尘、被调空气先降温除霜等功能，他采用的是自动空调系统，空调控制面板中微处理器能根据车内外环境来自动调节车内的温度和湿度。
当电控元件出现故障时，根据液晶显示屏显出故障从而为维修人员提供方便。
汽车空调的性能评价指标
．1温度指标
温度指标是指最重要的一个环节。
人感到最舒服的温度是20℃到28℃，超过28℃，人就会觉得燥热。
因此，空调应用控制车内温度夏天在25℃，冬天在18℃，以保证驾乘人员的舒适性。
1.3.2湿度指标
湿度的指标用相对湿度来表示。
因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%，所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。
．3空气的清新度
由于空间小，乘员密度大，在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。
汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内空气浑浊，影响驾驶人员身体健康。
这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能，以保证车内空气清新度
．4除霜功能
由于有时汽车内外温度相差很大，会在玻璃上出现雾式霜，影响司机的视线，所以汽车空调必须有除霜功能。
．5．操作简单、容易、稳定
第二章汽车空调的组成与原理
凌志ls400汽车空调系统的主要组成部分
凌志ls400汽车空调系统一般主要由供暖通风系统、空调制冷系统、温度自动控制系统组成。
其中相关组成部件就不多介绍。
凌志ls400汽车空调系统的工作原理和主要功能
．1空调制冷系统的原理
汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。
如图1所示，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，制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又分四个基本过程：
a.压缩过程：
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。
b.散热过程：
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，并排出大量的热量。
c.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d.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。
2．2．2、供暖通风系统原理
利用暖风机的热量来源于发动机冷却液，从冷却液循环管路中引出水管，与暖风机上的热交换器相连，构成回路。
热交换器将热量传给空气，使空气升温。
通过调节向暖风机输入的冷却液循环量和外部空气吸入量，可以控制暖风的温度，用暖风装置加热阀的线缆可以控制冷却液的循环量，利用鼓风机转速变化和挡风装置可以调节送风量。
2.2.3自动温度控制系统原理与组成：
2.2.3．1组成
车内温度传感器、车外空气温度传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器、空气控制电动机、加热器和冷凝器风扇、车内控制装置。
2．2．原理
根据各传感器检测到车内的温度、蒸发器温度、发动机冷却液温度以及其他有关的开关信号等输出控制信号，控制散热器风扇、冷凝器风扇、压缩机离合器、鼓风机电动机及其空气控制电动机的工作状态，实现自动控制车内温度。
第三章、凌志LS４００型汽车空调系统的使用方法和维护保养的方法与措施
凌志轿车空调系统的使用方法
凌志轿车装备的空调是环保型自动空调--称“自动温湿控制系统“，具有自诊断功能。
它将根据您所选择的保持车内温度的制冷、加热及通风等需求，自动挑选最佳组合，不但制冷速度快，温度控制精确，而且吹出的风是混合风，具除温功能，使空气更清新，令您更舒适。
本空调系统既可进行全自动操作，亦可采用半自动方式。
当您已将风扇按钮设置在ＡＵＴＯ（自动）位，并设定好所希望的车内温度，此时按下ＡＵＴＯ（自动）按钮，本空调系统将进入全自动控制状态，令您得到最舒适、最理想的享受。
当空调处于全自动状态时，也可通过手动方式进入半自动操作状态，如手动调节风扇转速或利用Ａ／Ｃ按钮。
合理的出风口设置能令空调效果到达车内的每个角落。
其中，来自中央和仪表板两侧出风口的气流方向是可以调节的，而侧出风口还可用其下方的旋钮开放或关闭。
本空调系统具有四个出风模式，令您使用起来更加得心应手：
a.当您需要既进暖风，又要除霜时，请选择
模式；
b.当您只想进暖风时，请选择
c.当您希望车内通风时，请选择
d.当您只是开启冷气时，请选择
模式。
在冬天和下雨天，挡风玻璃容易产生雾气，从而妨碍您的驾驶。
这时，您可适当开一下空调器，或选择按钮，即进入本空调系统的快速除霜功能，它可迅速消除您的烦恼。
本空调系统还为您设置了两种进风模式；
当您驾车经过一段车外空气环境内外较差的路段时，您可以选区择车内循环模式（再循环按钮上方指示灯亮），避免车外的灰尘、烟雾等进入车内；
而为了保持车内空气清新，则需要选择车外循环模式（再循环按钮上方指示灯灭）。
最后要请您注意的是：
挡风玻璃底部有车外进风口，要避免被树叶或异物堵塞；
切勿将阳光传感器温度传感器遮盖住或溅上任何液体。
维护保养措施：
如果是冬天应该调到外循环，要不玻璃会上雾。
AC开关在冬天打开有除湿的作用，如果你的车玻璃已经上雾就得打开，这样再把雾吹散的时间上要比不开快；
再一个，如果外面的温度很低的话，压缩机是不工作的，纵使你打开了也不会工作，不会增加油耗。
a.先放热气再开空调。
若车在烈日下停放时间较长，车辆启动后不要立刻使用空调。
先把所有车窗都打开，启动外循环，把热气排出去，等车厢内温度下降后，再关闭车窗，开启空调。
不应频繁开启和关闭空调，以防损坏空调系统。
b.车内开空调时，司机不要在车内吸烟。
若吸烟，请将空调的通风控制调到“外循环”位置。
c.在空气进气口附近不能堆放物品，以防进气口被堵，致使空调系统空气流通受阻。
d.经常清洁出风口和驾驶室内的灰尘与污垢。
这不仅有助汽车的美观，而且对驾驶员和乘客的身体健康是有益的。
e.停车后使用空调时间不能过长。
有的车主为凉快，关紧车门窗，打开空调在车里休息，这样极易导致车内一氧化碳浓度升高而中毒。
f.在到达目的地（停车）之前几分钟关掉冷气，稍后开启自然风，在停车前使空调管道内的温度回升，消除与外界的温差，从而保持空调系统的相对干燥。
避免因潮湿造成大量霉菌的繁殖。
g.低速行驶时尽量不使用空调。
行车中遇到交通堵塞时，不要为提高空调效能而使发动机以较高转速运转，因为这样做对发动机和空调压缩机的使用寿命都有不利影响。
h.不要先熄火再关空调。
有的车主常常在熄火之后才想起关闭空调，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。
i.空调滤芯过滤空气中的灰尘等杂质，应经常检查更换，保证空调有足够的进风量，从而保证空调的制冷效果；
j.冷凝器容易积聚灰尘和小飞虫，这会影响冷媒的散热，应经常用清水清洗，及时除去污垢，保证空调的制冷效果。
定期查新，经常清新；
定期使用具体的说：
a.选择合适的空调温度。
当然在夏季，许多人喜欢把温度调的很低。
殊不知当温度调得过低，会影响身体健康，所以空调温度调整一定要适宜。
人体最适宜的温度是20℃至25℃，超过28℃，人就会觉得闷热。
而低于14℃，人就会觉得冷。
因此，空调应将车内温度控制在18℃至25℃之间，温度过低容易使人生病。
b.夏季进车立即启动内循环。
汽车在烈日下停放的时间较长时，有些车主喜欢一启动汽车就立刻开启空调并开启内循环，认为这样可以让车厢内温度下降得快一点。
但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。
c.人们都知道要在全封闭状态下使用空调。
对于汽车空调也一样，在使用过程中若车门，车窗关闭不严，将使制冷效果不佳，而且还浪费燃油。
d.空调出风口方向随意调。
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。
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。
e.长时间开着空调。
有的车主常常在上车后就一直开着空调，但是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，因为空调是发动机的一个沉重负担，而发动机本身就是一个发热体，更何况在高温天气下。
一些小排量汽车在这种情况下甚至会出现水沸现象，影响驾驶也降低了空调效率。
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。
f.不要开着空调在车内吸烟。
由于车厢内吸烟，烟雾一下子排不出去，刺激眼睛和呼吸系统，不利于健康，若吸烟，应将空调通风控制调整到“排出”位置，使车厢内烟雾排出车外。
g.不在开着空调的停驶车内长时间休息或睡眠。
由于汽车密封好，车辆停驶时，车厢内通气性差，若此时开着空调休息或睡眠，很可能因发动机排出的CO气体漏入车内引起人员中毒，甚至死亡。
h.低速行驶时尽量不使用空调。
i.先熄火再关空调。
保养方法
关于汽车空调保养的四种方法：
a.全面检查空调。
夏季首次使用空调时应先检查一下空调系统，如通过储液罐检查制冷液及空调滤芯是否过脏、散热器是否有异物等。
b.注意空调的清洗。
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。
应该做到的空调滤清器要定期更换，因为北京春天沙尘较多，柳絮飘飞，这些都会沾在滤清器上，容易滋长细菌，使空调产生霉味，因此最好每年的春季过后更换一次。
另外，冷凝器也要定时清洗，而且要将水箱拆下来，清洗才能彻底。
c.停车后，先不要关空调。
车主到达目的地后，一般都是关上空调车门后就直接离开。
与秋冬季节不同，炎热的夏季里，车内外的巨大温差会导致空调系统发霉，进而滋生霉菌。
因此车主应在到达目的地之前几分钟关掉冷气，开启自然风，使空调管道内的温度回升，消除与外界的温差，从而保持空调系统的相对干燥，避免霉菌繁殖。
d.定期开放大风量。
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。
但是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.
第四章凌志Ls４００空调系统的故障诊断与检修并结合案例进行分析。
（一）一个难以解析的故障现象
我承担了一辆凌志LEXUSLS400小轿车的维修任务，，该车在打开点火开关，按下A/C按键后，空调控制器上的“A/C”开关指示灯闪烁，然后我按下AOTO键，分别设置几种不同的温度与进风模式，感觉出风口吹出来的风一陈冷一陈热，而且是断断续续吹出，打开引擎盖检查，发现压缩机时有工作时不工作，停车一段时间，再重复试验，开始也吹冷风，偶然又会出现上述现象。
初步判断，这应该是空调制冷系统的一部分出了问题，但是问题在什么地方？
一时无法解释。
我只好首先认真地查阅了该车的资料，从问题的根本入手解决。
（二）丰田汽车自动空调系统的结构和工作原理
1.自动空调系统的工作原理（如图1）
自动空调通过空调ECU检测车内外温度和太阳辐射等等，根据驾驶员所设置的温度，自动地调节鼓风机转速和空气温度，从而将车内温度保持在设定的温度。
图1微电脑控制自动空调系统图
在自动空调中，每个传感器独立地将信号传送到空调器ECU，空调器ECU根据预先编制程序的标准，识别这些信号，从而独立地控制一个或多个执行器。
使车内的温度，湿度，风速保持在设定的模式，从而营造一个舒适的乘驾环境。
LS400自动空调的基本结构
自动空调是在传统的手动控制控制器的基础上，加装了一系列检测车内、车外和导风管空气温度变化以及太阳辐射的传感器，并且具有自我检测诊断功能。
LESUSLS400自动空调的结构如下：
（1）系统零件位置图（图2）
（2）图3为电路接线图
（a）
（b）
图2LS400自动空调零件位置图
3．自动空调电子控制系统
电子控制空调系统根据从各种传感器采集来的信号给空调控制ECU,然后空调ECU通过预定程序进行识别、计算、自动地控制各种执行器工作。
自动空调电子控制系统由以下三部分组成：
元件
功能
传感器
提供一个信号给空调ECU
ECU
采集各个传感器信号计算比较后控制执行器
执行器
接受ECU信号产生相应的动作
电子控制系统的工作过程：
（传感器——→空调ECU-----→执行器）
（1）传感器提供信号给空调ECU
①驾驶员面板设定的温度信号和功能选择信号；
②车室内温度传感器、车外环境温度传感器、阳光辐射温度传感器等各种传感器输入信号；
③空气混合门的位置反馈信号；
④压缩机同步传感器转速信号。
（2）空调ECU接收各种信号，并根据温度平衡方程式K=A+B+C+D分析比较后，传送控制信号给空调执行器（K:
驾驶员输入设定的调温键电阻值A:
车室内温度电阻值B:
车外空气温度电阻值C:
吹风出口温度电阻值D:
阳光照射、环境、节能修正量的温度电阻值）
①送风量控制信号：
电脑根据车内温度与设定的温度之间偏差，对送风量进行连续、无级的调节。
②车外新鲜空气与车内循环空气的自动切换控制信号。
③压缩机各加热器工作的控制信号。
④空气混合风门的控制信号。
（3）执行器接受空调ECU指令工作。
①向驱动各种风门的伺服电机或真空驱动器输送的信号。
②控制风机电机转速的电压调节信号。
③控制压缩机开停信号。
4．压缩机同步传感器
汽车空调压缩机同步传感器安装在压缩机端部，用于检测压缩机的转速，压缩机每转一圈，同步传感器产生4个脉冲信号输送给空调ECU，空调ECU比较压缩机转速与发动机转速，使空调ECU准确判断压缩机是否打滑或皮带断裂，并及时控制压缩机的停转，同步传感器为电磁式结构，当压缩机工作时，安装在压缩机电磁离合器上的主轴随之转动，传感器与主轴之间的磁阻随齿圈的转动，磁感线圈就产生感应电动势，输出给空调ECU.
5．自诊断功能
当空调ECU检测到某些传感器或执行元件控制电路发生故障时，其故障自诊断系统将故障以故障码的形式存储起来，在检修时只要按下操作面板上的指定键，就可以读取故障码。
丰田汽车自诊断码的读取方法：
（1）同时按下控制面板上的“自动空调”与“车内空气循环”键。
（2）打开点火开关到“ON”位置。
（3）此时，A/C指示灯及温度显示屏上的指示灯以1秒的时间间隔连续闪烁，同时蜂鸣器叫40ms。
（4）从温度显示屏上读出故障码。
（5）查出故障码的含义。
（6）故障排除后，按下控制面板上的OFF键退出诊断状态，并拔下保险丝盒中的“DOME”保险丝10秒以上，即可削除故障码。
故障的诊断过程：
由于该车的故障比较特殊，为了准确地找出空调系统的故障部位，按照以下步骤进行检查和诊断。
1、先检查会引起故障的几大因素
（1）制冷系统制冷剂充足，系统没有泄漏点。
（2）压缩机传动皮带没有松动和磨损。
（3）蒸发器温度传感电压在15℃时在0℃时量得电压为之间，为正常值。
（4）阳光传感器电压在有光照时为<
4V，没有光照时为V之间，为正常值。
（5）水温传感器的电压，当蒸发器温度在0℃时为V，40℃时为—V之间，为正常值。
（6）压缩机同步传感器的电阻在正常情况下25℃时530-650KΩ，100℃时为670—890KΩ。
为正常值。
（7）膨胀阀工作正常。
（8）空调ECU电源及接地正常。
经检查，该车空调系统的以上部件都正常。
2.自动空调系统的检查
（1）读取故障码。
最先使用元征汽车电脑检测仪ADC2000进行检测，测出来的故障码为22，查阅故障码表得知是压缩机同步传感器电路开路或短路故障。
为了慎重起见，我拔下DOME保险丝10秒后重新装上，用人工方式读取故障码，从温度显示屏上读取的故障码也为22。
（2）检查压缩机同步传感器。
根据故障码的指示，故障部位应为压缩机位置，检查压缩机同步传感器：
拆开同步传感器连接插头，用万用表的欧姆档测得传感器的阻值为612Ω.（25℃），说明传感器正常。
由于传感器安装在压缩机内部固定不动的，输出的导线和接头表面也看不到有明显的破损。
到此为止，故障部位仍然没有发现，令我十分失望和疑惑。
但是当我再次用万用表测量同步传感器时，稍用力拉电线，万用表指针就摆动，后来发现表面看起来完好的传感器信号线上有一并不起眼的口子，里面依稀看见有几根细小的铜线连着。
我顿时醒悟，问题是否就在这里！
（3）排除故障。
用一根新的导线替换原来传感器的导线，并且用绑带固定好线束同时紧固周围机件螺丝，消除空调ECU原先的故障记忆码。
试车后，AOTOA/C指示灯不再亮起。
再读取故障码，空调系统显示为正常码。
（三）排除故障后的试验
将汽车停放在阴凉地方关闭车所有的门窗，起动发动机保持转速在2000r/min左右，在冷疑器前面放一辅助风扇15分钟后在空调出风口处正中央放置根温度计，随后在空调控制面板上选择多种温度下的调温设置。
当按下AOTOA/C键后并设置温度在20℃时，从温度计上读取的也为20℃，证明空调系统已能按驾驶员所设置的不同自动的调节车内的温度、湿度、风量等。
之后又用歧管压力表检查管路压力，读表显示高压为低压在，系统压力正常。
将车交付使用后，再也没出现类似的故障。
（四）分析造成故障的原因
由于压缩机同步传感器转接导线的接触不良，随着汽车在行
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