一汽大众捷达汽车自动空调系统的检测与检修职业学院.docx

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一汽大众捷达汽车自动空调系统的检测与检修职业学院

毕业设计（论文）

题目一汽大众捷达汽车自动空调

系统的检测与检修

专业汽车检测与维修

班级汽检1521

学号2015108104

姓名宋志炜

指导教师朱佳杰

2016年9月30日

一汽大众捷达汽车自动空调系统的检测与维修

【摘要】汽车空调系统的作用在于调节空气温度、湿度、速度、流向和空气洁净度，是改善汽车舒适性的重要装置。

目前，汽车空调已经成为汽车上的典型装置，因此，汽车空调的检修成为汽车故障检修的一个重要组成部分。

本文在介绍汽车空调系统组成及工作原理的基础上，针对大众捷达空调控制系统，给出了汽车自动空调的常用故障诊断方法，并给出具体检修实例。

本文所阐述的检修方法，具有实用性且具有通用性，可为其他汽车空调系统的检修提供借鉴。

关键词大众捷达空调系统故障诊断检修

前言......................................................................................................................................4

第一章概述...................................................................................................................5

1.1汽车空调的发展历程...............................................................................................5

1.2汽车空调系统分类.....................................................................................................6

1.3空调系统的功能.......................................................................................................6

第二章汽车空调系统的组成及原理............................................................7

2.1制冷系统的组成及原理.........................................................................................7

2.2供暖系统的组成及原理........................................................................................11

2.3温度控制系统的组成及原理..............................................................................13

第三章大众捷达自动空调制冷系统的组成及原理..............................15

3.1大众捷达自动空调系统的构成...................................................................15

3.2大众捷达自动空调制冷系统的组成及组成................................................15

3.2.1制冷系统..........................................................................................................15

第四章大众捷达自动空调制冷系统的故障分析................................17

4.1空调系统不能产生冷空气，失去制冷作用................................................17

4.2冷空气量不足.............................................................................................17

4.3系统间断制冷.................................................................................................17

第五章常见故障的典型案例分析.................................................................18

5.1故障案例一................................................................................................18

5.2故障案例二..............................................................................................................19

5.3故障案例三..............................................................................................................20

总结..................................................................................................................................22

谢辞..................................................................................................................................23

参考文献..........................................................................................................................24

前言

随着时代的进步，人们对汽车驾驶的舒适性的要求越来越高，而汽车空调的发展对驾驶的舒适性、安全性得到了很大的改善，在工作环境上得到了很大的提高，让驾驶员和乘客获得了新鲜的空气与适合的温度，有效的解决了人们对舒适性的要求。

所以，了解汽车空调系统的知识是很有必要的，能够帮助大家解决一些系统中常见的故障。

汽车空调的基本功能是改善驾驶员的工作条件和提高乘员的舒适性，本文阐述了空调的构成，空调的传感器信号采集与自动控制过程，用专用工具诊断汽车空调的故障。

现代汽车空调系统就必须具备完善的功能，而想要在任何具体的使用环境和过程中保持这一点，必须以正确的使用、良好的维护和及时优质的维修为后盾。

结合几个具体的实例，总结分析汽车空调常见的故障现象与排除。

通过本次研究可以方便的诊断汽车空调的故障所在，帮助人们提高汽车空调的维护与保养技巧。

本文针对大众捷达轿车汽车空调不能正常工作的故障现象，进行分析研究，查明造成空调系统不能正常工作的故障原因。

通过空调的组成、工作原理、故障诊断进行研究，使其掌握其原理，让大家如何正确的检修空调系统。

第1章概述

1.1汽车空调的发展史

汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的，汽车空调技术的发展经历了由低级到高级，由单一功能到多功能的五个阶段。

第一阶段，单一取暖。

1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法，到1927年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完整的供热系统，这种供热系统直到1948年才在欧洲出现，而日本到1954年才开始使用加热器取暖。

目前，在寒冷的北欧、亚欧北部地区，汽车空调仍然使用单一供热系统。

第二阶段，单一冷气。

1939年，由美国通用汽车帕克公司首先在轿车上安装由机械制冷的空调器，这项技术由于二次世界大战而停止了发展。

战后的美国经济迅速发展，特别是因1950年美国石油产地的炎热天气，急需大量的冷气车，而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来，欧洲、日本到1957年才加装这种单一冷气轿车，单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。

第三阶段，冷暖一体化。

1954年，通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度和湿度的功能。

随着汽车空调技术的改进，目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。

这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用，是目前使用量最大的一种方式。

第四阶段，自动控制。

冷热一体汽车空调需要人工操纵，这显然增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不大理想。

自从冷暖一体化出现后，通用公司就着手研究自动控制的汽车空调，并于1964年首先安装在凯迪拉克牌轿车上，紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自动空调。

日本、欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动空调。

自动空调装置只要预先调好温度，就能自动地在调定好的温度范围内工作。

机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息，自动地指挥空调器各部件的工作，达到控制车内温度和其他功能地目的。

第五阶段，微机控制。

1973年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统，1977年同时安装在各自地汽车上，将汽车空调技术推到一个新高度。

微机控制的汽车空调系统由微机按车内外地环境，实现微调化。

该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能。

通过微机控制，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，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和舒适性。

1.2汽车空调的分类

（1）按驱动方式分为：

独立式（专用一台发动机驱动压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高，体积及重量大，多用于大、中型客车）和非独立式（空调压缩机由汽车发动机驱动，制冷性能受发动机工作影响较大，稳定性差，多用于小型客车和轿车）。

（2）按空调性能分为：

单一功能型（将制冷、供暖、通风系统各自安装、单独操作，互不干涉，多用于大型客车和载货汽车上）和冷暖一体式（制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道，在同一控制板上进行控制，工作时可分为冷暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调温式，轿车多用混合调温式）

（3）按控制方式分为：

全自动调节（利用计算比较电路，通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作，自动调节温度和风量）和微机控制的全自动调节（以微机为控制中心，实现对车内空气环境进行全方位、多功能的最佳控制和调节）

1.3汽车空调系统的功能

汽车空调时汽车空气调节的简称，即通过一些设备，对汽车内空气的温度、湿度、空气质量及空气流动进行控制，为驾驶员或乘员创造清新舒适的车内环境。

汽车空调在汽车舒适性、安全性方面起着重要的作用，汽车空调可使车内的驾驶员以及乘员获得新鲜空气和合适的温度，其主要有取暖、制冷、通风和除湿四大功能。

第二章汽车自动空调系统的组成及原理

汽车自动空调系统主要由空调制冷系统、供暖通风系统、温度自动控制系统三部分组成。

下面是介绍大众捷达空调各个系统的组成及原理。

2.1制冷系统的组成及原理

（1）汽车自动空调制冷系统的主要组成，如图2-1

图2-1汽车自动空调制冷系统的组成

1压缩机2排放管路3冷凝器4干燥器5液体管路6蒸发器7吸入管

汽车空调制冷装置（自动空调器）主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、膨胀阀、高低压开关和高低压软管等组成。

各个部件在车上的布置如图2-2和图2-3所示。

图2-2汽车制冷装置各个部件的位置

图2-3汽车制冷装置各个部件的位置

（2）汽车空调制冷系统的工作原理

汽车空调系统中使用的制冷剂大多为无氟HFC-134a（R-134a）制冷剂,如图2-4。

图2-4制冷剂的循环过程

1）压缩过程

压缩机将蒸发器低压侧（温度约为0℃、气压约为0.15MPa）的低温低压气态制冷剂压缩成高温（约70℃～80℃）、高压（约1.5MPa）的气态制冷剂，送往冷凝器冷却降温。

2）冷凝过程

送往冷凝器的过热气态制冷剂，其温度与外部温度差很大时，向外散热进行热交换，制冷剂被冷凝成中温，压力约为1.0Mpa～1.2Mpa的液态制冷剂。

3）膨胀过程

冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀使制冷剂流过空间体积增大，其压力和温度急剧下降，变成低温（约-5℃）、低压（约为0.15MPa）的湿蒸汽，以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。

在膨胀过程同时进行流量控制，以便供给蒸发器所需的制冷剂，从而达到控制温度的目的。

4）蒸发过程

液态制冷剂通过膨胀阀变为低温低压的湿蒸气，流经蒸发器不断吸热汽化转变成低温（约为0℃）、低压（约为0.15MPa）的气态制冷剂，吸收乘室内空气的热量。

从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机，增压后泵入冷凝器冷凝，进行制冷循环。

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。

（3）捷达汽车空调制冷系统各部件的介绍

1）压缩机

空调压缩机的作用是将气态的制冷剂以高压压缩成液体。

压缩机吸入蒸发器中排出的气态制冷剂，并将其压缩，从而使气态制冷剂的温度和压力急速上升。

空气压缩机由发动机驱动，压缩机工作时，会消耗发动机的动力。

因而，在汽车暖机或加速状态下，压缩机将自动关闭，如图2-5。

图2-5压缩机部件分析图

2）冷凝器

冷凝器的作用是将压缩机排出的气态高温高压制冷剂，通过冷凝器风扇的作用强制将其携带的热量传递给环境空气，是指放热并冷凝成为高温高压液体。

如图2-6。

图2-6冷凝器部件分析图

3）储液干燥器总成

储液干燥器总成由储液干燥器和压力开关组成，布置在前保险杠后，冷凝器出口附近。

储液干燥器担负着储藏液体、吸收水分、过滤杂质、观察制冷剂流动作用。

压力开关的作用是对制冷剂进行高低压力保护，当制冷剂压力低于200kPa或高于3200kPa时，压力开关断开电路停止空调的工作以保护压缩机。

如图2-7

图2-7储液干燥器部件分析图

4）蒸发器总成

蒸发器总成布置在驾驶室内仪表台右侧，其作用是使经过膨胀阀节流降压后的液态制冷剂吸热沸腾蒸发，与蒸发器外的空气进行热量交换，从产生冷空气。

如图2-8

图2-8蒸发器部件分析图

5）膨胀阀总成

用于降低液态制冷剂的压力和温度，使其成为低温低压的饱和液体。

膨胀阀将高压管路与低压管路分开。

膨胀阀上设有节流孔，限制高压制冷剂进入低压管路的数量，控制蒸发器的吸收的热量。

并且当高压制冷剂流经节流阀后，形成喷雾状，利于制冷剂的蒸发。

另外，膨胀阀上还有毛细管与温度传感器相连，随着温度的变化控制膨胀阀节流阀的开度，改变制冷剂的喷雾流量，使制冷能力变化。

如图2-9

图2-9膨胀阀总成

6）管路总成

管路总成由四条管路组成，布置于发动机仓内，连接在制冷系统的各总成之间，分为两部分，并设有两个加注阀。

如图2-10

图2-10管路总成

2.2供暖系统的组成及原理

（1）捷达汽车供暖系统的主要组成

汽车室内供暖系统的热量来源于发动机冷却液，主要由通风系统、暖水阀总成、加热器总成三个部分组成。

暖风装置中各部件。

如图2-11

图2-11暖风装置中各部件

1-蒸发器2-再循环控制电机3-鼓风机装置4-鼓风机电阻5-空调滤清器6-加热器控制板7-加热器风扇开关8-空气混调控制电机9-蒸发器温度传感器10-模式控制电机11-加热器阀拉线12-加热器芯

（2）工作原理

水暖式暖风系统一般由控制开关、鼓风机、暖风水箱、循环水控制开关及相应的管路组成。

需要暖风时，接通控制开关，循环水控制开关也自动接通，这样发动机的冷却液开始在暖风水箱及管路中循环。

鼓风机同时开始转动，风通过暖风水箱后变成暖风通过出风口吹向车内。

如图2-12

图2-12供暖系统工作原理

（3）暖风系统各部件介绍

1）加热器总成

加热器总成主要由壳体、加热器芯子、风门、伺服电机等部件构成。

其中加热器芯子采用了75mm宽的片状结构铝材和全铝材焊接技术，具有体积小、质量轻、换热效率高的特点。

相对于以往捷达车型加热器总成放入换热性能提高了20%，通过控制面板可以控制伺服电机带动风门，获得不同的出风模式。

2）暖水阀总成

暖水阀总成位于发动机仓加热器总成的前部，作用是控制加热系统回路内部发动机冷却水的通断，以达到控制加热器温度的目的。

3）通风系统

汽车供暖系统的通风系统由进风口、鼓风机、风门、风道、空气滤清器、出风口、出风栅格共同构成，主要分布在仪表台内。

其作用是对已经制冷和加热的空气重新进行混合、配送，通过操纵自动空调控制版面和出风口可以获得不同的出风模式。

其可以分别达到内循环和外循环模式，冷风、暖风模式、前风窗玻璃、左右前门玻璃除霜、除雾等功能。

鼓风机总成布置于驾驶室仪表台右侧内部，作用是为来自驾驶室内外的空气提供动力，推动其在在蒸发器总成、总成以及风道总成中循环流动，来完成空气与蒸发器总成、加热器总成之间的热交换和空气的混合、配送等。

2.3温度控制系统的组成及原理

（1）温度控制系统的组成

温度自动控制系统主要由车内温度传感器、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、车内温感度控制装置组成。

1）车内温度传感器

导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。

与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

2）车外空气温度传感器

感应外界温度反馈给控制器进行自动调节防止内部结霜或压力出现状况根据温度的变化调节压缩机转速来调节内部空气温度

3）蒸发器温度传感器

当温度达到设定要求时断开压缩机电路，压缩机停止工作，温度高于一定值时接通压缩机电路

4）阳光传感器

较常应用于空调系统：

通过测量阳光的“热辐射”强弱大小，从而让阳光传感器采集的信号（光强弱信号）传递给主控ECU（控制单元）或空调控制ECU（依车型），ECU控制单元对阳光强弱大小以及环境（室内外）温度信号进行综合比较、计算、判断等，并准确计算出更合理的室内环保温度（升高或降低）。

从而控制“风速”（大小）或“风向”以自动调整空调的冷热舒适状态。

（2）温度控制系统的工作原理

温度自动控制系统根据各传感器检测到的车内外温度、蒸发器温度、发动机冷却液的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、压缩机离合器、鼓风机电机及其空气控制电机的工作状态，实现的自动控制车内温度。

第三章大众捷达自动空调制冷系统的组成及原理

3.1大众捷达轿车自动空调系统的构成

一汽大众捷达汽车自动空调系统主要分为制冷系统、供暖系统、通风系统、自动控制调节系统等组成，共同实现对驾驶室内外的空气进行调解

（1）制冷系统采用R-134a环保制冷回路，执行对驾驶室的空气进行制冷、除湿的功能。

（2）加热系统是以发动机冷却水为热源，执行对驾驶室内的空气进行加温，在冬天起到为前排挡风玻璃和前门玻璃除霜，阴雨天为挡风玻璃除雾的功能。

（3）通风系统由进风口、鼓风机、风道、空气滤清器、出风口、出风栅格共同构成。

共同执行对驾驶室内空气净化和内循环或外循环模式的强制通风的功能。

（4）自动控制系统式以自动空调控制面板和发动机主电脑为核心，通过将手动控制模式以及自动控制模式的设定值与车内外空气环境值的对比进行计算，得出最终结论，从而实现对以上3个系统的整体控制，最大程度的满足乘客的舒适性需求。

3.2大众捷达自动空调制冷系统的组成及原理

一汽大众捷达轿车空调系统是采用电脑控制的自动空调控制系统。

自动面板和发动机电脑通过检测驾驶室室外的环境空气温度、驾驶室内的空气温度、阳光照射程度、蒸发器温度、压缩机工作条件、发动机运行状况以及设定温度等，自动调节进风口和出风口的空气流量和压缩机的工作。

从而将车内温度调节到设定的温度值。

在这同时，这一过程也可以用半自动实现。

另外，在电气元件和线束出现故障时，也可以利用自动温度控制系统内先设定好的自我诊断功能来进行故障诊断

3.2.1制冷系统

一汽大众轿车的制冷系统由压缩机总成、冷凝器总成、压力开关、储液干燥器总成、膨胀阀、蒸发器总成、管路总成等6个部分组成，如图3-1所示。

并且，捷达轿车空调使用R-134a环保制冷剂，由于制冷剂不含氯氟烃（CFC），不会对臭氧层产生破坏作用。

所以，一汽大众捷达汽车空调的环保控制性能，也为世界环保事业做出了巨大的贡献。

图3-1制冷系统实物图

制冷系统主要布置在发动机仓和驾驶室内仪表台下方。

采用蒸汽压缩式原理，外平衡膨胀阀—离合器循环控制方式工作。

制冷系统使制冷剂在系统中性能循环流动，通过热交换器与驾驶室内外的空气交换热量，使驾驶室内的空气降温而制冷系统原理如图3-2。

图3-2制冷系统原理图

（1）压缩机

压缩机是由发动机通过皮带轮驱动，压缩机的功能就是将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽，在将低温热源的热量，通过压缩机做功，变成高温的热源，自发的向外界传递热量。

同时还为制冷剂在系统内循环提供动力。

一汽大众捷达轿车额制冷系统采用的是日本电装（DENSO）公司生产的10PA17C型压缩机，该压缩机属于斜板式压缩机，活塞的运动时轴向往复双向作用，依靠润滑油和制冷剂一起循环，在吸气呛因压力和温度下降而析出润滑油压缩机各个部分，具有高效率、低冲击、低噪音、润滑良好等特点。

（2）冷凝器总成

一汽大众捷达轿车的制冷系统采用平行流式冷凝器，布置位置在前保险杠后。

相对于管片式冷凝器和管带式冷凝器来说，平流式冷凝器在设计、材料、工艺等方面均有较大改进，具有流动式合理、体积较小、结构紧凑、重量小、传热效率高等特点。

冷凝器风扇和水箱散热器风扇并列布置于冷凝器和水箱后部，采用吸风的工作方式，在控制系统的控制下启动和延时关闭，为冷凝器和水箱进行强制风冷。

如图3-3.

图3-3平流式冷凝器

（3）储液干燥器总成

储液干燥器总成由储液干燥器和压力开关组成，布置在前保险杠后，冷凝器出口附近。

它担负着储藏液体、吸收水分、过滤杂质、观察制冷剂流动的作用。

压力开关的作用是对制冷系统进行高低压力保护，当制冷剂压力低于200kPa或高于3200kPa时，压力开关断开电路停止空调的工作以保护压缩机。

（4）蒸发器总成

蒸发器总成布置在驾驶室内仪表台右侧，其作用是使经过膨胀阀节流降压后的液态剂吸热沸腾蒸发，与蒸发器外的空气进行热量交换，从而产生冷空气。

一汽大众捷达轿车的制冷系统采用层叠式蒸发器。

（5）管路总成

管路总成由四条管路组成，布置于发动机仓内，连接在制冷系统的各总成之间，分为两部分，并设有两个加注阀。

由于制冷