学习任务检修手动空调不制冷故障.docx

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学习任务检修手动空调不制冷故障

学习任务2检修手动空调不制冷故障

一、学习目标

1.能够说明空调电磁离合器的结构及其工作原理；

2.能够说明电磁阀改变压缩机排量的工作原理；

3.能够说明手动空调控制电路的控制原理；

4.借助电路图和维修手册，对手动空调电路进行检查分析；

5.借助电路图和维修手册，对手动空调电路进行检修。

二、学习地点

汽车空调一体化实训室，并准备如下实训车辆、仪器设备、工量具等：

1.车辆：

丰田卡罗拉

2.万用表、智能测试仪、歧管压力表、套筒、扳手。

3.磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套、干净抹布。

4.熔断丝、线束和相关传感器。

5.丰田卡罗拉维修手册。

三、学习课时

20学时。

四、学习过程

（一）资料收集

引导问题1.空调控制系统通过对制冷温度、发动机转速、制冷循环压力的控制实现汽车空调的安全可靠运行。

空调控制系统的控制功能有：

温度控制、（）控制、（）控制等，最终实现汽车空调制冷系统的正常工作，维持汽车内所需的舒适环境，防止制冷系统部件的损坏。

如图4-1所示为典型空调控制系统的组成。

图4-1空调控制系统的组成

1．蒸发器温度控制

当汽车空调系统连续工作时，蒸发器表面温度会逐渐（）。

若蒸发器中的制冷剂流动不减弱，则蒸发器表面会逐渐全部结成（），以致无法进行热交换。

因此控制蒸发器表面不结冰是使空调正常工作的基本任务之一。

2．转速控制

空调运行对某些汽车行驶工况有一定影响。

例如汽车怠速运行时，压缩机运转会使发动机转速降低，导致（）不稳定；汽车高速运行时，会因压缩机运转而影响超车能力。

3．安全保护

为使空调系统正常工作，还需有一系列安全保护设施，保护制冷系统机械部件不受破坏，如高、低压力开关，易熔塞，泄压阀，过热开关，熔断丝等。

引导问题2、压缩机是空调制冷循环系统的动力源，空调控制系统通过控制压缩机的工作状态或调节压缩机的排量，实现制冷循环系统的正常工作，最终实现空调系统的安全可靠的运行。

如何实现对压缩机的控制和排量调节？

压缩机按排量是否可变可分为固定排量压缩机和（）压缩机。

固定排量压缩机上有电磁离合器，通过电磁离合器可接通或断开压缩机的动力输入，从而控制压缩机的工作状态是运转或停止。

变排量压缩机上没有（），起动空调后压缩机一直运转，排量的调节是通过压缩机上的电磁阀来实现。

1．有电磁离合器的压缩机

汽车空调用的电磁离合器，是将动力从发动机传递到压缩机的动力连接装置，如图4-2所示为电磁离合器的安装位置。

其作用是在不需要使用空调设备的时候或者在车厢内温度达到规定温度、制冷系统压力异常时，中断动力传递，使压缩机停止运转；在需要时，接通动力传递使压缩机工作。

图4-2电磁离合器的安装位置

（1）电磁离合器的结构

如图4-3所示，电磁离合器由（）、（）、（）等元件组成。

压板和压缩机轴安装在一起，定子通过卡子开口环固定到压缩机的前壳上。

内线圈中产生的电磁力吸引前板贴近转子。

转子包括轴承和皮带轮并在发动机正常运转时转动，通过发动机曲柄皮带轮和皮带把动力传送给压缩机的中心块。

中心块包括离合器板的啮合件和压缩机轴并通过啮合件把转子的动力传送给压缩机。

图4-3电磁离合器的结构

小提示

电磁离合器的电磁线圈是固定不动的，称为定圈式电磁离合器。

有些电磁离合器的电磁线圈与离合器一起转动，称为动圈式电磁离合器。

动圈式电磁离合器通过电刷与集电环将电流引入电磁线圈。

（2）电磁离合器的工作原理

当电流通过电磁线圈时，产生较强的（），将压缩机的电磁离合器压板吸贴在皮带轮端面并随之转动，从而驱动压缩机主轴旋转，压缩机开始工作。

如图4-4所示。

图4-4电磁离合器接合的工作状态

当电磁离合器线圈断电时，电流不会通过定子线圈，此时定子的磁场消失，此时压板和皮带轮（），传动皮带轮空转，压缩机停止工作。

如图4-5所示。

图4-5电磁离合器分离的工作状态

（3）电磁离合器的常见故障

电磁离合器故障主要有（）、（）和（）等。

产生故障的原因主要有离合器表面有油污、离合器磨损过甚、压板和皮带轮间的间隙过大或过小、电磁线圈故障或者是搭铁不良等。

小提示

电磁离合器使用注意事项

1、电磁离合器的结合与分离是高速进行的，因此在压板与转子表面会有很多离合器摩擦的痕迹，这些痕迹对工作不会造成危害。

2、电磁线圈和转子之间的间隙很重要。

电磁线圈与转子应靠得尽量近，以便获得更强的磁场作用，但间隙也不能过小，以免转子刮着线圈。

2．无电磁离合器的压缩机

现在的很多车用空调机中，为满足节能和舒适度的需要，开发出了无电磁离合器的可变排量压缩机。

这种压缩机的排量可以根据空调的（）通过电磁阀进行调节。

可变排量系统有可以改变活塞行程的可变行程系统（如图4-6所示），在压缩过程中一部分制冷剂气体返回到吸入侧的气体旁路可变容量系统（如图4-7所示），和可以改变正在运行气缸数量的可变气缸运行系统（如图4-8所示）等几种。

图4-6可变行程型压缩机的工作原理图

图4-7气体旁路可变容量系统

图4-8可变气缸运行系统

卡罗拉1.6L轿车手动空调的压缩机是连续可变排量型压缩机，它的排量可以根据空调的制冷负荷进行调节。

该压缩机由（）、（）、（）、（）、（）和（）组成。

电磁控制阀调整吸气压力以使吸气压力可以根据需要进行调节。

如图4-9所示。

图4-9连续可变排量型压缩机

引导问题3、手动空调是指对车内空气的温度、风速、风向、空气循环模式及制冷和采暖模式是由人工选择和调节，手动空调包括传统的手动空调和带智能控制的手动空调。

它们有什么区别？

手动调节空调由驾驶员拨动控制面板的功能键和转动调节旋钮完成对温度、风向、（）等的调节。

空调系统按照驾驶员所设定的温度和鼓风机转速工作，鼓风机的转速以鼓风机控制开关设定的转速档位运转，是恒定不变的。

如图4-10所示为手动空调的控制面板。

图4-10手动空调控制面板

1．传统手动空调控制电路

传统手动空调工作时，由驾驶员设定所需的温度，控制电路通过电磁离合器的接通和断开来控制压缩的运转或停止，从而达到车内温度并维持在设定温度。

图4-11所示为典型的传统手动空调电磁离合器控制电路，常见的空调压缩机电磁离合器是受（）、（）和空调开关等控制的。

如果制冷系统发生故障，不能满足任何一个开关所限定的条件，空调继电器将切断电磁离合器电路，保护压缩机及制冷系统。

当条件满足之后，空调继电器自动接通电磁离合器电路，制冷系统继续工作。

图4-11典型的传统手动空调电磁离合器控制电路

2.带智能控制的手动空调控制电路

带智能控制的手动空调也叫半自动空调，所谓半自动空调即空调的温度调节是自动的（根据所设定的预期温度值，自动调整出风口冷热量），其余如风道的方向，风量的大小，以及关闭开启内循环则是手动的。

半自动空调与手动空调控制系统最明显的区别是使用了（）。

如图4-12所示。

图4-12使用放大器的控制电路示意图

半自动空调的控制系统主要包括传感器、空调放大器和执行元件三部分。

如图4-13所示为典型的半自动空调压缩机控制电路，半自动空调压缩机工作的必备条件是空调开关（A／C开关）闭合、温度开关（热敏电阻）工作、（）闭合、（）闭合、发动机转速信号、车内温度开关闭合等。

图4-13典型的半自动空调压缩机控制电路

小提示

卡罗拉1.6L轿车手动空调采用的是带智能控制的手动空调，即半自动空调。

空调放大器控制压缩机的输出量。

送风系统中的空气混合门和各出风口风门均采用机械拉索式。

引导问题5.空调控制电路包括压缩机控制电路、鼓风机控制电路、冷凝风扇控制电路、发动机怠速控制电路，各电路的作用和工作原理是怎样的？

1．压缩机控制电路

卡罗拉轿车手动空调控制系统主要包括（）、（）和（）三部分，如图4-14所示。

制冷系统工作时，空调放大器根据设定的温度、环境温度、蒸发器温度、系统压力等信号，控制压缩机电磁控制阀的电流，从而控制压缩机的输出量。

图4-14卡罗拉轿车手动空调控制系统

1）蒸发器温度传感器

蒸发器温度传感器采用（）温度系数的热敏电阻，安装在蒸发器表面。

该传感器检测通过蒸发器的冷却空气的（），向空调放大器发送信号，用于控制空调运行，防止蒸发器冻结。

蒸发器温度传感器电阻随着通过蒸发器的冷却空气温度的变化而变化。

空调放大器将电压（5V）施加到蒸发器温度传感器上，并且在蒸发器温度传感器的（）改变时读取它的电压变化值。

如图4-15所示。

图4-15蒸发器温度传感器电路图

2）空调压力传感器

空调压力传感器安装在高压管上，用来检测制冷剂（），并将此信号输出到空调放大器，空调放大器根据传感器特性将该信号转换为压力，以控制压缩机。

如图4-16所示。

图4-16压力传感器控制图

3）环境温度传感器

环境温度传感器安装在（）前面，用来检测驾驶室室外温度，并通过CAN通信系统向空调放大器发送相应的信号。

如图4-17所示。

图4-17环境温度传感器控制图

如图4-18所示为卡罗拉轿车压缩机控制原理图，卡罗拉轿车手动空调工作的必备条件是（）、（）闭合，空调放大器接收到蒸发器温度传感器、压力传感器、环境温度传感器和曲轴位置传感器等的信号，向压缩机发出工作指令，此时压缩机电磁控制阀由空调器放大器接通，压缩机工作并根据放大器的信号改变输出量。

因此，若空调放大器发生故障，或者是空调开关信号电路、蒸发器温度传感器信号电路、压力传感器信号电路、电磁阀信号电路等发生故障，压缩机将无法工作。

图4-18卡罗拉轿车电磁控制阀控制原理图

2．鼓风机电路

如图4-19为串联电阻型鼓风机控制电路，选择不同档位时（）不同，从而改变风机的转速。

鼓风机控制电路的工作原理：

L档时，电阻值为R1+R2，转速（）；M档时，电阻值为R1，转速（）；H档时，没有流经电阻，转速（）。

鼓风机控制电路与压缩机电磁离合器控制电路的关系：

如图4-19，风机调节开关与压缩机电磁离合器线圈为串联。

若不起动鼓风机，制冷系统不能工作。

原因是若制冷系统工作而鼓风机不工作，会导致蒸发器表面结冰，且蒸发器周围空气不能与车厢内空气进热交换，因此没有制冷效果。

图4-19鼓风机基本电路示意图

如图4-20所示为卡罗拉轿车手动空调鼓风机控制电路图，当人工操作加热器控制器（鼓风机开关）时，HTR继电器将起动以允许电流流向鼓风机（），电动机将开始转动。

操作鼓风机开关切换鼓风机电阻器和车身搭铁之间的电流，以此来改变鼓风机电动机的（）。

图4-20卡罗拉轿车手动空调轿车鼓风机控制电路图

3．散热风扇电路

为改善散热能力、提高燃料经济性和减少噪音，车辆的散热风扇根据系统的制冷剂压力采用停止、低速、高速等三级控制。

当制冷系统工作且（）时，风扇低速运转；当系统内压力升到设定值，风扇高速运转。

如图4-21，现代的车辆多装有两台风扇：

散热器风扇和冷凝器风扇。

图4-21冷凝风扇和散热风扇

当空调系统运行时，根据（）和（）的情况，两台风扇可通过切换连接方式，实现高低转速控制。

如图4-22a）所示，当制冷剂压力低或发动机冷却液温度低时，两台风扇串联连接，风扇（）运转；如图4-22b）所示，当制冷剂压力高或发动机冷却液温度高时，两台风扇并联连接，风扇（）运转。

a）串联，风扇低速运转b）并联，风扇高速运转

图4-22风扇高低速控制方法

卡罗拉轿车手动空调的散热风扇采用水温传感器和（）控制组合型的控制方式，用冷却风扇ECU输出电流大小来控制风扇的转速。

冷却风扇ECU则根据水温传感器及空调系统的空调压力开关的输入信号决定风扇的开启和速度。

卡罗拉轿车冷却风扇控制电路图如图4-23所示。

图4-23卡罗拉轿车冷却风扇电路图

4.怠速提升的控制

发动机怠速是指发动机稳定运转的最低速度，在发动机处于怠速运转情况下起动空调，制冷系统工作需要消耗功率会使发动机负荷增大，有可能造成发动机过热甚至熄火，因而一般设有发动机怠速控制装置。

在怠速时起动空调系统，发动机电子控制单元接收到空调开关A/C信号时，控制（）开度，增大节气门开度，提高发动机的转速，以防止发动机熄火。

如图4-24所示。

图4-24怠速提升控制原理图

引导问题6.卡罗拉轿车手动空调压缩机不工作造成无冷风吹出故障，其检修的工艺流程是怎么样的？

如表4-1所示，卡罗拉轿车手动空调会造成压缩机不工作故障的原因有下面几种：

压缩机不工作的原因分析表4-1

故障

可疑部位

压缩机不工作造成无冷风吹出

制冷剂压力、制冷剂量

压力传感器电路

如图4-25所示为无冷风吹出故障检修流程图：

图4-25无冷风吹出故障检修流程图

（二）实施作业

引导问题7、作业需要哪些工具、设备和材料？

（1）万用表、智能测试仪、歧管压力表、套筒、扳手等。

（2）磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套、干净抹布。

（3）熔断丝、线束和相关传感器。

（4）丰田卡罗拉轿车维修手册。

引导问题8、通过查询和查找，填写以下信息。

生产年份，车牌号码，行驶里程，发动机型号及排量，车辆识别代号（VIN）。

引导问题9、作业前的准备有哪些？

（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。

（2）铺设脚垫，套上和座位套、转向盘护套、变速杆手柄套。

（3）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡（P挡）位置。

（4）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车外打开并支撑发动机舱盖。

（5）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。

引导问题10、故障检修的方法有看、听、摸、测。

在检测前，需对制冷系统进行基本检查。

基本检查的内容有哪些？

按照表4-2所列出的检查项目，在图4-26所示的对应位置进行检查，并对结果进行相应的处理。

制冷系统的基本检查表表4-2

检查项目

检查条件

检查结果

处理方法

①空调压力传感器线束接头

不起动发动机

②环境温度传感器线束接头

不起动发动机

③冷凝风扇线束接头

不起动发动机

④冷凝器散热片

不起动发动机

⑤压缩机皮带

不起动发动机

⑥压缩机电磁阀线束接头

不起动发动机

⑦各管道接口

不起动发动机

⑧歧管压力

起动发动机、打开空调开关

⑧确认故障

起动发动机、打开空调开关

图4-26空调系统各部件安装位置图

引导问题11、故障码可以帮助维修工快速找到故障部位，如何读取故障码（DTC）？

（1）用智能测试仪进行DTC检查；

连接智能测试仪，将点火开关转到ON，打开测试仪，读取并记录输出的故障代码。

记录：

。

（2）清除DTC；

（3）重新检查DTC。

记录输出的DTC代码，对照无冷风吹出故障代码表（如表4-3所示），检测对应的项目，找出对应故障部位进行检修。

记录：

。

无冷风吹出故障代码表表4-3

DTC代码

检测项目

故障部位

B1412

环境温度传感器电路

1.环境温度传感器

2.传感器和组合仪表间的线束或连接器

3.组合仪表

4.空调放大器

5.CAN通信系统

B1413

蒸发器温度传感器电路

1.蒸发器温度传感器

2.传感器与空调放大器之间的线束或连接器

3.空调放大器

B1423

压力传感器电路

1.压力传感器

2.传感器和空调放大器之间的线束或连接器

3.空调放大器

4.膨胀阀（堵塞、卡滞）

5.冷凝器（散热不良）

6.储液干燥器（制冷剂循环的水分无法吸收）

7.冷却风扇系统（冷凝器无法冷却）

8.空调系统（泄漏、堵塞）

B1451

压缩机电磁线圈电路

1.空调压缩机（压缩机电磁阀）

2.空调压缩机（压缩机电磁阀）和空调放大器或车身搭铁之间的线束或连接器

3.空调放大器

B1499

多路通信电路

CAN通信系统

引导问题12、若DTC代码为B1423，经初步检查表明压力传感器及线路可能存在故障，怎样进行检修？

1．由控制电路引起的故障码为B1423的故障诊断流程，如图4-27所示。

是

否

开始

检查压力传感器电源电路

检查压力传感器搭铁电路

检查压力传感器信号电路

起动制冷系统，检查压力传感器信号电路路）

检查故障是否排除

维修或更换线束或连接器

否

否

是

是否正常

是

否

检查故障是否排除

维修或更换线束或连接器

否

是

是否正常

是

检查故障是否排除

维修或更换线束或连接器，或更换压力传感器

否

是

是否正常

是

检查故障是否排除

维修或更换线束或连接器

否

是

是否正常

更换空调放大器

结束

否

图4-27故障码为B1423的故障诊断流程图

2．检查压力传感器的电源电路

1）将连接器从空调压力传感器上断开。

如图4-28所示；

2）按照表4-4测量压力传感器电源端子电压；

测压力传感器电源端子电压值表4-4

测量端子

测量条件

标准值

测量值

A16-3（+）–

车身搭铁

点火开关置于ON位置

约5V

图4-28压力传感器连接器

3）压力传感器电源端子电压测量结果分析：

（1）若实际测量的电压正常，说明压力传感器的电源电路正常，下一步应进行搭铁电路的检查；

（2）若实际测量的电压不正常，说明压力传感器电源端子和空调放大器之间的线束或者空调放大器有故障，应进行相关的检测，步骤如下：

①测量相关端子电阻值

a.将连接器从空调放大器上断开，如图4-29所示。

b.按照表4-5测量端子间的电阻值。

测量电源端子和放大器线束电阻值表4-5

测量端子

标准值

测量值

A16-3（+）–E62-1（S5-3）

小于1

E62-1（S5-3）–车身搭铁

10K

或更大

②对检测结果的处理：

a.若测量的实际电阻正常，应更换空调放大器；

b.若测量的实际电阻不正常，应修理或更换线束或连接器。

图4-29放大器和传感器连接器

3．检查压力传感器的搭铁电路

1）如图4-30所示搭铁端子，按照表4-6

测量压力传感器搭铁端子（连接器侧）与车身搭铁之间电阻。

压力传感器搭铁端子与车身搭铁之间标准电阻表4-6

测量端子

标准值

测量值

A16-1（-）-车身搭铁

低于1

图4-30压力传感器连接器搭铁端子

2）压力传感器搭铁端子与车身搭铁之间电阻检测结果分析：

（1）若实际测量的电阻正常，说明压力传感器的搭铁电路正常，下一步应检查空调放大器的压力传感器信号端子；

（2）若实际测量的电阻不正常，说明压力传感器搭铁端子（连接器侧）和空调放大器之间的线束或者空调放大器有故障，应进行相关的检测，步骤如下：

①测量相关端子电阻值

a.将连接器从空调放大器上断开，如图4-31所示；

b.按照表4-7测量端子间的电阻值。

测量传感器搭铁线束及放大器与车身搭铁电阻表4-7

测量端子

标准值

测量值

A16-1（-）-E62-4（SG-2）

小于1

E62-4（SG-2）-车身搭铁

10K

或更大

②对检测结果的处理：

a.若测量的实际电阻正常，应更换空调放大器；

b.若测量的实际电阻不正常，应修理或更换线束或连器。

图4-31空调放大器和压力传感器搭铁端子

4．检查压力传感器信号电路

1）将连接器重新连接到空调压力传感器上。

在连接器仍然连接的情况下，拆下空调放大器，如图4-32所示。

2）按照表4-8测量空调放大器压力信号端子电压值。

空调放大器压力信号端子标准电压表4-8

测量端子

测量条件

标准值

测量值

E62-6（PRE）–车身搭铁

点火开关置于ON位置（空调OFF）

0.7至4.8V

图4-32空调放大器压力信号端子

3）空调放大器压力信号端子电压检测结果分析：

（1）若实际测量的电压值正常，说明压力传感器的信号电路正常，下一步应在制冷系统工作的情况下，检查压力传感器的信号电路；

（2）若实际测量的电压不正常，说明压力传感器信号端子和空调放大器之间的线束或者压力传感器有故障，应进行相关的检测，步骤如下：

①测量相关端子电阻值

a.将连接器从空调放大器上断开，如图4-33所示；

b.按照表4-9测量端子间的电阻值。

放大器和传感器信号端子线束标准电阻表4-9

测量端子

标准值

测量值

A16-2（PR）–E62-6（PRE）

小于1

E62-6（PRE）–车身搭铁

10K

或更大

图4-33放大器和传感器信号端

②对测量结果分析：

a.若测量的实际电阻不正常，应修理或更换线束或连接器。

b.若测量的实际电阻正常，应检查压力传感器，步骤如下：

a）.检查压力传感器。

（a）安装歧管压力表组件。

将连接器从空调压力传感器上断开。

（b）将3节1.5V干电池的正极引线连接到端子3，将负极引线连接到端子1，如图4-34所示。

（c）将电压表正极引线连接到端子2上，负极引线连接到端子1上，如图4-34所示。

（d）按照4-10表测量压力传感器信号端子电压。

压力传感器信号端子标准电压表4-10

测量端子

测量条件

标准值

测量值

2-1

制冷剂压力：

0.39至3.187MPa

1.0至4.8V

图4-34压力传感器检测示意图

b）对压力传感器检测结果的处理：

（a）若测量的实际电压正常，应更换空调放大器；

（b）若测量的实际电阻不正常，应更换空调压力传感器。

4．在空调运行的情况下，检查压力传感器信号电路

1）起动空调并设定以下条件，如表4-11；

空调运行状态表4-11

项目

条件

车门

完全开启

温度设定

最冷

鼓风机转速

HI（最高档）

空调开关

ON

R/F开关

再循环方式

内部温度

25至35°C

发动机转速

2000rpm

2）如图4-35所示，按照表4-12在不断开连接器的情况下测量传感器信号端子电压。

空调运行中传感器信号端子标准电压表4-12

测量端子

测量条件

标准值

测量值

E62-6（PRE）–车身搭铁

点火开关置于ON位置（空调：

ON）

0.7至4.8V

图4-35空调放大器压力信号端子

3）对检测结果分析：

（1）若实际测量的电压正常，说明压力传感器的信号电路正常。

因此可以判断出现DTC代码B1423的原因是空调放大器出现故障，应更换空调放大器。

（2）若实际测量的电压不正常，说明运行空调后，压力传感器信号端子和空调放大器之间的线束或者空调放大器有故障，应进行进一步的检测。

引导问题13、若经检测表明空调放大器有故障，需要更换，如何规范操作？

1．拆卸

（1）拆卸前2号地板控制台嵌入件，如图4-36所示。

图4-36拆卸前2号地板控制台嵌入件

（2）拆