别克轿车空调制冷系统故障检修毕业设计.docx

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别克轿车空调制冷系统故障检修毕业设计

第一部分设计任务与调研

1.1设计的主要任务

（1）别克汽车空调的组成和原理

（2）汽车空调不制冷的故障原因与排除

（3）别克G18空调不制冷的维修案例

1.2设计的思路

查找别克GL8空调系统常见不制冷故障，研究其原因，排除故障。

1.3方法

（1）文献研究法

（2）调查研究法

1.4调研的目的和总结

查阅相关资料，认识了汽车空调的结构，原理，作用的了解，更加的认识汽车空调制冷系统,可以清楚的对汽车空调的不制冷检修。

第二部分设计说明

随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，人们对汽车舒适性、安全性的要求日益提高，汽车空调已由原来只给高档轿车配置，发展为被各型客车、货车、工程车和特殊用途车辆广泛采用的标准配置汽车空调的普及、发展和不断创新已成为汽车行业的一大亮点。

伴随汽车空调系统的普及与发展，汽车空调的发展大体上经历了五个阶段：

单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。

空调的控制方法也经历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。

作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进。

本文从实际出发，全面、系统地阐述了空调系统的基本结构、工作原理、诊断维修方法，列举了大量的维修实例，详细地讲解了空调系统故障的现象、原因和排除方法，最后以故障检修深入探讨。

第一章汽车空调的概述

1.1汽车空调的组成

汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。

汽车空调分高压管路和低压管路。

1.电磁离合器

在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机是由汽车主发动机驱动的。

在需要时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。

因此，通过控制电磁离合器的结合与分离，就可接通与断开压缩机。

当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的压力板与皮带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转。

当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失。

在弹簧作用下，压力板和皮带轮脱离，压缩机便停止工作。

2.压缩机

作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。

同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。

用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为：

往复活塞式、曲轴连杆式、径向活塞式、轴向活塞式、翘板式、斜板式、旋转式、旋叶式、圆形汽缸、椭圆形汽缸、转子式、滚动活塞式、三角转子式、螺杆式、涡旋式。

别克GL8使用旋转叶片式压缩机如图1.1由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。

图1.1旋转叶片式压缩机

3.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。

（2）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。

4.蒸发器

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。

5.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，是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。

其功用是：

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。

6.贮液干燥器

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。

贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞，也称易熔螺塞，它是制冷系统的一种安全保护装置。

其中心有一轴向通孔，孔内装填有焊锡之类的易熔材料，这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。

7.鼓风机

汽车空调制冷系统采用的风机，大部分是靠电机带动的气体输送机械，它对空气进行较小的增压，以便将冷空气送到所需要的车室内，或将冷凝器四周的热空气吹到车外，因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。

风机按其气体流向与风机主轴的相互关系，可分为离心式风机和轴流式风机两种。

8.电磁旁通阀

电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统，其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度，防止蒸发器因温度过低而结霜。

电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。

9.主轴油封

主轴油封损坏，会引起雪种和润滑油泄漏。

一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。

也可将压缩机拆下，浸入水中，以进出、口不没入水中为度。

将排气口堵住，再从进气口加气压。

从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。

1.2空调的工作原理

压缩机运转时，将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后，在高温高压（约700℃，1471KPa）的状况下排出。

这些气态蒸气流入冷凝器，并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500℃左右。

这时，制冷剂由气态变为液态。

被液化了的制冷剂，进入干燥器，除去了水和杂质后，流入膨胀阀。

高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出，变为低压雾状后流入蒸发器。

雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂，从而使蒸发器表面温度下降。

从送风机出来的空气，不断流过蒸发器表面，被冷却后送进车厢内降温。

气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入，这样反复循环即可达到制冷目的。

图1.2汽车空调制冷系统

第三部分设计成果

第二章汽车空调不制冷的故障原因与排除

2.1汽车空调不制冷的故障原因

（1）高压侧与低压侧压力表指示值比标准值低，通过观察孔可见气泡。

原因：

制冷循环漏气；制冷剂没有定期补足。

（2）低压侧压力表指示负压，高压侧指示比正常值低，储液罐/干燥器前后管路有温差，严重时，储液罐/干燥器后管路有霜。

原因：

膨胀阀或低压管路阻塞，储液罐/干燥器或高压管路阻塞；膨胀阀压力泡漏气，针阀完全关闭。

（3）高、低压两侧，压力表均指示比标准值高，冷凝器排出侧不热。

原因：

制冷剂填充过量。

（4）在高、低压两侧，压力表均指示比正常值高，但停机后，高压侧压力急骤降至约2kg/cm2。

原因：

制冷循环中混入空气（抽空不够或填充时有空气进入）。

（5）高、低压侧压力表均指示比正常值高，低压侧管路形成霜冻或深度冷凝。

原因：

膨胀阀失效（针阀开启过宽）；膨胀阀压力泡与蒸发器连接断开。

（6）低压侧压力高，高压侧压力低，停机后，两侧压力立即趋于平衡。

原因：

压缩机阀、活塞或活塞环损坏，不能有效压缩。

（7）在低压与高压两侧，压力表指示值波动。

原因：

由于干燥器超饱合，制冷剂中的湿气不能去除，使膨胀阀中的针阀冻结，引起冰堵，当制冷剂不再循环时，冰被周转热量解冻再冻结成冰，这一过程反复循环。

2.2常见故障排除

2.2.1泄漏

泄漏是空调压缩机系统中最常见的问题，制冷系统完全没有冷气吹出，制冷系统中无制冷剂或制冷剂与润滑油泄漏，空调压缩机泄漏的部位通常在压缩机与高低压管的结合处，此处通常因为安装位置的原因，当制冷剂泄漏时，压缩机润滑油会随之损失，制冷剂与润滑油有减少现象，导致空调系统不工作或压缩的润滑不良。

当制冷剂与润滑油泄漏后，首先要查明漏点，一定要用检漏仪检漏，不可用眼睛看压缩机上是否有油（汽车空调系统允许制冷剂自然微渗漏），而判断确定压缩机部分发生泄漏，可更换压缩机密封部件将其修复好，再重新抽真空，灌注制冷剂。

2.2.2制冷系统内堵塞

压缩机工作时，若制冷系统中某个部位发生堵塞，没有制冷剂循环流动，则就失去了制冷作用，常表现为高压不高，低压为负值。

制冷系统内清洁度差，导致储液干燥器、膨胀阀或毛细管堵塞；系统内有水分时，会导致膨胀阀冰堵，这时，用压力表检测制冷系统的高、低压侧的压力值，可发现高压侧压力值比正常时低，而低压侧的压力值成真空状态，且堵塞部位前后有明显的温差，这一般出现在储液干燥器或膨胀阀内。

因此，可用氮气对着储液干燥器或膨胀阀的进口或出口吹气，如不通畅，说明其堵塞，需更换储液干燥器、膨胀阀和毛细管，然后，抽真空，按规定的加注方法和加注量加制冷剂。

2.23压缩机部件损坏

压缩机缸垫窜气、吸排气阀损坏，均能造成压缩机不能压缩制冷或压缩不良。

气缸、活塞、活塞环磨损、超差；压缩机内有金属碎片或其它杂物。

此时，用压力表检测压缩机工作时的进气压力和排气压力，可发现两者压力相同或相差不大，提高发动机转速时，其压力值仍无明显变化：

用手触摸压缩机上的进气管和排气管，可感觉两者温差不大。

当压缩机出现缸垫窜气时，用手触摸压缩机会感觉非常烫手。

这时，一般需更换损坏的部件或更换压缩机。

第三章别克GL8空调系统制冷的故障实际案例

3.1.故障现象

一辆2014年款别克GL8商务车，行驶里程8.2万km，客户反映空调不制冷。

3.2故障诊断与排除

（1）首先进行线路检查。

参考空调压缩机控制电路图，拔下熔丝盒中的空调压缩机离合器继电器，用搭铁的试灯探测空调压缩机离合器继电器插座的85号脚和30号脚，试灯点亮，符合标准。

测量离合器继电器插座的86号脚对地电阻为无穷大，符合标准。

测量离合器继电器插座的87号脚对地电阻为0.2Ω，不符合标准，断开蓄电池负极，再次测量87号脚对地标准电阻为3.5Ω左右。

（2）拆下熔丝盒，测量熔丝盒线束C1插头的F8脚对地电阻为3.5Ω，测量C1插头的C11脚对地电阻为0.2Ω，符合标准。

从图2中可以看出，空调压缩机离合器继电器插座的87号脚与熔丝盒线束C1插头的C11脚之间只有1个压缩机离合器保护二极管，且线路均在熔丝盒的内部，笔者通过以上的测量数据分析，压缩机离合器保护二极管可能已经被击穿，从而形成了短路。

此二极管并联在压缩机线路中，在压缩机离合器断开时为线圈产生的感应电压提供1个接地通路，从而避免产生的反相高压电击穿离合器线圈，起到保护离合器线圈的作用，如果不安装此二极管就会导致离合器线圈的频繁损坏。

（3）为了检查压缩机离合器保护二极管是否被击穿，拔下此二极管，测量二极管的正向电阻为0.2Ω，反向电阻为0.2Ω。

使用万用表的二极管导通性测量挡检测，二极管的正向导通电压为0V，反向导通电压为0V，这说明二极管确实已经被击穿。

此二极管的正常数据为正向导通电压0.57V，反相不导通。

需要注意的是，此二极管在熔丝盒中的安装有方向性，安装时可以参照熔丝盒盖上的说明进行，而且此二极管和熔丝盒插孔的结构设计上也可以保证二极管无法反装。

案例总结:

打开空调开关时空调压缩机不吸合。

检查空调系统的熔丝，发现发动机舱内熔丝盒中的空调压缩机熔丝（10A）熔断，更换熔丝，但打开空调后熔丝立即熔断，这说明线路中有短路的地方，导致电流没有经过空调压缩机离合器线圈就直接接地。

该故障由压缩机离合器保护二极管被击穿导致,更换损坏的二极管。

第四部分结束语

汽车空调不制冷故障检修常见问题，对其基本的检修方法一般维修工都能掌握，既从容易部位入手，通过眼观耳听找到原因或部位，我们称之为感官检查法，而另一种检测方法——仪表检测法，容易被忽视，该方法往往能帮助我们准确快捷地查找故障原因。

在查找故障的时候我们一定要统筹思考，用全面的眼光去看问题，将空调系统的各个部分联系起来，对故障进行由此及彼，由表及里，由浅人深，去伪存真的认真分析，不放过任何一个可疑的故障原因。

随着汽车电子设备的增多，汽车电路及电器出现的故障愈显复杂。

发生故障后，选用合适的诊断方法是顺利排除故障的关键。

通过对别克GL8空调不制冷这个案例的分析，让我明白到，要想准确快速的找出故障原因，必须具有扎实的理论知识、丰富的实践经验以及灵活的思维，运用正确的方法，借助各种设备和仪表。

第五部分致谢

时间飞逝，几年的大学生活已经接近尾声了，在这几年里，我不仅学到了专业知识，同时也学会了做人的道理。

在此，我想对我的母校，我的辅导员，我的授课老师和我的同学表达我由衷的谢意。

感谢母校给了我一个美丽而舒适的学习环境，感谢辅导员对我细心的教导，感谢各位授课老师教给我这么多知识，感谢同学们对我的关心和鼓励。

这次毕业论文得以顺利完成，还要感谢老师对我的支持和细心指导。

在此，我衷心的祝愿我的母校机电职业技术学院蒸蒸日上，祝愿辅导员和各位授课老师身体健康、家庭幸福，祝愿我的同学们前程似锦！

第六部分参考文献

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