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汽车自动空调毕业设计说明书

毕业设计说明书

课题名称：

奥迪A6L汽车自动空调故障检修

学生姓名xxx

学号100607101123

二级学院（系）电气电子工程学院

专业汽车电子技术

班级汽电1011

指导教师xxx

起讫时间：

　2012年9月10日～　2013年1月　18日

奥迪A6L汽车自动空调故障检修

摘要

汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能，已成为汽车市场竞争的主要手段。

它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境、降低驾驶员的疲劳强度、提高行车安全。

空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。

本文对奥迪A6L汽车自动空调系统进行了阐述，并对汽车自动空调系统的组成进行了介绍，并且对汽车自动空调系统的工作原理进行了分析。

讲解了汽车自动空调系统故障诊断方法，列出了汽车自动空调系统几个典型案例。

关键词：

奥迪A6L；自动空调；诊断方法；典型案例。

第1章绪论

1.1引言

为了满足人们对汽车车内环境的舒适性要求，目前在国内，国产轿车空调装配率已接近100％，在其他车型上的装配率也在逐年提高，汽车空调装配已成为汽车中具备举足轻重的功能部件。

汽车自动空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能，已成为汽车市场竞争的主要手段。

它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境、降低驾驶员的疲劳强度、提高行车安全。

空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。

本文以奥迪A6L汽车自动空调系统为例，对汽车自动空调系统进行了阐述，并对汽车自动空调系统的特点、优点进行了分析和介绍，介绍了汽车自动空调系统的工作原理、发展方向和国内对汽车空调研究现状及最新成果，分析了目前存在的需要注意的问题，提出了汽车空调在国内外的发展前景和展望。

1.2汽车空调技术的发展历程

汽车诞生距今已有100多年了，但第一台汽车空调装置直到1927年才出现，当时汽车空调的作用仅仅是加热器和通风系统。

1940年，英国Packard汽车公司第一次通过制冷方式使车内空气凉爽的方法生产出第一台装有制冷机的轿车。

1954年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国Nash牌小汽车上。

1964年，在Cadillac轿车中出现了第一台自动控温的汽车空调。

1979年，美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统，实现了数字显示和最佳控制，标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。

汽车空调技术发展至今，其功能已日趋完善，能对车室进行制冷、采暖、通风换气、除霜（雾）、空气净化等，它不仅可以改善驾驶员的工作条件，提高其工作效率和驾驶安全性，同时还可以提高汽车等级，改善汽车的乘坐舒适性。

人们在一贯追求汽车安全性、可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性的要求。

汽车空调不再是一种奢侈品，而是汽车现代化的重要标志之一。

我国汽车空调的安装随着汽车工业的发展已达到100%的普及型，而且大多数采用自动控制。

我国空调产业发长速度虽然较快，但是目前国内车用空调系统生产基本上仍是处于引进技术与开发、研究并举的阶段。

近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点，也成为影响汽车工业发展的关键因素，各种替代能源动力车的出现为汽车空调技术提出了新的课题与挑战。

第2章奥迪A6L汽车自动空调组成与工作原理

2.1奥迪A6L汽车自动空调组成

（1）制冷系统：

对车内空气或外部进入车内的新鲜空气进行冷却，来实现降低车内温度的目的,同时可调节车内空气的湿度。

（2）通风系统：

通风系统一般分为自然通风和强制通风。

自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同在适当的地方开设出风口和进风口来实现通风换气；强制通风是采用鼓风机强制外气进入的方式。

（3）空气净化系统：

空气净化系统是由空气过滤器、出风口等组成。

（4）控制系统：

控制系统主要由电气元件、真空管路和操纵系统组成。

全自动控制：

由控制器内的电脑芯片并根据各传感器采集的参数自动调节。

奥迪A6L自动空调控制系统如图2-1所示。

图2-1奥迪A6轿车自动空调控制系统的组成

2.2奥迪A6L汽车自动空调工作原理

汽车自动空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低压气态制冷剂流经压缩机变成高压高温气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。

制冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。

车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。

液态制冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。

在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关，制冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。

而压缩机是系统的心脏，是系统循环的动力源泉。

汽车自动空调制冷系统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，制冷剂不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又分为四个基本过程。

1、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。

2、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。

3、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）排除膨胀装置。

4、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。

空调制冷系统工作原理如图2-2，2-3所示。

图2-2空调制冷系统工作原理图

1-压缩机；2-冷凝器；3-高压维修阀口；4-膨胀阀；5-蒸发器；

6-吸气节流阀；7-低压维修阀口；8-储液罐

图2-3空调制冷系统工作原理图

2.3奥迪A6L汽车自动空调的控制系统

自动空调和手动空调的机械部分基本是一致的，它们的区别是在空调的控制系统。

自动空调与手动空调的最大结构组成差别是在控制系统。

自动空调电子控制系统主要由空调电控单元（ECU）、传感器和执行元件等三部分构成。

下面图2-4是自动空调的结构组成及控制示意图。

图2-4自动空调的结构组成及控制示意图

1-自动空调器放大器；2-功率晶体管；3-压缩机；4-鼓风机电动机；5-进气控制伺服电动机；6-蒸发器；7-蒸发器温度传感器；8-空气混合控制伺服电动机；9-加热器；10-水温传感器；11-气流方式控制私服电动机；12-阳光传感器；13-车内气温传感器

（1）奥迪A6L汽车自动空调的控制系统

1．奥迪A6L汽车自动空调的传感器

1）车内及车外温度传感器它们都是负温度系数热敏电阻传感器，分别用来感受车内及车外温度。

当温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调电控单元ECU输送温度信号。

2）蒸发器温度传感器这种传感器用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，并依此来控制压缩机电磁离合器的结合或断开。

3）水温传感器水温传感器直接安装在热交换器底部的水道上，用来检测冷却水温度，产生的水温信号输送给电控单元（ECU），控制低温时风机转速。

4）阳光传感器阳光传感器是一个光敏二极管，利用光电效应，把日光照射量变化转换为电流值变化的信号并输送给空调电控单元，用来调整空调吹出的风量与温度。

2．奥迪A6L汽车自动空调的执行元件

奥迪A6L汽车自动空调的执行元件的执行元件一般包括控制伺服电动机、风机及压缩机电磁离合器等。

有的汽车电控自动空调的执行机构由真空变换电磁阀、动力执行机构（又称真空膜盒）以及风量控制机构等组成。

1）进气控制伺服电动机。

2）空气混合伺服电动机。

3）出风模式控制伺服电动机。

4）最冷控制伺服电动机。

3．奥迪A6L汽车自动空调的空调电控单元（ECU）

奥迪A6L汽车自动空调的空调控制器俗称空调电脑。

控制器总成上的键是控制器的输入装置，控制器支配空气流至各风道的风门（气流混合门除外，它一般由伺服电动机操纵），控制器还接收来自车内温度和外界温度传感器的输入信号，根据来自传感器和控制器总成上各键的输入，输出控制压缩机电磁离合器的工作、暖风加热器热水阀工作、将模式门放到适当位置等信号。

4．奥迪A6L汽车自动空调的控制系统工作原理

自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调的电控制单元（ECU），ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件，不断地对风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动状况，始终保持在驾驶员设定的水平上。

电控自动空调系统还具备自诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检测。

（2）奥迪A6L汽车自动空调的控制功能

1．奥迪A6L汽车自动空调的温度控制

（1）TAO和TE几乎相等时，SW接近于0。

（2）SW为负值，TAO小于TE。

（3）SW为正值时，TAO大于TE。

图2-5奥迪A6L自动空调温度控制系统原理图

2．奥迪A6L汽车自动空调的鼓风机转速控制

3．奥迪A6L汽车自动空调的气流方式控制

4．奥迪A6L汽车自动空调的进气控制

当用TEMP开关设定想要的温度时，根据输入信号（车内温度传感器、环境温度传感器和阳光传感器）和温度设定，空调ECU决定进气和至进气伺服电动机的输出信号；进气伺服电动机接到从ECU来的信号时，它开启或关闭风门，从而改变进气。

当进气改变到想要的设定温度时，由进气门位置传感器检测到，并且ECU停止该伺服电动机工作。

注意：

如方式开关设定在DEF（除霜），则ECU迫使进气改变到FRS（引入新鲜空气）。

当AUTO开关断开时：

根据手动开关的位置，ECU调整进气。

第3章奥迪A6L汽车自动空调故障诊断方法

3.1奥迪A6L汽车自动空调电路和诊断仪器

（1）电路图如图3-1所示：

图3-1奥迪A6L汽车自动空调电路图

（3）诊断设备如图3-2:

图3-2诊断设备

3.1奥迪A6L汽车自动空调诊断思路

（1）常规的检修流程

1．“看”空调运行后：

（1）看玻璃观察窗制冷剂流动的情况，均匀透明的液体为正常；

（2）看低压回路的结霜情况，表面结霜很正常；

（3）看制冷系统各个接头处的渗油情况，干燥无油渍为正常；

（4）看压缩机磁力线圈工作情况，能将压缩机吸收合后转动且无异常响声为正常；

（5）看蒸发器淌水情况，一般空调运行8分钟左右，水从蒸发器接水盘淌出来为正常；

（6）看冷凝器电子扇运行是否正常。

2．“听”空调运行后：

（1）听压缩机运转时有无杂音、撞击声，有则为不正常；

（2）_蒸发器鼓风机、冷凝器电子风扇、电机等运行转是否有杂音，有则为不正常。

3．“摸”空调运行后：

（1）摸制冷系统的高低压管，高压管烫手、低压管凉或冰手为正常；

（2）冷凝器热为正常，且冷凝器从上到下由温差为正常；

（3）干燥过滤器温热，且进口与出口无明显温差为正常；

（4）膨胀法前后应有明显温差为正常；

（5）车内送风口吹出的风应有冰凉的感觉为正常。

4．“测”空调运行后：

通过看、听、摸这些过程，只能发现不正常现象，但要作最后的结论，还要借助于有关仪器、仪表来进行测试，在掌握第一手资料的基础上，对各种现象认真分析，找出故障所在，然后予以排除。

（1）用检漏仪检漏：

用检漏仪检查整个系统各接头处是否泄漏

（2）用万用表检查：

用万用表可以检查出空调电路故障，判断出电路时断路还是短路。

（3）用温度计检查：

用温度计可以判断出冷凝器、蒸发器、储液器故障。

A蒸发器正常工作时，蒸发器表面温度在不结霜的情况下越低越好；

B冷凝器正常工作时，冷凝器入口关温度为70℃，出口管温度为50℃左右；

C储液器正常情况下应为50℃左右，若储液筒上下温度不一致，说明储液器有堵赛。

（4）用压力表检查将歧管压力计的高、低压表分别接在压缩机的排气、吸气口的维修阀上。

在空气温度为30℃-35℃，发动机转速为2000r/min时检查。

风机风速调至高档，温度调至最低档，其正常状况是：

高压端压1.421-1.470MPa，低压端压力应为0.147-0.196MPa；若不在此范围内，则说明系统有故障。

3.3奥迪A6L汽车自动空调的诊断程序

（1）不能制冷

1．故障现象

1）打开风机开关及A/C开关，风机正常工作，但压缩机不转动，系统不制冷。

2）打开风机开关及A/C开关，压缩机转动，但风机不转动，系统无冷风。

3）打开风机开关及A/C开关，风机与压缩机均正常，但不制冷。

2．故障原因分析

1）风量正常，压缩机不工作

电磁离合器故障

压缩机皮带过松或断裂

压缩机故障

2）风量正常，压缩机工作

储液器内过滤器堵赛

压缩机轴封损坏

制冷剂软管破坏或松动

压缩机吸、排气阀损坏

蒸发器泄漏

膨胀阀冰堵或脏堵

3）冷风机无风量