别克君威C68全自动空调系统结构原理与检修.docx
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别克君威C68全自动空调系统结构原理与检修
目录
一、汽车空调系统概述1
（一）汽车空调的功能1
（二）汽车空调的特点2
二、别克君威汽车空调制冷系统的工作原理与组成2
（一）别克君威空调制冷系统工作原理2
（二）别克君威空调制冷系统结构组成3
三、别克君威空调控制系统6
（一）别克君威C68全自动空调控制面板6
（二）别克君威C68全自动空调控制原理8
四、别克君威汽车空调系统的检修实例17
（一）别克君威汽车空调系统的常见故障分析17
（二）别克君威汽车空调控制系统故障码分析20
五、别克君威空调系统维修后的性能测试22
结束语24
参考文献25
别克汽车空调系统结构原理与检修
摘要：
本论文介绍了汽车空调的功能及特点，讲述了别克君威汽车空调制冷系统的工作原理和结构组成，对别克君威C68全自动空调控制面板和控制原理进行了研究，分析了别克君威汽车空调系统的常见故障，进行了别克君威空调系统维修后的性能测试。
关键词:
汽车空调；别克君威；自动空调；制冷；
一、汽车空调系统概述
（一）汽车空调的功能
完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。
计算机控制的空调系统可以实现以下功能：
1、汽车空调自动调节功能
包括车内温度和湿度自动调节、回风和送风模式自动控制以及运转方式和换气量控制等控制功能。
电控单元将根据驾驶员或乘客通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定，使空调系统自动运行，并根据各种传感器输入的信号，对送风温度和送风速度及时地进行调整，使车内的空气环境保持最佳状态。
电控单元还可以根据气候变化通过选择送风口，改变车内的温度分布。
2、经济运行控制功能
当车外温度与设定的车内温度较为接近时，电控单元可以缩短制冷压缩机的工作时间，甚至在不启动压缩机的情况下，就能使车内温度保持设定状态，达到节能目的。
3、全面的显示功能
通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板，可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度、送风速度、回风和送风口状态以及空调系统运行方式等信息，使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。
4、故障自诊断和安全功能
电控单元通过自诊断系统可以对系统的状态进行检测，并对故障情况进行判断，当系统中出现故障时，使系统传入相应的故障安全状态，防止故障进一步扩大。
（二）汽车空调的特点
汽车上使用的空调器性能要求有以下几点：
（1）应能尽快地从炎热天气下的停车状态达到车内舒适的温度（急速降温）。
（2）在寒冷的天气里，发动机启动后，应能尽快使车内暖和起来（急速升温）。
（3）在平常行驶状态中，不受气象状态和行走状态的左右，能保持稳定的舒适温度。
（4）车内的空气流动应自然、萧静。
（5）对发动机和燃油消耗以及动力性能的影响应尽可能的小。
二、别克君威汽车空调制冷系统的工作原理与组成
（一）别克君威空调制冷系统工作原理
别克君威汽车空调制冷系统的工作原理是利用了制冷剂的气态液态的相互转变，利用液态物质的蒸发吸热达到制冷的目的。
通过以下四个过程进行周而复始的循环制冷。
（1）压缩过程
压缩机抽吸蒸发器中的温度相对较低、压强较低的气态制冷剂，压缩成高温高压气态制冷剂压入冷凝器。
（2）放热过程
高温高压气态制冷剂被压入冷凝器后，冷凝器管道外壳温度也随之升高。
在风机风力的作用下，空气通过冷凝器管道外壳，将大部分热量排到车室外的大气中，使冷凝器内制冷剂温度降低并变成液态。
（3）节流过程
由于压缩机对蒸发器中气体制冷剂的抽吸作用，冷凝器中已经散去热量的液态制冷剂通过节流管进入蒸发器。
（4）吸热过程
通过节流管的液态、雾状制冷剂，由于压缩机的抽吸作用和节流管的节流作用，蒸发器内压强低，液态制冷剂在蒸发器内蒸发成气体，温度降低，在蒸发过程中，蒸发器管道外壳温度降低。
在风机风力作用下，蒸发器管道外壳吸收车内的热量，使车室内温度降低。
图1制冷系统的工作原理
1—压缩机2－冷凝器3－蒸发器4－集液器5—节流管6—液压管路7—泄压阀
（二）君威空调制冷系统结构组成
1、压缩机
别克君威轿车采用SE5V16（V5）型变排量压缩机，能够满足不同状态下对汽车空调机的要求，不需要电磁离合器的循环合。
压缩机的外形及内部构造见图2，其基本构造是有五只成轴向均布的气缸孔和可变倾角的摇盘。
压缩机排量控制的核心元件是位于压缩机后部盖的控制阀，它采用波纹管并根据压缩机的吸气压力进行控制，利用曲轴箱与吸气腔之间的压力差来看控制摇盘倾角的变化，由此改变压缩机的排量。
当空调系统要求高制冷能力时，吸气压力就高于控制点，控制阀保持从曲轴箱到吸气箱的泄漏，使曲轴箱与吸气箱之间的压力为0，压缩机有最大的排量。
当空调系统要求低制冷能力时，吸气压力则达到控制点，控制阀关闭从曲轴箱到吸气增压室的通道，压缩机排量减小。
摇盘倾角受作用在五个活塞上的力的平衡来控制，曲轴箱与吸气箱之间的压力差轻微升高就会在活塞上产生一个合力，从而降低摇盘倾角。
在空调压缩机的后部，安装有泄压阀，当压缩机出口压力达3636kPa时，为防止系统损坏，泄压阀打开。
2、冷凝器
冷凝器位于发动机散热器前端，由冷管和冷却翅片制成，铝管质量轻、散热
图2空调压缩机
性好，能尽快的将热量散发，冷却翅片增大了散热面积，进一步提高了散热效果。
从空调压缩机出来的高压、高温制冷剂蒸气流入冷凝器，再由蒸气凝结成高压中温液体。
3、蒸发器
蒸发器与暖风加热器都安装在空调器总成中。
低压低温制冷剂液体/气体混合物经节流后进入蒸发器，流经蒸发管，吸收热量后变为蒸气状态，离开蒸发器。
制冷剂蒸发时从通过蒸发器的气流吸收热量，当空气中的热量传给蒸发器芯时，空气温度降低，空气中的水分湿气会凝结在蒸发器芯的外表面，形成水流从排气管流出。
所以，蒸发器具有冷却室内空气和除湿的作用。
4、集液器
集液器与蒸发器出口管相连，集液器储存来自蒸发器的制冷剂蒸气与液体的混合物和润滑油，集液器底部的干燥剂可干燥系统中的湿气，防止产生冰堵，集液器出口管端的机油排放孔提供至压缩机的机油回路。
集液器破裂损坏或长时间对外界空气开放时需更换新件，不能维修。
见图3。
图3集液器
1—制冷剂蒸汽入口2—入口3—导流板4—内置管5—干燥袋6—滤清器
7—机油排放孔位置管道中8—出口
5、节流管
节流管位于冷凝器出口与蒸发器入口之间，它对制冷剂产生节流作用，是制冷系统高压和低压的分界线。
为防止节流管污染，在进口和出口侧安装有滤清器，
图4消声器内部构造
如果诊断显示节流管堵塞，若管本身没有损坏，可清洁入口滤清器处的金属碎屑和油泥后继续使用。
6、消声器
消声器安装在压缩机进口端，用以消除或降低由于高低压的振动而引起的压缩机噪声。
消声器内部有过滤器，并且要求在压缩机故障时也能工作。
消声器的安装位置及内部结构见图4
7、空调压力传感器
空调压力传感器（ACP）位于空调系统高压管上，它不是开关（ON/OFF）式传感器，而是把空调管路压力值转变为电压信号并传给动力系统控制模块（PCM），PCM根据ACP信号来决定空调机的切断和风扇的运转。
三、别克君威空调控制系统
（一）别克君威C68全自动空调控制面板
C68全自动空调控制面板见图5。
1、温度控制
每按一次向上的箭头温度上升0.5℃；每按一次向下的箭头温度下降0.5℃，温度设定范围是16～32℃。
空调自动控制起作用的温度范围是17～31℃，当温度设置为32℃时，系统锁定于完全加热，提高风扇转速且吹向地板；当温度设置为16℃时，系统锁死于完全制冷，提高风扇转速且吹向仪表板出口，处于内循环状态。
图5C68全自动空调操作面板
2自动控制
按下AUTO键时，系统处于自动控制状态，自动选择最佳风扇速度和气流模式，自动控制空调机是否工作。
自动控制起作用时选择温度的范围是17～31℃，当外界温度低于4℃时，空调机将停止工作。
3关闭
按下OFF键时，自动空调系统关闭，此键上的指示灯亮。
4空调机
该键控制空调压缩机的接通与关闭，压缩机接通时，该键上的指示灯亮。
在AUTO模式，只要按动此键则系统转为手动模式。
在前除霜模式下，只要外界温度高于4℃空调机就自动吸合，此时如果再按下空调按钮，指示灯闪烁2次后仍点亮。
5内循环控制
用于选择气流内、外循环方式，在以下模式此键不起作用，如果在禁止该功能时按下此键，指示灯闪烁3次后关闭。
（1）除雾：
在此模式下，气流一半流向地板，一半流向除霜和侧窗出口，在环境温度高于4℃时，空调机自动吸合。
（2）前部除霜：
这种模式下系统自动处于外循环。
6前部除霜
在此模式下，气流大部分从除霜器风口吹风，一部分空气也从地板和侧车窗风口吹出。
7后除霜
按下此键时，后挡风玻璃加热隔栅开始工作，15min后会断开。
如果再次按下此键，它会接通8min，如果在此时间内再按下则断开。
8鼓风机转速
用于调节鼓风机风扇的转速。
9出风模式选择
用于选择不同的气流方向。
（二）别克君威C68全自动空调控制原理
1空调控制模块（HVAC）
空调控制模块接收控制指令，并根据各传感器的信号，经计算分析后，控制各执行部件的动作，完成全自动空调的控制。
图6中HVAC之C12端为常电源供电端，C5是点火电压供电端，D1端为传感器接地，C1为系统接地。
2鼓风机电动机控制模块
它位于鼓风机客体上，其转速由空调控制模块决定，控制模块根据收到的不同脉宽的PWM信号来控制鼓风机两端的压差，从而调节鼓风机的转速。
3串行数据线
C68空调通过串行数据线与动力系统控制模块和数据连接插头通信。
PCM将发动机温度、节气门位置、发动机转速、车速、空调压力等信号通过Class-2数据总线传至HVAC控制器，同时HVAC将空调请求等信号通过数据线传至PCM。
4传感器
（1）内部空气温度传感器：
它是一个负温度系统（NTC）热敏电阻，用以感知车内温度。
（2）外部环境空气温度传感器：
它是一个负温度系统热敏电阻，用以感知车外环境温度。
（3）阳光载荷传感器：
位于前挡风玻璃下，它是一个光敏二极管，可以测量阳光照射到车辆所产生的热量，并把信号传给HVAC控制器。
5空调机控制电路
空调机控制电路见图8，HVAC控制器将空调请求信号通过Class-2数据总线传至动力系统控制模块PCM之C1-58脚，PCM经分析如果认为需接通空调机，则先提升发动机转速，然后其C2-39脚接地，空调继电器工作，触点闭合，空调机电磁离合器吸合，空调机工作。
在以下情况下，PCM切断空调机：
（1）节气门开度大于90%。
（2）空调压力超过3080kPa（4.27V）或低于287kPa（0.35V）。
（3）点火电压低于10V。
（4）发动机转速超过4700r/min。
（5）发动机冷却液温度高于125℃。
（6）进气温度低于5℃。
（7）动力系统控制模块（PCM）与空调控制模块（HVAC）通信故障。
图6HVAC供电、数据通信与鼓风机电路
图7传感器电路
图8空调机控制电路
图9真空电磁阀控制电路
图10后窗除霜电路
图11后鼓风机控制电路
图12温度执行器电路
6温度执行器电路
温度执行器电路图12，温度执行器实际上是一个带有位置反馈的电动机，外部有五根连线，内部可分为两个部分：
一是电动机，其5脚为12V供电端，7脚接地，6脚是电动机转动控制信号端；二是位置传感器：
10脚是5V供电端，7脚接地，9脚是位置信号端。
下面分析HVAC对电动执行器的控制过程：
C7脚：
电动机转动控制端，输出电压为5V时电动机向热方向旋转；输出电压为0V时电动机向冷方向旋转；输出2.5V时电机停止旋转。
C8脚：
电动机位置信号反馈端，最热位置状态时约3.86V；最冷位置状态时约0.23V；因电动机可以停止在任何位置，所以停止时信号电压可在两者之间不确定。
7真空电磁阀控制电路图9
8后窗除霜电路10
9后鼓风机控制电路11
四、别克君威汽车空调系统的检修实例
（一）别克君威空调系统的常见故障分析
空调系统的故障诊断分析，应做到以下四点：
一要了解空调系统的基本工作条件；二要对故障进行综合考虑；三要按系统要求充注定量合格与系统相对应的冷媒、润滑油；四要经常保持系统的清洁，保持吸热与散热的条件。
只有这样才能对汽车空调系统的故障进行定性和定量分析。
下表1即为空调系统的常见故障分析
表1空调系统的常见故障分析表
故障
现象
分析
一、空调系统不能制冷
（一）风量正常，压缩机不旋转
（1）电磁离合器故障
1、保险丝烧断
2、接头断开、电路断开
3、线圈短路、断路
4、连接线错乱
5、电源电压太低
6、开关烧坏
7、继电器烧坏
8、离合器打滑
9、怠速稳定器放大器有故障
（2）电磁离合器正常
1、压缩机皮带断裂或太松
2、压缩机有故障
（二）风量正常，压缩机旋转
1、节流管脏堵
2、蒸发器故障（泄漏）
3、冷气系统漏气
4、集液器上的可熔塞熔化
5、压缩机的进、排阀门损坏
6、集液器内的过滤器被脏物堵塞
7、制冷剂软管破损
8、压缩机轴的密封件损坏
表1空调系统的常见故障分析表
故障
现象
分析
一、空调系统不能制冷
（三）冷风机无风量
1、保险丝烧断
2、冷风机电动机电刷损坏
3、冷风机开关损坏
4、冷风机控制电阻器损坏
5、配线接头断开或线路断路
6、连接线错乱
二、冷气不足
（一）风量正常
（1）压缩机运转正常
1、高、低压侧压力均低
a节流管处有障碍
b节流管处有堵塞
2、高、低压侧压力均高
a高低管路有障碍，流动不畅
b热敏电阻失效
c感温泡安装不当
d冷冻油油量过多
e制冷剂量过多
f冷凝器散热不好
3、高压侧压力过低
a低压管路损坏
b低压管路堵塞
4、低压侧压力过低
a蒸发器结霜
b节流管堵塞
c低压管路不畅通
d热敏电阻失效
e感温泡安装不当
5、低压侧压力有时正常，有时是负压冷气系统内有水分，有冰堵现象
6、低压侧负压，高压侧压力过低冷气系统内被脏物所堵
7、低压侧压力过低，高压侧压力过高
a集液器内堵塞
b高压管堵塞
8、低压侧压力过高，高压侧压力过低
a压缩机衬垫泄漏
b压缩机阀门损坏
（2）压缩机运转不正常
1、压缩机内部有故障
2、压缩机皮带过松、打滑
表1空调系统的常见故障分析表
故障
现象
分析
二、冷气不足
（一）风量正常
3、电磁离合器工作有故障
a电源电压太低
b定子与转子间相互干涉
c线路断开，连接部分脱离
d开关、继电器工作不良
e线圈短路、断路
f接地不良
（3）其它原因
车厢密封不好，外部热空气经车窗、车门等处流入车内
（二）风量不正常
（1）冷风电机正常
1、吸气口有障碍物
2、蒸发器结霜
3、集液器中的过滤器堵塞
4、送风管堵塞
5、送风管损坏
（2）冷风机不正常
1、冷风机开关不正常
2、电阻器不良
3、保险丝烧断
4、电源电压太低
5、线路断开，连接部脱离
6、冷风机电机接触不良
7、冷风机固定不良
8、冷风机外部损坏或变形
三、冷气系统有时制冷器，有时不制冷气
（一）压缩机运转正常
1、冷气系统有冰阻
2、热敏电阻失灵
3、冷风机电机损坏或电机开关损坏
（二）压缩机有时运转有时不转
1、离合器打滑
2、离合器线圈松脱
3、离合器线圈接地不良
4、开关、继电器时断时合失控
四、冷气系统失控
1、开关、电磁阀失控
2、空调控制模块有故障
3、热敏电阻失灵
五、冷气系统噪音大
（1）系统外部噪音
1、皮带过松或过度磨损
2、压缩机安装支架固定螺钉松动
3、压缩机安装支架破裂
4、压缩机内部零件损坏
5、冷冻油量太少或无油
6、离合器打滑噪音
7、离合器轴承缺油或损坏
8、冷风机电机轴承损坏
9、冷风机支架断裂或松动
10、冷风机叶片断裂或破损
11、冷风机叶片与其它部件擦碰
（2）系统内部噪音
1、制冷剂过多，工作有噪音
2、制冷剂过少，工作有噪音
3、系统有水汽
4、高压侧压力过高，引起压缩机振动
（二）别克君威汽车空调控制系统故障码分析
别克君威空调控制系统故障码如表2所示。
表2空调控制系统故障码
故障码
含义
模块
DTCB0332
外部空气温度传感器对接地短路
HVAC
DTCB0333
外部空气温度传感器开路
HVAC
DTCB0337
车内空气温度传感器对接地短路
HVAC
DTCB0338
车内空气温度传感器开路
HVAC
DTCB0348
阳光负载温度传感器电路开路
HVAC
DTCB0361
执行器反馈电路对接地短路
HVAC
DTCB0363
执行器反馈电路开路
HVAC
DTCB0441
执行器超出范围
HVAC
DTCB0530
空调系统（A/C）压力传感器
PCM
DTCB1546
空调离合器继电器控制电路
PCM
DTCB1605
与空调系统失去通信
PCM
DTCB0532
空调压力传感器线路输入信号过低
ECM
DTCB0533
空调压力传感器线路输入信号过高
ECM
DTCB1605
与空调系统失去通信
ECM
以下列举DTCB0332/333及DTCBO337/B0338分析
1.DTCB0332/333外部空气温度传感器
（1）DTCB0332外部空气温度传感器对地短路
外部空气温度传感器电路见图7。
环境温度传感器是一个热敏电阻，其内部电阻随着温度升高而降低。
空调控制模块通过D1端为外部空气温度传感器提供接地，通过D3提供参考电压，D3端同时也是外部空气温度信号输入断。
空调控制模块通过环境温度传感器的输入确定外部空气温度，通过检测外部空气温度和车内空气温度传感器之差来确定吸入的空气的需冷却或加热程度，以最快达到所选择的车内温度。
空调控制模块还用环境温度传感器信号以在HVAC显示器上显示外部空气温度。
空调控制模块执行环境温度传感器的检查并检测到电路735接地短路时，设置故障码DTCB0332，并以9℃作为环境温度替代值，允许空调系统继续运行。
产生故障码DTCB0332的可能原因有电路735与接地短路、HVAC损坏或外部空气温度传感器故障。
（2）DTCB0333外部空气温度传感器开路
空调控制模块检查环境温度传感器的工作并检测到电路735开路时，设置故障码DTCB0333，并以9℃作为环境温度替代值，允许空调系统继续运行。
产生故障码DTCB0333的可能原因有电路735与HVAC断开或接触不良、电路61断开或接触不良、HVAC损坏或外部空气温度传感器故障。
更换外部空气温度传感器后，空调控制模块的显示屏上可能还会显示原来的车外温度值，为刷新新环境温度，车辆以32km/h行驶1.5min或以72km/h的速度行驶1min即可。
2.DTCBO337/B0338车内温度传感器
（1）DTCBO337车内温度传感器对接地短路
车内温度传感器电路参见图7。
车内温度传感器是一个热敏电阻，其内部电阻随着温度升高而降低。
空调控制模板（HVAC）通过D1端为车内温度传感器提供接地，通过D2提供参考电压，D2端同时也是车内空气温度信号的输入端。
空调控制模板通过车内温度传感器的输入确定车内空气温度，HVAC通过检测室内空气温度和外部车内温度传感器之差来确定吸入的空气的需冷却或加热程度，以最快达到所选择的车内温度。
空调控制模板执行车内温度传感器的检查并检测到电路734对地短路时，设置故障码DTCB0337，并以24℃作为车内温度替代值，允许空调系统继续运行。
产生故障码DTCB0337的可能原因有电路734对地短路、HVAC损坏或室内空气温度传感器故障。
（2）DTCB0338车内温度传感器开路
车内温度控制模板（HVAC）执行车内温度传感器的检查并检测到电路734开路时，设置故障码DTCB0338，并以24℃作为车内温度替代值，允许空调系统继续运行。
产生故障码DTCB0338的可能原因有电路734与HVAC断开或接触不良、电路61断开或接触不良、HVAC损坏或室内空气温度传感器故障。
3.DTCB0338阳光负载温度传感器电路开路
阳光负载温度传感器电路见图7，它是一个光敏二级管。
空调控制模板（HVAC）通过D1端为阳光负载温度传感器提供接地回路，通过C2端为阳光负载温度传感器提供参考电压，C2端同时也是信号输入端。
HVAC通过阳光负载温度传感器的输入确定阳光光照量，当太阳光变强时，阳光负载温度传感器中的电流增大。
当空调控制头处于自动（AUTO）模式时，HVAC使用阳光负载温度传感器的信息来控制鼓风机的速度和上、下空气流动模式。
当空气控制模块检查阳光负载温度传感器的工作并检测到电路590开路时，设置故障码DTB0348。
产生故障码DTB0348的原因有电路590开路或接触不良、电路61开路或接触不良、阳光负载温度传感器故障、空调控制模块故障。
五、别克君威空调系统维修后的性能测试
进行空调系统测试时，车辆停放在室内或蔽荫处，环境温度高于16℃，打开车窗通风，在空调右侧中间出风口放置温度计，发动机以2000r/min转速运转约3min，标准值测试结果见表3，如果测试结果与表中所示相符，说明空调系统正常。
表3空调系统性能测试数据
相对湿度
（%）
环境温度
/℃
低压侧压力
/kPa
高压侧压力
/kPa
出风口湿度
/℃
20
21
255
1710
8
27
255
2069
8
32
255
2468
12
38
262
2268
12
30
21
255
1820
9
27
255
2165
10
32
269
2579
14
38
262
2485
16
40
21
255
1972
9
27
255
2317
12
32
290
1696
16
38
338
2999
19
50
21
255
2069
11
27
269
2427
13
32
317
2848
17
38
379
高压保护
22
60
21
255
2199
12
27
290
2579
15
32
338
2958
19
38
414
高压保护
26
70
21
255
2317
13
27
310
2696
17
32
365
3075
21
80
21
283
2427
13
27
311
2806
18
32
393
高压保护
23
90
21
310
2544
14
27
359
2923
20
结束语
三年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。
从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首三年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。
感谢老师三年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。
三年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱
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