毕业设计论文浅论汽车空调原理结构与维修.docx
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毕业设计论文浅论汽车空调原理结构与维修
毕业设计（论文）
浅论汽车空调原理结构与维修
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交通运输学院
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四川科技职业学院毕业论文评审表（指导教师用）
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调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
0.1
研究方案的设计能力
论文的整体思路清晰，结构完整、研究方案完整有序。
0.2
分析与解决问题的能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
0.2
工作量及
工作态度
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；试验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。
0.2
创新
工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破或独特见解。
0.1
评定成绩（优、良、中、及格、不及格）
指导教师意见：
指导教师用黑色笔迹填写，不少于80字。
指导教师签名：
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说明：
在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”
四川科技职业学院毕业论文评审表（评阅人用）
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选题质量
01
选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求
0.1
02
题目难易度
0.1
03
题目工作量
0.1
04
理论意义或实际价值
0.1
能力水平
05
查阅文献资料能力
0.1
06
综合运用知识能力
0.1
07
研究方法和手段的运用能力
0.1
成果质量
08
文题相符
0.1
09
写作水平
0.1
10
写作规范
0.1
评定成绩（优、良、中、及格、不及格）
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20年月日
说明：
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四川科技职业学院毕业设计（论文）任务书
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题目来源
实习实践（）理论研究（）
一、基本任务与要求
基本任务：
指导教师用黑色笔迹填写，字数为100－120
要求：
二、工作内容及时间安排
1．选题：
20年月日前
2．开题报告：
20年月日前
3．收集资料及实施研究：
20年月日前
4．完成初稿：
20年月日前
5．完成修改稿：
20年月日前
6．完成定稿：
20年月日前
7．答辩：
20年月日前
摘要
现代汽车空调是一个机电一体化的，多功能于一体的系统。
要想合格快速的维修好汽车空调，第一、要彻底系统的了解汽车空调的原理和结构。
第二、要具备机电一体化的维修技术。
第三、要对维修车辆空调控制原理要了解，要有原厂的维修资料。
第四、要有合格的、专业的维修设备。
因此本文根据汽车空调的结构，分析了轿车空调的原理和制冷系统的维修。
关键词：
空调；结构；修理
（说明：
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字体为小四仿宋，1.5倍行距。
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第一章绪论
汽车空调对于现代汽车来说是非常重要的，它不仅可以提高乘车人员的舒适程度，而且在很大程度上提高了驾驶的安全性。
由于许多高科技在汽车上的应用，现代汽车空调的科技含量也越来越多，例如：
变排量空调压缩机、自动空调等。
所以对汽车空调有一个系统的了解，对于汽车空调的修理人员是非常有益和重要的。
本文现就汽车空调的具体结构特点论述汽车空调的维修。
第二章汽车空调基础知识
2.1空调的作用
空调就是对空气进行温度、湿度、流量、清洁度、异味等进行调整和处理，以满足人舒适的需求。
如图2-1所示，显示了空气温度和空气流速舒适度的关系。
舒适曲线：
低的环境温度：
－20℃
高的内部温度：
28℃
高的空气流速：
8kg/min
高的环境温度：
40℃
低的内部温度：
23℃
高的空气流速：
10kg/min
中等的环境温度：
10℃
低的环境温度：
21.5℃
低的空气流速：
4kg/min
图2-1空气温度和空气流速舒适曲线图
世界健康组织研究表明，如图2-2所示：
不同的环境温度对人的注意力和反应能力有很大的影响。
最适合驾驶员驾驶的环境温度是20℃到22℃。
强烈的阳光照射会使汽车内的温度急剧上升，尤其是头部的温度会比环境的温度上升15℃左右。
车内温度的上升导致体温上升，这使人的心跳加快，伴有大量的排汗，这样会使人的大脑供氧不足，可见环境温度上升的危险。
当环境温度上升到35℃左右时，将使人的理解能力和判断能力下降高达20％。
这相当人的血液中酒精含量为0.5ml，严重影响行车安全。
图2-2不同温度范围汽车内有、无空调的温度的对比
汽车空调可以有效的调节汽车内的温度、湿度和车内风的流速，以适应人对安全驾驶和舒适的要求。
同时进气滤芯和活性炭滤清器会过虑掉空气中的尘埃和有毒刺激的气味，进一步净化空气保证乘车人的身体健康。
这也进一步说明了汽车空调对乘车人的重要性。
2.2汽车空调的运行费用
汽车空调作为汽车额外的负荷，显而易见的会消耗汽车的动力，增加油耗。
据研究统计显示，当汽车处于走走停停工况时开空调比不开空调的油耗高10％左右。
当汽车高速行驶时开空调的汽车比不开空调，开窗高速行驶的汽车，油耗低。
2.3汽车空调制冷剂
制冷剂是应用于机械制冷系统的冷媒，制冷剂的种类很多，在编号前加“R”（制冷剂）表示。
目前，在汽车上应用广泛的制冷剂是R134a（四氟乙烷，CH2FCF3），标准大气压下R134a的沸点为－26.5℃。
由于R134a不含有氯不会破坏臭氧层，所以是一种被称为环保的制冷剂。
2.4空调冷冻油
空调冷冻油是淡黄色、无味、无毒的油状液体，能与制冷剂充分混合。
2.6操作与保存制冷机油时的注意事项
（1）制冷剂油不能开盖保存，应保存在干燥、密闭的容器中，放在阴暗处（特别是在高湿度地区）；
（2）用完后马上关闭打开的盖子，防止空气中水分进入；
（3）必须使用相应的制冷剂，不同的空调系统应使用该系统规定的制冷机油；因为不相容的油混合物会引起空调系统的严重损坏；
（4）更换系统部件时应适量补充制冷机油；
（5）应按空调系统规定量添加制冷机油；加注制冷剂前应先添加制冷机油；
（6）制冷剂油因其化学属性，不能象发动机油或变速箱油一样随便处置。
2.5汽车空调工作原理
2.5.1汽车空调的制热系统
汽车空调的制热系统按其热源来说可分为两类：
余热式和独立燃烧式。
（1）独立燃烧式取暖系统，就是利用独立热机燃烧产生的热量向车厢内加热。
多用于大型车辆和工程车。
个别高档轿车装有独立的驻车加热系统。
（2）余热式取暖系统，就是利用尾气余热或冷却液的热量加热车厢内的空气。
2.5.2汽车空调对车内空气的净化
现代轿车空调的外界进风口大多都装有空调滤芯，过滤掉外界空气中的尘埃和花粉，保证乘车人员的身体健康。
更高级的轿车在外界进风口和车内进风口都装有活性炭滤芯除了过虑掉尘埃还可以净化掉有害、有味的气体，进一步净化车内的空气。
2.5.3汽车空调的制冷系统
汽车空调制冷是利用制冷剂的物理特性吸收车内的热量，降低车内的温度，同时降低汽车内的湿度。
汽车空调制冷的特点：
（1）工作环境恶劣，外部温度非常高（据气象部门统计夏天的马路的地表温度达到60－70℃），发动机仓内的温度也非常高。
制冷压缩机的输入转速随发动机的转速不断变化，非常不稳定。
所以要求汽车空调的制冷能力高，特别是发动机转速低，气温高时需要大的制冷能力。
（2）由于汽车和发动机的抖动非常严重、发动机仓的温度很高且发动机仓空间非常紧凑，空调管路比家用空调管路易发生泄漏,所以对制冷管路密封性要求非常高。
第三章汽车空调制冷元件及制冷系统分类
3.1制冷元件
1）空调压缩机：
将低温低压气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂。
2）冷凝器：
将高温高压气态制冷剂散热冷凝成液态制冷剂。
3）干燥过滤器：
过滤干燥制冷剂，并储存一定量的制冷剂，对微量的渗漏进行补充。
4）节流元件：
主要有节流管、膨胀阀。
它们的作用是将高温高压液态制冷剂节流降压成低压低温的雾状制冷剂。
5）蒸发器：
雾状制冷剂在蒸发器中吸收车内的热量，蒸发成低温低压气态的制冷剂。
降低车内温度和湿度。
3.2制冷系统分类
制冷系统按节流膨胀的形式可分为：
根据低压侧温度闭环控制制冷剂流量达到最大制冷效能的膨胀阀式和固定流量的膨胀管式。
3.2.1膨胀阀式制冷系统
膨胀阀式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液干燥罐、热力膨胀阀、蒸发器、和制冷管路组成，如图3-1所示。
A压缩机B冷凝器C干燥罐D高压开关E高压检测口
F膨胀阀G蒸发器H低压检测口I过热管
图3-1膨胀阀式制冷系统实物图
3.2.2节流管式制冷系统
节流管式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流管、蒸发器、积液器和制冷管路组成，如图3-2所示。
A压缩机B高压开关C冷凝器D高压检测口E节流管
F蒸发器G低压开关H低压检测口I积液器
图3-2节流管式制冷系统实物图
3.2.3制冷压缩机
压缩机的种类有很多种（曲柄连杆式、斜板式、摇板式、转子式等）但是其功能是一样的，既从蒸发器侧吸入低温低压的气态制冷剂，压缩成高温高压的气态制冷剂，将高温高压制冷剂送入蒸发器，维持制冷剂在系统内运行。
压缩机是制冷系统的心脏，吸气、压缩和泵气是它的三大作用，如图3-3所示。
图3-3摇板式压缩机实物剖图
压缩机在使用过程中，常见的失效形式是噪音，磨损失效；咬缸，缺少润滑油压缩机抱死；压力低，进排气阀损坏或活塞环损坏。
有的压缩机有泻压阀（开启压力40±4bar）失效后压力不准。
压缩机电磁离合器：
标准间隙0.4－0.6mm，标准工作电流3.6－4.2A。
压缩机电磁离合器的工作电压为12V，电压过低，说明电路接触性故障，应检查线路。
压缩机电磁离合器工作电流3.6－4.2A，电流过大，说明线圈、压缩机回路短路；电流为零，说明线圈短路或过热保险损坏。
压缩机一般不做维修，做更换处理。
3.2.4热力膨胀阀
热力膨胀阀是制冷系统的节流装置，对制冷剂进行节流，降低制冷剂的压力，向蒸发器喷洒雾状低温低压制冷剂，由蒸发器出口处的温度控制控制制冷剂的流量，控制过热。
膨胀阀时刻根据蒸发器出口温度调整制冷剂流量，保证最大制冷量，保证过热，维持制冷系统稳定。
膨胀阀常见故障有异响、震动，制冷效果差，制冷压力异常。
主要原因是冰堵、脏堵，使膨胀阀卡涩无法调整。
3.2.5节流管
节流管又称孔管，安装在蒸发器的进气口处，作用跟膨胀阀一样，但是节流管只是一个固定孔径、固定长度的节流元件，没有调整元件，只是靠高低测的压力差来调节制冷剂的流量。
节流管的失效形式主要是O型圈老化损坏，导致流量增大。
压力检测低压侧压力很高。
易装反，装反后制冷效果级差。
没有装干燥储油罐的系统易脏堵。
压力检测低压侧压力低，高压侧压力高。
3.2.6储液干燥器
储液干燥器安装在冷凝器到蒸发器间的高压侧管路上。
主要应用在膨胀阀制冷系统上，向膨胀阀提供液态制冷剂并储存液压制冷剂，除去制冷系统中的水分，过滤制冷系统中的杂种。
储液干燥器失效形式有干燥剂失效，膨胀阀发生冰堵。
杂质过多堵塞，储液干燥罐进出口温差明显很大。
若干燥剂失效，膨胀阀发生冰堵，应更换储液干燥罐。
3.2.7积液器
积液器安装在蒸发器到压缩机间的低压管路上。
用在节流管式制冷系统上，向压缩机提供气态制冷剂，过滤液态制冷剂和冷冻油的杂质，保证冷冻油回到压缩机。
储存一定量的制冷剂和冷冻油，保护压缩机。
3.2.8冷凝器和风扇
冷凝器是热交换器，由带散热片的空心螺旋管组成，散热面积很大，散掉制冷剂的热量，将从压缩机压缩来的高温高压气态制冷剂放热冷凝成液态制冷剂。
把热量排到车外。
外部堵塞造成冷却不良。
三年以上的制冷系统冷凝器的管路内部会积上一层磨损出的杂质，同样使散热不良。
另外风扇工作不良也影响散热。
3.2.9蒸发器和鼓风机
蒸发器是一个热交换器，从膨胀阀来的低温低压雾态制冷剂吸收鼓风机送来的空气的热量，蒸发成低温低压的气态制冷剂。
既蒸发器冷却车内空气起到降温的作用，同时使空气中的水蒸汽凝结成水排到车外，起到除湿净化车内空气的作用。
蒸发器和鼓风机失效形式：
翅片脏堵。
第四章制冷系统压力、温度故障诊断
4.1制冷剂外漏的检查
（1）目测，因为制冷剂混有冷冻油，所以制冷剂渗漏后会有油迹。
（2）向系统内充注1.5-2Mpa的压缩空气，配合肥皂水或荧光测漏剂使用查找漏源。
（3）专业测漏仪检测。
4.2汽车空调制冷效果的检测
室内、环境温度30℃－35℃，发动机转速为900－1000r/min，风扇正常运转，车门窗关闭出风速0.2m/s，压缩机工作10－15min。
此时车内空调出风温度应为5℃以下，为空调正常。
否则不能满足夏季日照下汽车内降温的需要。
4.3空调故障通常用压力表来诊断故障
温度对压力的数值影响很大，所以在诊断故障时要对检测的压力值和温度进行综合分析，才能得出正确的结论。
4.3.1平衡压力检测
在压缩机静止状态下，接上高低压压力表，根据读数判断故障。
压缩机停转10h后高低压读数应相等。
不同温度下的平衡压力，如表4-1所示。
表4-1不同温度平衡压力表
环境温度（℃）
20
25
30
35
平衡压力（Mpa）
0.42-0.52
0.52-0.0.62
0.60-0.70
0.70－0.82
当平衡压力过高时，一般由于制冷剂充注过多造成，应适当放出部分制冷剂；当平衡压力过低，一般由于制冷剂充注不足所致，在检查没渗漏的情况下补充制冷剂；当高低压表指示的压力不等，表明系统内部堵塞。
需进一步检测故障部位。
当发动机转速900－1200r/min之间，压缩机运转，观察压力表读数，诊断制冷系统。
标准值见表4-2。
表4-2不同温度正常压力表
相对湿度（％）
气温（℃）
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
40－80
25
0.97－1.26
0.12－0.17
30
1.10－1.41
0.14－0.20
35
1.23－1.56
0.16－0.22
40
1.36－1.72
0.17－0.25
4.4系统压力七种基本工况（假设环境温度32℃）
根据制冷系统压力得七种基本工况，可以清晰地了解和掌握在不同的工况下系统压力值是不同的。
如表4-3～表4-9所示，分析了一种正常工况，六种不正常工况，并指出可能的故障点。
但是仅仅通过压力并不能完全十分准确的判断出故障点，还应配合制冷系统各部的温度检测制冷系统，任何的比正常的温度高或低都说明有故障存在，应通过检测到的压力值和温度值与标准值对比进行故障分析。
表4-3第一种正常工况
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
1.28－1.31
0.21－0.28
系统压力正常
R134a
1.41－1.45
0.20－0.21
表4-4第二种工况：
制冷不足
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
1.31
0.10
低压压力低，膨胀阀堵塞或系统有水
R134a
1.41
0.08
表4-5第三种工况：
制冷不足或不制冷
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
0.89-0.93
0.12
高压低、低压低，制冷剂不足，系统有水
R134a
0.96-0.99
0.1
表4-6第四种工况：
制冷不足或不制冷
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
1.7
0.15
高压高、低压低，高压侧有堵塞
R134a
1.94
0.14
表4-7第五种工况：
制冷不足或不制冷
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
0.97
0.30
高压低、低压高，压缩机故障或膨胀管装反
R134a
1.03
0.3
表4-8第六种工况：
制冷不足
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
1.17
0.28
高压正常、低压低，膨胀阀故障
R134a
1.30
0.26
表4-9第七种工况：
制冷不足或不制冷
制冷剂
高压压力（Mpa）
低压压力（Mpa）
故障描述
R12
1.62
0.29
高压高、低压高，系统有空气，制冷剂过多，冷凝器冷却不良
R134a
1.81
0.26
第五章故障实例分析
5.1空调不凉
现象：
一辆普桑，报修空调不凉。
故障检测及排除：
外部检查正常压缩机、风扇正常运转。
环境温度30℃。
压力检测高压压力1.6Mpa，低压压力0.24Mpa。
高压压力正常，低压压力高，分析应为低压侧阻塞，进一步观察低压管路，低压管靠近压缩机的半截结有露水，手感很凉；靠近蒸发器的半截手感不是很凉。
此时出风温度15℃。
提高发动机转速到2500r/min发现低压管的下半截结上一层白霜直到压缩机进气口。
因此，判断低压管内部阻塞，更换低压管，抽真空充制冷剂。
检查怠速时二档风出风温度3℃，故障排除。
5.2空调不起动
现象：
一辆04款宝莱，报修空调不起动。
故障诊断及排除：
该车是自动空调，电脑检测无故障存储，数据流显示室外温度为－60℃。
外部温度传感器装在前保险杠内，检查发现外部温度传感器插头严重锈蚀断路。
维修线路后仍然显示－60℃。
根据电路图和维修手册检查线路和传感器阻值都正常，进一步查询维修手册原来车速低于15km，水温大于70℃，显示不改变。
因此，装好后试车，开出2km后显示正常，空调正常工作。
反思维修过程因没有仔细的阅读维修手册使得维修走了弯路，要是没有维修设备和维修手册就更难维修了。
总结
汽车制冷控制系统基本的原理是一样的，但是不同车型控制的思路又都不一样，特别是自动空调相差的就更大。
所以维修汽车空调电器部分需要原厂的维修资料和原厂的检测设备，这样可以取得事半功倍的作用，否则可能绕很多的弯路也解决不了问题。
综上所述，我认为要快速准确的维修好汽车空调，就必须深刻系统的了解空调制冷系统的组成和各部原理，了解各个部位的压力和温度。
同时还要有维修资料和相应的检测设备。
致谢
在论文的最后，……
参考文献
[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：
人命交通出版社，2002.
[2]许林.长安微型汽车使用维修图册.北京：
人民交通出版社，2002.
[3]赵福堂.汽车电器与电子设备[M].北京：
北京理工大学出版社，2009.
[4]汤定国.汽车发动机构造与维修[M].北京：
人民交通出版社，2011.
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
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本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
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学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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日期：
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学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
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日期：
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指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及
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