广本雅阁空调系统的故障诊断与检修.docx

1、广本雅阁空调系统的故障诊断与检修The final revision was on November 23, 2020广本雅阁空调系统的故障诊断与检修摘要汽车空调的作用在于调节空气温度、湿度、速度、流向、和空气洁净度，是改善汽车舒适性的重要装置。目前，汽车空调已成为汽车上的典型装置，因此，汽车空调的检修成为汽车故障检修的一个重要组成部分。本文在介绍汽车空调系统组成及工作原理的基础上，针对本田雅阁空调控制系统，给出了汽车自动空调的常用故障诊断方法，并给出具体检修实例。本文所阐述的检修方法，具有实用性且具有通用性，可为其它汽车空调系统的检修提供借鉴。关键词：本田雅阁，空调系统 ，故障诊断Abstr

2、actIt is well known, automotive air conditionings function lies in the air conditioning temperature, the humidity, the speed, to flow to, and the air cleanness, was improves the automobile comfortable important installment, the automotive air conditioning has become on automobiles model installment.

3、 From this an automotive air conditionings overhaul into automobile trouble shooting important component. This article in the introduction automotive air conditioning system composition and in principle of works foundation, in view of the Honda elegant Chinese style pavilion air conditioning control

4、 system, has given the automobile automatic air conditionings commonly used failure diagnosis method, and gives the concrete overhaul example. This article elaborated the overhaul method, has the usability, and has the versatility, may provide for other automotive air conditioning systems overhaul u

5、ses for reference.Keywords: Automobile, Air Conditioning System, Principle, Fault Diagnosis1 概述 课题来源本课题广本雅阁的空调系统故障的诊断与检修来源于湖北汽车工业学院汽车工程系汽车教研室。 课题背景1.2.1 国内外现状 随着国内电动汽车逐步产业化、市场化，电动汽车必然要配备空调系统。由于受到电动汽车独特性影响，对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说，没有发动机作为空调压缩机的动力源，也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源，国内汽车厂家就从传统燃油汽车空调的基础上进行部分替换设计，将燃油发动

6、机带动的压缩机替换成直流电机直接驱动的压缩机，控制上相应改变，来完成空调制冷的功能，目前替换设计效果基本能解决电动汽车空调的制冷问题，但制冷效率有待提高。由于没有燃油发动机产生的余热，制热功能国内厂家目前主要采用PTC加热和电热管加热，这些加热模式虽能满足制热效果，但这些加热模式都是硬消耗电动汽车上的蓄电池电能，制热效率相对较低，影响电动汽车的续行里程。 在空调的主要零部件选用上，目前国内的电动汽车除了压缩机和控制模式，其他主要零部件还是沿用燃油汽车空调的零部件，冷凝设备主要用的是平行流冷凝器，蒸发设备主要用的是层叠式蒸发器，节流装置仍然是热力膨胀阀，制冷剂仍然是R 134a。 国外电动汽车空

7、调发展相对国内来说较成熟，国外电动汽车空调不乏有跟国内相似的模式，但在热泵电动汽车空调上已经有了一定的基础，日本本田纯电动车就采用了电驱动热泵式空调系统，系统中内置了一个反换流器控制压缩泵。此外，在特别寒冷的地区使用时，部分车型顾客可以选装一个燃油加热器采暖系统。日本（DENSO）公司早在几年前就开发了采用R 134a制冷剂的电动汽车热泵型空调系统，其在热泵系统的风道中采用了车内冷凝器和蒸发器的结构。（DENSO）公司在2003年还开发了由于自然工质CO2良好的热物理性能，日本电装公司也为电动车开发了一套CO2热泵空调系统 ，系统也采用了在风道内设置2个换热器的方案，与R134a系统不同的是当

8、系统为制冷模式时，制冷剂同时流经内部冷凝器和外部冷凝器。为了减少空调对蓄电池的电能消耗，美国Amerigon公司开发了空调座椅，这种空调座椅上装有热电热泵，热电热泵的作用就是通过需要调温的空间之外的水箱转移热量，从而实现需要调温的空间制冷或制热。这种空调座椅除了节能还可以改善驾驶、乘坐的舒适性，在电动汽车上配套使用比较适合。因此，国外电动汽车空调从节能高效和实用性上有所突破，国内电动汽车空调行业应积极向国外先进技术学习、借鉴，并在此基础上有所创新突破.1.2.2 汽车空调的发展历程曾一度成为豪华汽车重要标志的汽车空调,因它在提高汽车安全性和舒适性上所扮演的重要角色而成为汽车中具有举足轻重的配置

9、.汽车空调已不再是一种奢侈品的象征,是否配置空调以及空调性能的好坏和自控程度的高低已成为汽车销售率的重要砝码之一.汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。汽车空调技术的发展经历了由低级到高级，由单一功能到多功能的五个阶段。第一阶段，单一取暖。1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法。到1927年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完整的供热系统。这种供热系统直到1948年才在欧洲出现。而日本到1954年才开始使用加热器取暖。目前，在寒冷的北欧、亚欧北部地区，汽车空调仍然使用单一供热系统。第二阶段，单一冷气。1939年，由美国通用汽车帕克公司首先在轿车上安

10、装由机械制冷的空调器。这项技术由于二次世界大战而停止了发展。战后的美国经济迅速发展，特别是因1950年美国石油产地的炎热天气，急需大量的冷气车，而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来。欧洲、日本到1957年才加装这种单一 冷气轿车。单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。第三阶段，冷暖一体化。1954年，通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用，是目前使用量最大的一种方式。第四阶段，自动控制。冷热一体

11、汽车空调需要人工操纵，这显然增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不大理想。自从冷暖一体化出现后，通用公司就着手研究自动控制的汽车空调，并于1964年首先安装在卡迪拉克牌轿车上，紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自动空调。日本、欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动空调。自动空调装置只要预先调好温度，就能自动地在调定好的温度范围内工作。机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息，自动地指挥空调器各部件工作，达到控制车内温度和其他功能地目的。第五阶段，微机控制。1973年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统，1977年同时安装在各

12、自地汽车上，将汽车空调技术推到一个新高度。微机控制的汽车空调系统由微机按车内外地环境，实现微调化。该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能。通过微机控制，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，极大地提高了制冷效果、节约了燃料，从而提高了汽车的整体性和舒适性。1.2.3 汽车空调系统特点(1)空调装置运行时振动较大 前面已提到汽车空调装置是移动式车载空调装置，由于道路不平，汽车在行驶中颠簸振动大，所以装置中连接管道应采用挠性制冷剂管道。 (2)冷凝器紧靠着发动机的散热器,所以它的冷凝温度往往是低高的,所以其运行工况比其它空调装置恶劣。 (3)汽车空调系统

13、的压缩机是直接由发动机驱动的，它是通过一个皮带驱动机构来实现的。当压缩机不工作时，压缩机可以与发动机脱开，它是通过一个电子离合器来实现的。空调系统停止工作时，应经常检查皮带的松紧，以确定离合器动作是否正确，有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封，造成压缩机轴封处制冷剂泄漏。所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象。1.2.4 汽车空调系统的功能在汽车空调系统的发展历程中，“汽车空调”的含义随着其功能的扩展，也在不断变化，时至今日，其功能已包括调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等。1）调节车内温度车内额温度是指车内空气的冷热程度。为给乘员创造适宜的车内温度环境，在寒冷的冬季，利用采暖装置提高

14、车内的温度，而在炎热的夏季，则利用制冷装置来降低车内温度。2）调节车内湿度车内湿度是指车内空气中所含水蒸气量的多少，车内湿度过小或过大会使乘员感觉干燥或闷热。人感觉最舒适的相对湿度为30%70%，所以汽车空调的湿度参数要求控制在此范围内。3）调节车内空气流速空气的流速和方向对人体舒适性的影响很大。气流速度稍大，有利于夏季人体散热，但冬季风速大了会影响人体保温，过大的风速直接吹到人体上也会感觉不舒服。车内空气流速以夏季不超过s、冬季不超过s为宜。4）过滤、净化车内空气由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；发动机废气和道路上的粉尘等也会造成车内空气污浊，影响乘员的身

15、体健康。因此汽车空调装置上一般都设有进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。2 广本雅阁轿车空调系统的组成结构及工作原理广州本田雅阁轿车空调系统对车内冷气、暖气供应，通风除尘、除湿和车厢温度实行统一设计、布局和控制。为充分利用有限的空间，形成一个功能齐全和性能多样的空气调节系统，广州本田雅阁轿车空调系统在结构设计上采取了一系列措施，使得空调系统具有单独获得冷气、暖气、通风除尘和被调空气先降温除霜等多项控制功能。广州本田雅阁轿车装备的空调系统为自动空调系统，空调控制面板中的微机能根据车内、外的环境自动调节车内的温度和湿度。当空调系统的电控元件出现故障时，自动空调的故障自诊断系统还能通过控制面

16、板上的液晶显示屏输出故障代码，为维修人员排除故障提供方便。 暖风装置暖风装置中各部件的位置如图2-1所示。广州本田雅阁轿车用暖风机的热量来源是发动机冷却液。从冷却液循环管路中引出水管，与暖风机上的热交换器相连，构成回路。热交换器将热量传给空气，使空气升温。通过调节向暖风机输人的冷却液循环量和外部空气吸人量，可以控制暖风的温度，用暖风装置加热器阀的线缆可以控制冷却液的循环量，利用鼓风机转速的变化和挡风装置可以调节送风量10。图2-1 暖风装置的构造 制冷装置液体在蒸发时，会从周围吸收热量。制冷装置就是利用这个原理，使制冷剂在空调系统中循环流动，并在蒸发器内由液态蒸发为气态，并吸收空气的热量，使空

17、气降温后供给车内使用，从而除去车厢中的热量。冷气机的制冷剂是在密封的管道内循环使用的，这就需要压缩机将汽化的制冷剂加压液化，经过冷凝器散热后，回到蒸发前的状态广州本田雅阁轿车上使用的制冷剂为无氟R-134a制冷剂。冷气装置的构成以及制冷剂的循环过程如图2-2所示。图2-2 冷气装置的构成以及制冷剂的循环过程广本雅阁轿车制冷装置(自动空调器)主要由空调压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、膨胀阀、高低压开关和高低压软管等组成。各个部件在车上的布置如图2-3所示。图2-3 广州本田雅阁轿车冷气装置（自动空调器）各个部件在车上的布置2.2.1 空调压缩机空调压缩机的作用是将气态的制冷剂以高压压缩成液体空调

18、压缩机吸人从蒸发器中排出的气态制冷剂，并将其压缩。从而使气态制冷剂的温度和压力急速上升空调压缩机由发动机驱动。空调压缩机工作时，会消耗发动机的动力，因而，在汽车暖机或加速状态下，空调压缩机将自动关闭。根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。在制

19、冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。2.2.2 蒸发器与冷凝器蒸发器和冷凝器都是热交换器，其结构也很相似，都是在多层管道间装有大量的散热片，如同一台散热器。液态的制冷剂经膨胀阀雾化后进人蒸发器的管道内，温度降低，鼓风机推动空气流过蒸发器的散热器片，被散热器片吸收热量后，变成冷风，送入车内。散热器管道内的制冷剂吸收热量后，转化为低压的气体，进人低压管路

20、。低压管路内的制冷剂气体经空调压缩机压缩后，通过冷凝器散热片向冷却空气散热，降低制冷剂温度，变成液态。在蒸发器中被降压的液态制冷剂膨胀，流经蒸发器管路，同时吸收散热片和管路周围空气中的热量而汽化，从而使车辆内部的温度逐渐下降。为了提高散热效率，冷凝器布置在发动机冷却液散热器的前面，利用行驶风和冷凝器冷却风扇送风，强制冷却制冷剂。2.2.3 储液罐储液雄是暂时存放高压制冷剂的容器。它放置在冷凝器与膨胀阀之间。另外，储液罐内还有干燥剂，用于吸收循环管内的水分并过滤系统中的脏物，从而可以防止水汽在膨胀阀出口结冰，堵塞膨胀阀。储液雄上部设有玻璃观察窗，可以观察制冷剂的量。2.2.4 膨胀阀膨胀阀用于降

21、低液态制冷剂的压力，使其成为低压的饱和液体。膨胀阀将高压管路与低压管路分开。膨胀阀上设有节流孔，限制高压制冷剂进入低压管路的量，控制蒸发器吸收的热量。并且当高压制冷剂流经节流阀后，形成喷雾状，有利于制冷剂的蒸发。另外，膨胀阀上还有毛细管与温度传感器相连。随着温度的变化控制膨胀阀节流阀的开度，改变制冷剂喷雾流量，使制冷能力变化。膨胀阀与蒸发器安装在一起。2.2.5 高低压开关高低压开关在管路内的压力低于02个标准大气压或高于32个标准大气压时均断开空调压缩机的电磁离合器电路，防止系统因缺少制冷剂或压力过高而损坏。它的主要作用是:在管路中制冷剂的压力高于系统承受压力或低于系统基本运转压力时控制电磁

22、离合器的工作从而达到保护空调系统的目的。 自动温度控制装置2.3.1 自动温度控制装置的组成本田雅阁温度自动控制装置由温度控制模块、车内外温度传感器、阳光传感器、蒸发器温度传感器、空气混调控制电动机、模式控制电动机、空气循环控制电动机和鼓风机电动机(含转速控制器)等组成。自动温度控制装置各元器件在车上的布置位置如图2-4所示。图2-4 自动温湿控制装置各元器件在车上的布置位置2.3.2 自动温度控制装置的控制原理（1）车内、外空气温度传感器均为一个温控电阻（热敏电阻)，随车内或车外温度的升高该热敏电阻的电阻值减小，温度降低则电阻值增大。 （2）阳光传感器为一个光敏可变电阻二极管。随光照强度的增

23、加，二极管的电阻值增加。 （3）蒸发器温度传感器为一个温控电阻(热敏电阻)，其阻值随蒸发器出口空气温度的升高而减小。 （4）空气混调控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令调节冷与热空气的混合状态。 （5）模式控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令控制出口空气的方向和流量。 （6）鼓风机电动机转速由车内温度控制装置传送的信号进行控制。 汽车空调的工作原理 其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。（由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂）汽车空调的

24、构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往安装在发动机上，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，工作是从蒸发器出来的低压气态制冷剂流经压缩机变成高温高压气体，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，经气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。在整个系统过程中，膨胀阀是控制制冷剂进入蒸发器的开关，制冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气

25、又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。 尽管汽车空调的空调系统原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中，风路在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。造成臭氧层消耗，破坏了环境。3 空调系统的故障诊断 故障自诊断本田雅阁轿车自动温度控制装置具有自诊断功能，其故障自诊断操作方法如下：（1）接通点火开关；（2）将温度控制旋钮先旋至 MAX COOL（最

26、冷）位置，然后再将旋钮旋至 MAX HOT（最热）位置；（3）工作1min后，同时按下AUTO（自动）按钮和OFF（关闭）按钮；（4）在同时按下 AUTO（自动）和 OFF（关闭）按钮时，如果系统有故障存在，就会通过温度显示器指示相应的故障。温度显示器闪示故障码方式如图3-1所示。不同的故障以温度显示器“88”各段中某一段闪亮来指示。温度显示器各段所显示的故障如表3-1所示。如无故障，温度显示器将会以秒为时间间隔重复显示“88(全部的段)。当系统出现多种故障时，有关指示灯都会工作若指示灯A, C, E, G, I和L同时点亮，表明传感器共用搭铁线出现断路故障。关闭点火开关后，自诊断功能会自动消

27、除。当故障被维修后，应再次启动自诊断功能，以确认不存在其他故障。 汽车空调系统故障诊断方法3.2.1 听 听:从声响来判断压缩机的运行状况。正常的运转声应是:只能听到压缩机有轻脆而均匀的阀片跳动声,如果有敲击声,一般是制冷剂的“液击”声或是敲缸现象,如果有磨擦声,可能是压缩机负荷太重,润滑油不足或者断油以及离合器打滑等。3.2.2 看看:观察冷凝器表面是否清净,防止杂物和泥土附在冷凝器上。观察空调制冷系统所有连接部分是否有油渍,重点是压缩机轴封、前后盖板的密封垫、检修阀、安全阀等,观察各条软管有无磨损、老化、鼓泡、裂纹和渗漏,看玻璃观察窗内制冷剂的状态。3.2.3 摸摸:根据空调系统各部分温度

28、情况进行诊断、分析。打开空调开关、使制冷压缩机运转1520min。用手摸空调系统管路各部件的温度,正常情况下,高压端的管路为5565,而低压端管路呈低温状态,低压端的部件和管路,连接部分都会出现结露。用双手小心触摸高压区,特别是高压金属部件手感较热而不烫手为正常;如果手感烫手,首先检查冷凝器的冷却是否良好,冷凝器表面是否清洁而无杂物,风扇的风量是否过小;如果高压端手感热度不够,则为制冷剂过少;如果没有温度,则为制冷剂漏光.在储液器上出现霜冷或水珠,说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流动管道。膨胀阀的手感温度是比较特殊的,它的制冷剂进口连接处较热,而出口连接处较凉,有水露,这些都是正常现象。如发现膨胀阀

29、出口处有霜冷现象则说明膨胀阀的阀口已经堵塞,必须马上处理。低压管的手感冰凉,有水露,但不应该有霜冷,若有霜冷则说明系统有问题,可能是膨胀阀感温包内的传感液体已经漏光,应更换一个新的,也可能是制冷剂太多需要放掉一些,或者是蒸发器的温度传感器、恒温器或压力控制器出现故障。用双手触摸压缩机的进气口和排气口,手感温度应该有明显的差别,如果没有温度差别,则说明制冷剂全部漏光;如果差别不大,则说明制冷剂量不足。用手触摸各个管接头是否震松,特别是一些电器的插头插座的连接是否松动。3.2.4 测测:通过看、听、摸这些过程,只能发现不正常现象,但准确的故障部位、故障原因分析还要借助歧管压力表等仪器、万用表对制冷

30、系统进行测试,在掌握数据资料的基础上对各种现象做认真分析,判断出故障的部位,然后予以排除。1）检查调整皮带的张力。新安装的皮带必须进行两次调整。第一次为新皮带安装,调整到规定值,运行30min后,第二次进行调整。皮带张力根据结构不同、中心距不同、其皮带张力也不同,应按各车型的说明书进行检查。2）检查电磁离合器。接通离合器电源开关,此时压缩机应马上;断开电源后,压缩机应立刻停止工作。冬天,当接通电源开关,如果压缩机不转,可能是由于低温保护开关起作用。此时可以直接从蓄电池引一条导线接通电磁离合器、以证明离合器的好坏,若能正常运转,说明离合器无故障。冬天室外温度很低,起动压缩机仍能运转,则说明低温保

31、护开关已经损坏。3）检查风扇电机的调速器和继电器,接通风扇电机开关后,从低档到高档分别拨动调速器,在各档让风扇运转5min,检查吹出的风量是否有变化,如果没有变化,则可能是调速器的电阻箱和风扇继电器故障。4）检查高、低压保护开关和过热保护器。高、低压保护器开关和过热保护的目的是在制冷系统发生故障的时候,保护压缩机和制冷系统不受损坏。它们都和空调开关、风扇开关串联在一起,当系统工作压力太高,或者当温度太低,制冷剂泄漏完了,高低压力开关就会切断压缩机离合器的电路。检查时,可把被检查的开关短路,再接通制冷系统的开关,此时,若制冷系统开始工作,则说明此开关故障。用同样方法可以检查怠速控制器,温度控制器

32、和超速继电器等,也可用万用表测量拆去电流线接头的各种控制器。5）检查采暖系统。在保证有足够的冷却液的情况下,拧开散热器盖,在上液槽内应能看到冷却液,起动发动机并暖车后,无冷却液溢出加液口。冷却液不干净或有铁锈、颜色变黄,都应该将冷却液放掉,用化学清洗剂清洗系统,然后用清水清洗干净,再加上防冻冷却液,充满冷却系统。拨调温度控制钮,出风口的温度应有变化,操纵机构应移动自如,如果温度不变,操纵吃力,则应该修理。6）检查膨胀阀。膨胀阀的毛细管不应有折弯,并用绝缘布牢固地包捆在蒸发器出口处,有的毛细管应正确插入制冷管路的插孔中,并用感温油纸包裹。7）检查观察孔。汽车空调大多数装配有观察孔来观察制冷系统内部工质的流动状况,通过观察孔检查制冷工质的方法:起动发动机,稳定在15001750r/min,制冷压缩机运行5min。擦干净观察孔的玻璃,把空调功能键置于MAX(最大制冷)位置,吹风机(包括空调器和冷凝器风机)置于最高转速,这时可从观察孔中看到如下几种情况:清晰(孔内无气泡,也看不见液