汽车空调实验指导书new.docx

1、汽车空调实验指导书new汽车空调综合实验指导书江苏技术师范学院2007-1-1前 言为适应我校培养应用型人才的需要，依据江苏技术师范学院汽车空调教学大纲的精神编写了汽车空调综合实验指导书，作为汽车空调课程的配套教材。 本书实验部分主要包括以下内容：空调系统基本结构的认识、压缩机构造认识与拆装、空调系统主要部件的功能了解、全自动空调的工作原理和汽车空调故障诊断的一般思路。详细地介绍了实验原理，并编写了相应的思考题，设置了典型故障，不仅有利于学生对汽车空调系统的理解与掌握，更有利于进一步培养学生分析问题、解决实际问题的能力。 本实验指导书编写中注意了精选内容；技术名词术语力求与主教材一致；选用社会

2、上保有量较多地车型进行专业的、系统地讲解，注重新技术的介绍；采用最新颁布的有关国家标准及其它标准，使教材内容与国家标准基本一致。在内容叙述上，力求做到实验目的明确，实验原理叙述清楚。 由于编者水平有限，疏漏谬误之处在所难免，恳请读者批评指正。实验一 汽车空调系统的认识与压缩机的拆装一、实验目的1、掌握汽车空调的工作原理2、能够掌握汽车空调组成部件3、对典型结构的空调压缩机能够进行正确的拆卸与安装二、实验设备帕萨特空调系统台架、曲柄连杆式压缩机、回转斜盘式压缩机、摇摆斜盘式压缩机、制冷剂回收仪。三、实验步骤1、主要组成部件 压缩机、冷凝器、干燥贮液器、膨胀阀（节流管）、蒸发器、鼓风机、加热器、水

3、箱、膨胀水管等组成。2、空调系统基本结构图图1-1为膨胀阀调节的空调系统的部件组成图A-带电磁离合器的压缩机 B-冷凝器 C-储液干燥器D-膨胀阀 E-蒸发器 F制冷剂管图1-1 膨胀阀调节的空调系统的部件组成 图2为节流管调节的空调系统的部件组成图A带有电磁离合器的压缩机 B低压开关 C冷凝器D高压维修用接口 E节流管 F蒸发器G低压开关 H低压维修用接口 I集液器图2 节流管调节的空调系统的部件组成其中蒸发器是安装在空调器总成中的，用于暖风的的暖风热交换器也装在空调器总成中, 空调器总成如图3所示。图3 空调器总成3、各部件功能原理（1）压缩机压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的制冷剂蒸汽,

4、将之压缩成高温高压的制冷剂气体。按其能量输出方式可分为固定排量压缩机,内部调节的变排量压缩机和外部调节的变排量压缩机。（2）冷凝器外部空气流过冷凝器, 吸收制冷剂的热量, 将制冷剂冷凝为液体。目前使用较多的为平行流冷凝器。（3）储液干燥器储存制冷剂液体并吸收制冷循环系统中的水分和脏物。（4）膨胀阀来自冷凝器的高温高压制冷剂液体通过膨胀阀后温度和压力下降,变为低温低压的制冷剂液体。（5）蒸发器来自膨胀阀的低温低压制冷剂液体在蒸发器中吸收周围环境的热量变为低温低压的制冷剂气体, 从而使流过蒸发器的空气得到冷却。4、空调制冷系统原理-压缩过程：压缩机将蒸发器出口出的低温、低压的气态制冷剂增压为高温、

5、高压的气态过热制冷剂，六入冷凝器冷却降温。-冷凝过程：过热气态制冷剂进入冷凝器散热冷凝为液态制冷剂。冷凝过程的后期制冷剂成为高压、中温的过冷液体。-膨胀过程：制冷剂通过膨胀阀后，体积变大，其压力和温度急剧下降，则使中温、高压液态制冷剂变成低温、低压的湿蒸汽，以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。-蒸发过程：从膨胀阀流出的制冷剂，通过蒸发器不断吸热汽化变成低压、低温的气体制冷剂，吸收车厢中的热量。5、空调取暖系统原理 空调取暖系统目前大多采用水暖式采暖系统。工作原理：从发动机缸体内分流出来的冷却水流入加热器芯部，鼓风机将冷风吹过散热器后，冷风随即被加热，热空气被空调暖风道送到车内，被冷却过的冷却水被发动

6、机水泵抽回发动机缸体，完成一次循环。6、压缩机的拆装（一）、活塞式制冷压缩机拆卸方法和步骤各类活塞式制冷压缩机的拆卸工艺虽然基本相似，但由于结构不同，所以拆卸的步骤和要求也略有不同，应根据各类压缩机的特点制订不同的拆卸方法，制冷压缩机拆卸方法和步骤。（1.）拆卸汽缸盖与排汽阀（2.）拆卸曲轴箱侧盖（3.）拆卸活塞连杆部件（4.）拆卸汽缸套（5.）拆卸载机构（6.）拆卸细滤油器和油泵部件（7.）拆卸油三通阀和粗滤油器（8.）拆卸吸汽过滤器（9.）拆卸联轴器（10.）拆轴封部件（11.）拆后轴承座（12.）拆曲轴（13.）拆前轴承座（二）、部件的组装、活塞连杆部件的组装(1) 连杆小头衬套的装配(

7、2)活塞销与连杆小头的装配(3)活塞环的装配、汽阀部件的组装(1)汽阀弹簧若有一个损坏应全部换新的(2)检查阀盖上阀片升程两侧有无毛刺，若有毛刺应用细挫修理(3)装阀盖、阀片和外阀座用M16螺丝连接，注意阀片应放正(4)装内阀座和芽芯螺丝(5)装配后，用螺丝刀试验阀片各处在升程中活动是否灵活、三通阀部件组装(1)装配时应注意定位(2)限位板的螺丝要装平四、实验注意事项1、拆卸前必须准备好扳手、专用工具及放油等准备工作。2、拆卸时要有步骤进行，一般应先拆部件，后拆零件，由外到内，由上到下，有次序地进行。3、拆卸所有螺栓、螺母时，应使用专用扳手；拆卸汽缸套和活塞连杆组件时，应使用专用工具。4、对拆

8、下来的零件，要按零件上的编号（如无编号，应自行编号）有顺序地放置到专用支架或工作台上，切不可乱堆乱放，以免造成零件表面的损伤。5、对于固定位置不可改变方向的零件，都应划好装配记号，以免装错。6、拆下的零件要妥善保存，细小零件在清洗后，即可装配在原来部件上以免丢失，并注意防止零部件锈蚀。7、对拆下的水管、油管、汽管等，清洗后要用木塞或布条塞住孔口，防止进入污物。对清洗后的零件应用布盖好，以防止零件受污变脏，影响装配质量。8、对拆卸后的零部件，组装前必须彻底清洗，并不许损坏结合面。五 思考题1、简述空调制冷系统的基本组成？2、简述空调制冷系统的工作原理？实验二 空调系统充氟工艺及自动空调故障诊断与

9、排除一、实验目的1、掌握空调系统的充氟工艺2、能够正确使用真空泵、检漏仪等仪器3、掌握自动空调系统的结构、工作原理4、掌握自动空调系统故障检测流程5、掌握自动空调系统故障检修的方法二、实验设备高低压组合压力表、真空泵、制冷剂注入阀（开瓶器）、荧光检漏仪、制冷剂、制冷剂加注仪，帕萨特全自动空调系统试验台架，大众专用诊断仪VAG1552、VAS5052，数字万用表，常用工具一套。三、实验步骤及内容1、空调系统充氟工艺（1）、空调系统的抽真空 抽真空装置与制冷系统的联结：高低压组合表与空调系统高低压接口的联结；真空泵与高低压组合表的连接。如下图4所示图4（2）、检漏 可以通过三种方法来检漏。 、加压

10、检漏 首先要正确连接高低压组合表，如图2所示，高压软管接在高压侧，低压软管接在吸气管道上（低压侧）。操作是注意，将高低压组合表与压缩机高、低压检测阀连接时，只能用手拧螺母，以防止损坏。还应正确判断压缩机高、低压侧。、充氟试漏（检漏仪器检漏） 加压试漏的方法较可靠，但时间长，而且对所有接头要用涂肥皂水检查，工作量大。充氟试漏是在图2接管的基础上，不是向系统充氮气，而是氟利昂蒸汽，使系统压力高达0.35MPa, 然后用检漏仪检测。 检漏仪器检漏是汽车空调检漏作业中最常用、最主要的检漏手段，即用卤素检漏灯或电子检漏仪对制冷系统各部件或连接管路进行检漏。采用检漏仪检漏的前提是制冷系统管路必须有一定压力

11、的制冷剂，因此，在进行检漏作业之前，应适当的加入一定量的制冷剂，或不放出原系统中的制冷剂 ，以备检测用。 真空试漏 若系统内真空抽不完或无法达到要求的真空度，这说明系统仍旧有渗漏现象，应进一步检查。（3）、冷冻油的加注、冷冻机油的油量的检查 若装有视镜玻璃，可观察压缩机油量。如果压缩机冷冻机油油面达到视镜高度80%，一般认为合适。若没有视镜玻璃，可以用量油尺检查其油量。添加冷冻机油直接加入法将冷冻油按标准量称好或用洁净的量杯量好，直接倒入压缩机内，这种方法只在更换蒸发器，冷凝器和贮液器时可以采用。真空吸入法， 当系统抽完真空后可以采用这种方法，可以从低压侧和高压侧加注；或者在压缩机运转时，可以

12、采用在低压侧采用这种方法加注。（4）、充注制冷剂充注液态制冷剂（适合给新系统装料）通过高压侧向系统充注液态制冷剂的程序如下：当系统抽完真空之后，关闭高低压组合表高、低压两侧手动截止阀。将中间软管的一端与制冷剂罐注入阀的接头连接起来，打开制冷剂罐开启阀，再拧开高低压组合表的一端的螺母，让气体溢出几分钟，把空气赶走，然后再拧紧螺母。打开高压侧手动截止阀到全开的位置，把制冷剂罐道理，以便从高压侧注入液态制冷剂。从高压侧注入液态制冷剂两罐以上，或按规定的量注入。要特别注意，从高压侧向系统注入制冷剂时，千万不能开发动机，而且充注时不能拧开低压侧手动阀。充注气态制冷剂（适合给空的系统或部分空的系统补充加料

13、） 通过高低压组合表的低压侧向空调系统注入制冷剂。其程序如下：把高低压组合表与压缩机和制冷剂罐连接好。打开制冷剂罐，拧松中间注入软管在高低压组合表侧的螺母，直到听见制冷剂蒸气有流动的声音，然后拧紧螺母。其目的是将注入软管中的空气排除。打开低压阀，让制冷剂进入系统。当系统的压力值达到0.42MPa时，关闭低压手动截止阀。起动发动机，接通空调开关，把风机开关和温度开关都开到最大。再把低压侧截止阀打开，让制冷剂进入冷气系统，直到充注量达到规定值。在向短系统中充注规定量制冷剂之后，从检视窗中观察有没有气泡，如没有气泡了，将发动机转速调到2000r/min，风机转速达到最高档，在气温为3035时，系统内

14、低压侧压力为0.150.19MPa。2、帕萨特自动空调原理介绍在帕萨特空调系统中,压力传感器取替了空调系统中常用的压力开关，它采集制冷剂压力并将物理参数转化为电信号, 不同于压力开关的是它不仅采集确定的压力界限值, 而且监控整个工作循环过程的制冷剂压力。其优点在于:发动机的怠速可以和压缩机的功率消耗精确匹配。 怠速时冷却风扇的转速变化几乎感觉不到, 这尤其对于功率较低的发动机改善了舒适性。冷却风扇档位的接通和断开过程具有较短的延迟时间。帕萨特自动空调的各个风门均是由伺服电机控制的。自动空调的优点在于能够将多个参数计入调节系统中并能预先计算其再调整的热力结果。自动空调具有：-控制器-外部温度传感

15、器-内部温度传感器-阳光传感器-伺服电机-压力传感器控制器接受来自各个传感器的输入信号,去干扰并传至控制器的微电脑中。微电脑按已程序设定的额定值计算输出信号,将输出信号传给执行元件,执行元件就是空调器总成上的各个伺服电机, 伺服电机控制相应的风门。空调控制单元J255 对压缩机调节阀进行无级驱动。控制单元J255根据所需温度、外部与内部温度、蒸发器温度以及制冷剂压力的变化，控制单元对电磁阀N280的占空比进行控制，控制斜盘倾斜位置改变，从而决定了排量以及产生的制冷输出。在制冷功能被关闭后，多楔带仍驱动压缩机连续运转。制冷剂流量被相应降低至2%。图5为传感器在整车中的位置。图6表示的是控制各风门

16、的伺服电机。图5 各温度传感器布置图图6 控制各风门的调节电机3、帕萨特自动空调采用的新技术(1)、外部调节的变排量压缩机目前在德国大众公司使用的外部调节的变排量压缩机主要有电装公司的7SEU16, 7SBU16, 6SEU12。如图7所示。其工作原理：图7 外部调节的变排量压缩机、 控制阀的控制机理控制阀由机械元件A和电磁单元B组成,如图8所示.机械元件按着低压侧的压力关系借助于一位于控制阀低压区的压力敏感元件来影响调节。电磁单元由操纵和显示单元E87通过500Hz的通断频率进行控制。在无电流的状态下，阀门开启，高压和压缩机曲轴箱相通，高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡。全负荷时，阀门关闭，

17、曲轴箱和高压腔之间的通道被隔断，曲轴箱的压力下降，斜盘的倾斜角度加大直至达到100%的排量;关掉空调或所需的制冷量较低时,阀门开启, 曲轴箱和高压腔之间的通道被打开,斜盘的倾斜角度减小直至低于2%的排量.当系统的低压较高时,真空膜盒被压缩, 阀门挺杆被松开, 继续向下移动, 使得高压腔和曲轴箱进一步被隔离,从而使压缩机达到100%的排量;当系统的吸气压力特别低时, 压力元件被释放,使挺杆的调节行程受到限制,这就意味着高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断, 从而使压缩机的排量变小。图8 外部调节的变排量压缩机中的控制阀、新结构的皮带轮外部调节的变排量压缩机采用了新结构的皮带轮。如图9所示。当压缩机因损

18、坏而卡死时, 随动轮将根据橡胶元件温度的高低或多或少地产生变形,橡胶元件的弹性取决于结构件的温度。由于橡胶元件和随动轮的形变,避免了发动机皮带传动的损坏,同时防止了诸如水泵和发电机的损坏,起到了过载保护的作用。图9 新结构的皮带轮、外部调节的变排量压缩机的优点a)、压缩机一直运转, 无接合冲击, 提高了舒适性；b)、外部调节通过调节蒸发器的温度使制冷量和热负荷及能量消耗完美匹配,使出风口的温度,湿度恒定调节；c)、由于排量可以降低到近0%,省去离合器导致的重量下降为20%(500g800g)；d)、压缩机的功率消耗下降,燃油消耗下降；e)、新结构的皮带轮用于皮带传动和空调压缩机之间的力传递,消

19、除了扭矩波动并同时起到过载保护的作用。4、自动空调功能 自动空调的控制单元从传感器得到信息，并将它们与控制单元中的理论值进行对比，然后控制单元输出信号，从而控制电器部件 （终端控制）。 控制单元J255位于操作和显示单元E87之后。两个部件结为一体，不可分解。 为了能在某一部件失灵的或者电路断开时很快地找出损坏的原因，控制单元上装有故障存储器，用故障阅读仪V.A.G1551便可检读出来。 如果在受监控的传感器或部件上出现故障，它就会存储到故障存储器中。如果，所存储的某部件的故障对自动空调产生了持久的影响，控制单元J255的操作显示单元E87的显示器，在点火后大约闪光15s。在运转的情况下，无论

20、出现什么故障，控制单元都可维持其在应急状态下运行。在查找故障原因时，须打开自诊断系统，并用故障阅读V.A.G1551检读存储故障的信息。故障的情况通过查询故障表，找出可能的故障原因，以便对症下药，采取适当的修理措施，排除故障。空调的有些部件故障及其功能并不能进行自诊断，如温度传感器V42的鼓风机。在查询故障存储器之后仍未发现任何故障代码而故障现象依然存在，那么应根据故障现象继续进行其它检测。(1)、自动调空调面板介绍 在仪表板上，按键“AUTO”（“自动调节”），一切原有的与自动调节工况不符的调定参数全部返回。在ECON工况，仅压缩机被关闭，暖风和通风仍保持由电子控制。在熄火之前被自动调节所擦

21、去的，所选择的功能可持久存储。只有“循环空气工况”将在熄火20min后被擦去。在点火开关接通之后，如果所有的标志在自动空调操作与显示单元E87的显示区中闪烁，就说明该装置中存在故障。在此情况下，先查询故障代码并排除故障。 自动空调操作与显示单元E87的功能如图10所示。图10 自动空调操作与显示单元E871-风窗除霜器的按键 2-鼓风机档位显示器（在自动运行时8，不论实际转速如何，总是显示中间一档） 3-外界温度显示（如果行车的速度低于15km/h，而冷却剂的温度又高于70，所显示的值就不再变化。此时所显示的不是实际测量的外界温度，由于发动机的滞留热，低速下测得的外界温度会失真） 4-风窗除霜

22、的显示 5-空气循环的显示 6-气流方向的显示 7-所选择的车厢温度的显示 8-运行状态的显示（AUTO，ECON或OFF） 9-自动运行键 10-仪表板温度传感器G56和温度传感器的鼓风机 11-“ECON”的按钮 12-“升温”按键 13-“降温”按键 14-“气流向脚部空间”键 15-“气流向上身”键 16-鼓风机提高转速键 17-按键（用于鼓风机降低转速和关闭空调装置） 18-空气循环键 19-仪表板温度传感器G56和温度传感器的鼓风机V42（2）、自动空调系统自诊断自诊断的技术数据（表1） 表1 自诊断技术数据存储器长久存储器数据输出快速数据传输查询故障代码是最终控制诊断是初始设置是

23、控制单元编码是读取测量数据块是 自诊断测试时要保证：所有的保险丝全部正常；蓄电池的电压至少达到9V；蓄电池的负极连接牢靠。 连接故障阅读仪V.A.G1551并选择功能 A 连接故障阅读仪V.A.G1551，用电线V.A.G1551/3在点火开关断开的情况下接到诊断插座上，取下副仪表板上诊断插座的盖板；用电线V.A.G1551/3故障阅读仪。屏幕显示：V.A.G自诊断 帮助1-快速数据传输*2-闪光码输出*交替显示 如果显示器上没有显示，检查故障阅读仪V.A.G1551的电源。V.A.G1551的使用可参考其操作说明。 B 打开点火开关，按键1，进入“快速数据传输”的运行状态。屏幕显示：快速数据

24、传输 Q08-空调暖风电子 C 用Q键确认输入，输入地址码08后屏幕显示：快速数据传输试验员发送地址码08 D 屏幕显示：请稍等E 之后显示的将是控制单元的识别号。例如：3B1 907 044A Climatronic SXX编码02000 WSC XXXXX 其中：3B1 907 044A表示汽车为左置转向盘，带有蓝色显示器；左置转向盘，带有绿色显示器则为1J1 907 044A Climatronic表示系统名称 SXX表示软件版本 编码：无编码00000-显示器闪光；上海帕萨特B5的编码为02000 WSC表示维修站编码 F 如果在显示器上的出现下面所列的故障中的某一个，就应通过HELP

25、键让其打印出故障的原因。快速数据传输 帮助控制单元不回答 如果显示以下信息，则点火开关必须打开。快速数据传输 帮助Plus后空调线路并不接通 在程序开始起动和进行的过程中出现了故障（外部原因）快速数据传输 控制单元不发任何信号 检查诊断电线、电源线以及接地线。快速数据传输 故障在联络结构中 G 排除可能的故障原因之后重新输入“空调暖风电子装置”输入地址码08，并用Q键确认。在输入地址码08后屏幕显示：快速数据传输 试验员发出地址码08 显示的将是控制单元的识别号，例如：3B1 907 044A 自动空调 SXX编码02000 WSC XXXXX H 按“”键，屏幕显示（功能选择，例如02-查询

26、故障代码）快速数据传输 帮助选择功能XX I 在按帮助键后，将打印出可选功能的一览表（表2）。 表2 可选功能一览表代码功能01查询控制单元类型并选择功能02查询故障代码03最终控制诊断04初始设置05清除故障代码06结束输出07控制单元编码08读取测量数据块3查询故障代码 A 连接故障阅读仪V.A.G1551，输入地址码“08空调暖风电子装置”。并进一步操作，直到屏幕显示“功能选择XX”快速数据传输 帮助功能选择XX B 按键0和2，用02选择功能“查询故障代码”，屏幕显示：快速数据传输 Q02-查询故障代码 C 用Q键确认输入，屏幕显示所存储的故障数，或显示“未发现任何故障”。识别出X个故

27、障或未发现任何故障 D 按“”键，一个接一个显示所存储的故障，并通过打印出来。在显示并打印出最后的故障之后，须按故障表将故障排除。同“未发现任何故障”一样，在操作键后，程序回到初始位置。屏幕显示（功能选择）。快速数据传输 帮助功能选择XX E 如果发现一个故障，则按排除故障；清除故障代码（功能05）；查询故障代码（功能02）步骤处理。自动空调故障代码表 由控制单元J255识别的所有可能的故障，可以在V.A.G1551上打印出来，故障代码以5位的识别数字列表并附加出故障类型，见表3。如果故障中是偶然出现 ，在显示时这种故障就被标为“偶然出现的故障”（“SP”）。排除故障后，要先清除故障代码，并重

28、新进行故障查询。如果查不出故障，那么就运用“最终控制诊断03”或“读取测量数据块08”两种功能。如果未发现故障，显示器却在闪光，就须实施“控制单元编码07”和“初始设置04”两种功能。在某些情况下，要根据故障现象撇开自诊断查找其它可能的故障。 表3 上海帕萨特B5空调系统故障表故障代码故障原因故障排除00000未发现任何故障如果在修理后显示“未发现任何故障”，那就表示自诊断结束如果显示器闪光，可相继选择下列功能：07-控制单元编码04-初始设置65535控制单元-通往空调控制单元J255的线路和插接件故障-控制单元损坏-检查线路和插接件-通过读取测量数据块来检验控制单元J255-更换控制单元J

29、255并进行07-控制单元编码和04-调整到初始位置01297脚部空间出风口温度传感器G192断路/对正极短路接地后短路-对正极短路或断路（线路断路）或脚部出风口温度传感器G192的插接件有故障-接地后在通往脚部空间出风口G192的线路或插接件上短路。-G192损坏-通过“读取测量数据块”检查G192-检查线路和插接件-通过“读取测量数据块”检查G192-检查线路和插接件-更换G19200532电源电压信号太大信号太小-三相发电机损坏-通往控制单元J255的线路或插接件-通过“读取测量数据块08”检查电源电压（端子15上的电压）-检查控制单元的线路和插接件-检查三相发电机00538基准电压信号

30、太大信号太小-在线路或插接件上短路或断路。-控制单元J255上T16b8通住伺服电机的线路故障。-电位器G92或电位器G112或电器G113或电位器G114损坏。-控制单元损坏-检查控制单元的插接件及导线-相继拔开所述部件的插接件，清除故障代码并重新查询。如果不再出现“基准电压”这一故障，就须更换相应的伺服电机，因为一旦接上插座，它就会引起故障-更换控制单元并进行07-控制单元编码和04-调整到初始位置01296中间出风口温度传感器G191断路/对正极短路接地后短路-对正极短路或者通往中间出风口温度传感器G191的导线或插接件断路-接地后短路，或者通往中间出风口温度传感器G191的导线或者插接件断路-G191损坏-更换G191-通过“读取测量数据块”检查G191-根据电路图检查线路和插接件-通过“读取测量数据块”检查G191-根据电路图检查导线和插接件-更换G19100792空调装置的压力开关F1291）不能立即检查-通往空调装置压力开关F129的导或插接件断