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1、款广本雅阁24L汽车空调系统的常见故障排除常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号：系 部：专 业：题 目：2010款广本雅阁2.4L汽车空调系统的常见故障排除校内指导教师：企业指导教师：评阅者： 2017 年 2 月毕业设计（论文）中文摘要汽车空调是用来增加乘车舒适性的主要部件之一。随着汽车的普及汽车空调被广泛应用，成为了现代汽车的标准配备。汽车空调可以有效的改善车内的空气、温度、湿度等乘车环境，最大的保障了驾驶员与乘客的舒适性。汽车空调的工作环境较为恶劣且经常叫长时间的连续运转，所以比较容易易发生许多不同的故障。如何有效的提高汽车空调故障的诊断和维修效率是现阶段需要思考和研究的

2、。因此对于汽车空调所产生的故障进行诊断和研究是具有十分重要的现实意义。本课题以广本雅阁2.4L汽车空调系统为例，将其空调系统常见的故障做简单的介绍及分析将故障产生的原因，将如何进行故障诊断的步骤和故障排除的方法等进行简单的整合，并用故障树将其逐层的展示出来。并通过列举典型例子来研究故障的诊断方法及故障树的准确性。通过分析广本雅阁2.4L汽车空调的故障，来加深对汽车空调系统的了解和认识，以便在遇到一些常见的故障是能有更加高效率的去解决。关键词：汽车空调；空调故障；故障树；故障诊断毕业设计（论文）外文摘要Title: 2010 Guangshen Accord 2.4L car air condi

3、tioning system common troubleshootingAbstract：Car air conditioning is one of the main components used to increase ride comfort. With the popularity of automotive air conditioning is widely used, has become a modern car standard equipment. Car air conditioning can effectively improve the cars air, te

4、mperature, humidity and other driving environment, the maximum protection of the driver and passenger comfort. Automotive air conditioning work environment is relatively poor and often called a long continuous operation, so it is easy to happen many different failures. How to effectively improve the

5、 car air conditioning fault diagnosis and maintenance efficiency is the need to think and study at this stage. Therefore, it is of great practical significance to diagnose and study the faults caused by automobile air conditioning.This paper takes the 2.4L automobile air conditioning system of Guang

6、ben Accord as an example, and makes a brief introduction and analysis of the common faults of air conditioning system. The reason of fault diagnosis, the steps of troubleshooting and the method of troubleshooting are simple integration , And with the fault tree will be displayed layer by layer. And

7、through the enumeration of typical examples to study the fault diagnosis method and fault tree accuracy. Through the analysis of Corolla car air conditioning failure, to deepen the understanding and understanding of the car air conditioning system, so that in the face of some common faults can be mo

8、re efficient to solve.Key words: automobile air conditioning; air conditioning failure; fault tree; fault diagnosis目录1前言 12汽车空调 21.1汽车空调的发展历程 21.2汽车空调的发展方向 31.3空调检测与诊断技术的发展与现状 33广本雅阁2.4L汽车空调系统 43.1广本雅阁2.4L汽车空调系统工作原理 43.1.1制冷系统 43.1.2供暖系统 53.1.3 通风系统 63.2广本雅阁2.4L空调的组成部件和部件的工作原理 64汽车空调系统的故障诊断 84.1 汽车空

9、调故障诊断方法 84.1.1 故障树分析法 84.2汽车空调制冷系统故障 84.2.1空调不制冷故障树 94.3.2不制冷故障树分析 94.4 本章小结 135实际案例分析 155.1 广本雅阁2.4L轿车不制冷案例1 155.1.1 故障现象： 155.1.2 故障诊断与排除 155.1.3 故障总结 165.2 广本雅阁2.4L汽车空调不制冷案例2 175.2.1故障现象 175.2.2 诊断与排除 175.2.3故障总结 185.3广本雅阁2.4L汽车空调不制冷案例3 185.3.1故障现象 185.3.2 故障诊断与排除 185.3.3 故障总结 195.4 广本雅阁2.4L空调不制冷

10、案例4 195.4.1故障现象 195.4.2 故障诊断与排除 195.4.3 故障总结 206结论与展望 21参考文献 22致谢 231前言汽车更随着社会科技的发展和人民生活水平的提升走进了千家万户，成为现代家庭主要的代步工具。人们从考虑汽车安全性和可靠性进一步的提升到对舒适性的要求越来越高。汽车空调是改善乘客在乘车过程中感觉舒适性的重要部件之一。所以汽车空调伴随着汽车的不断发展和技术改进而被广泛应用，是现代汽车的标准配备，也是人们关注的主要部件之一。汽车空调工作的环境通常都比较恶劣而且经常需要连续长时间的运转，所以比较容易发生故障。其发生的故障多种多样，常有以下几种：不制冷或供冷不良；不制

11、热或供热不良；声音异常或有噪音；控制电器及元器件损坏等。1解决汽车空调出现的这些故障，需要对汽车空调系统有全面的认识。只有不断地深入去了解和探讨空调系统，才能够对汽车空调系统有正确的维护和全面的检查与故障排除。否则将无法确保空调系统正常工作运行，从而影响到车内舒适性。2汽车空调1.1汽车空调的发展历程1. 单一风暖系统：即利用房间取暖的方法。最开始时美国在1925年时出现了利用汽车冷却液通过加热器的方法取暖。到了1927年汽车空调发展到了具有加热器、鼓风机和空气滤清器等较为完整的供热系统。在寒冷的北欧、亚洲北部地区的汽车空调，仍然采用的是这种单一的暖风系统。22. 单一制冷系统：，美国通用汽车

12、帕克公司(PACKARD)在1939年提出并实验了在轿车上安装机械制冷降温的空调系统，成为汽车空调系统的先驱。在热带、亚热带的一些地区，所采用的汽车空调仍然是这种单一制冷系统。3. 冷暖一体化空调系统：1954年，美国通用汽车公司在纳什(NASH)牌轿车上安装了冷暖一体化的空调系统，至此汽车空调系统才算基本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，目前的冷暖一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。冷暖一体化汽车空调是目前普及度最广的一种汽车空调。24. 自动控制的汽车空调系统：冷暖一体化空调系统工作是需要人工进行操纵，这样增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不太理

13、想，无法达到乘客较为满意的舒适度。1964年美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调系统安装在卡迪拉克轿车上。这种自动空调系统只要预先设定所需的温度，空调系统就能自动地在设定的温度范围内工作，达到调节车室内空气的目的。大大减少了司机的操作量也提高了乘客室的舒适度。25. 微机控制的汽车空调系统：1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究微机控制的汽车空调系统，1977年同时安装在各自生产的汽车上。微机控制的汽车空调系统功能增加，显示数字化。微机根据车内外的环境条件，控制空调系统的工作，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，极大地提高了调节效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和最

14、佳的舒适性。21.2汽车空调的发展方向如今汽车空调采用的大多数都是多传感器自动控制的系统，ECU接收传感器反馈回来的信号，ECU再将接收的信号结果处理后传送给执行器，通过执行器的工作将车内的温度、空气流动速度与车厢内外的空气转换速度等自动控制在最佳的状态。通过对模糊控制理论在汽车空调控制器上的运用。不仅大大提高系统的准确性和稳定性，而且这种控制系统可以让汽车空调在各个季节都能够实现自动调节。未来汽车空调的发展：利用自动微型计算机智能化进行控制的方向发展；变排量压缩机会的到进一步的发展和运用；新型的空调结构和系统也会得到发展，并且出现新型的空调部件。汽车空调的发展方向大致将会朝着绿色环保、高效率

15、、高性能、低振动、低噪声、操作维修简便、安全可靠等方面发展，以满足人们对汽车舒适性的要求。31.3空调检测与诊断技术的发展与现状随着汽车空调技术的提高，汽车空调的系统也越来越复杂。传统的诊断方法和诊断设备都无法满足维修的需求，为了满足需求现代空调系统大多数都加入了自诊断和失效保护功能提高了空调的技术使用以及故障排除效率。故障诊断的发展：随着科技与技术的快速提升发展，汽车上所包含的科技也不断地得到提高。汽车空调等均由电控单元ECU全面控制，电控单元具有自诊断功能，能记录出现的故障，并以代码形式存储在电控单元存储器中。通过解码器可从电控单元储存器中，读出存储的故障码，从而确定故障的部位和提供排除故

16、障的在线帮助。检修工具的发展：维修设备也随之科技的发展产生了质的变化。汽车空调的维修设备也在不断的更新。歧管压力表、检漏仪、维修阀等设备的问世使得汽车空调的维修越来越方便。3广本雅阁2.4L汽车空调系统3.1广本雅阁2.4L汽车空调系统工作原理汽车空调利用传感器实时对汽车乘客室内温度及车外环境温度的变化进行检测，各传感器将检测到的变化转换为信号方式传送给空调ECU，ECU按照预先编制的程序对信号进行处理，然后将处理好的细胞传给执行元件，不断地对鼓风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等按照设置好的情况进行调节。从而使车厢内部的空气温度及空气流动情况始终保持在驾驶员设定的水平上。另外大部分

17、汽车空调还具备自诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检测。6表3-1发射器接收器信号 各传感器 ECM电磁离合器请求信号加热器怠速提升请求信号空调怠速提升请求信号车外温度数据外部可变控制电磁阀电流信号先前空调控制请求信号空调（制冷剂）压力请求信号空调放大器组合仪表车外温度数据空调放大器DLC3诊断工具响应主车身ECU空调放大器目的地标的组合仪表空调放大器车速信号 ECM空调放大器发动机冷却液温度信号发动机转速信号空调控制切断信号空调-发动机协同控制3.1.1制冷系统制冷剂气体通过吸气管被压缩机吸入，压缩成高压、高温蒸汽，然后再经排气管进入冷凝器。在水箱冷却风扇和外部风力的作用下，制冷剂由气态

18、转变为液态（降低露点温度）。高压的制冷剂液体流入储液干燥器后，由滤清干燥剂将液体中残存的尘埃和水分除去。然后，高压的R134a液体，经管流向膨胀阀，膨胀阀起节流作用，使具有一定温度、压力的液体，经过膨胀阀的急剧膨胀，节流后降压、降温（当气体在低压的环境下的凝点温度小于外部环境温度时，气体容易液化成为液体）。因此，低温的Rl34a液体以雾状进入蒸发器，通过蒸发器进行热交换，吸收蒸发器周围空气的热量。在蒸发器后装有一个离心式鼓风机，以使空气不断地从蒸发器通过，变冷后送入车厢。此时由蒸发器出来的制冷剂已变成了低温、低压的气体，气体经吸气管再被压缩机吸入并压缩，这样反复循环，便可使车厢内不断获得冷气。

19、3.1.2供暖系统图3-1 暖风装置中各部件的位置汽车空调供暖系统利用发动机的部分冷却循环水的余热供热，将其引入热交换器，放热后的冷却水经过加热器出水管流回发动机，冷空气被加热器鼓风机吹入加热器芯子，冷空气经过加热后由不同的空调出风口进入车厢内实现取暖。车厢内置温度传感器，检测车厢内部的温度并将其转换成电子信号发送给空调ECU，ECU将信号输出给执行器，执行器控制加热元件的数量，使得车厢内部维持在设定的温度下。暖风还可以除去车厢内部前挡风玻璃上的霜和雾气，增加驾驶的可视度，保障了汽车驾驶的安全性。3.1.3 通风系统通风系统是将车外的新鲜空气吸入系统内，加上车内的循环空气通过鼓风机进入到冷却器

20、中，再由风门调节后通过加热器，最后由各吹风口吹入汽车乘客室的不同位置。3.2广本雅阁2.4L空调的组成部件和部件的工作原理广本雅阁2.4L汽车空调的主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、PTC加热器、鼓风机与各种传感器（温度传感器、空调压力传感器等）。2.2.1压缩机（变排量式压缩机）压缩机通过抽吸作用使蒸发器内的压力降低，压力变低后制冷剂的可以在低温的情况下沸腾，从而将车内的热量吸走。再通过压缩作用将吸入的制冷剂蒸汽转变成高温高压的，再通过冷凝器将热量排到汽车外部。压缩机按照排量的变化可以分为定排量和可变排量压缩机。变排量压缩机是在定排量压缩机的基础上进行改进的，在旋转的斜盘上增加可变排

21、量的机构，通过各个传感器传来的信号与空调的制冷负荷来调节可变排量的机构运动，从而使压缩机的排量能够实现无极的调节。本课题研究的广本雅阁2.4L是使用斜盘式可变排量压缩机。 变排量压缩机相对于定排量压缩机来说，可变排量压缩机的排气压力和工作扭矩的波动都较小，可以较好的避免对发动起造成冲击且可以保持蒸发器出于低压时候的稳定性，同时可以提高车内温度的稳定性。而定排量压缩机的排量无法随环境和工况的改变而变化，这样会增加汽车的油耗。斜盘式压缩机具有结构紧凑、效率高和性能可靠等优点。2.2.2 冷凝器（平流式冷凝器）冷凝器是管子和散热片组合起来的热交换器，正常安装在汽车发动机散热器的前方。在风扇的作用下把

22、来自压缩机的高温高压气态制冷剂的热量通过管壁和翅片散发到外部的空气中去。冷凝器分为三种结构形式：管片式、管带式和平流式。广本雅阁2.4L汽车空调使用的是平流式冷凝器，平流式冷凝器的制冷剂是从管接头进入圆柱形集管的，然后通过到铝制扁管的分流进入到对面的集管，最后回到管接头座。平流式冷凝器相比较于其他两种冷凝器有着制冷剂冷凝压力低、制冷剂充注量少等优点。同样的迎风面积，平流式冷凝器要比其他两种冷凝器的热交换率高出很多。2.2.3蒸发器（层叠式）蒸发器也是一种热交换器，它的作用将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面的热量使其降温，风机再将温度下降的冷风吹到车厢内，达到降低车厢

23、乘客室内部温度的目的。广本雅阁2.4L主要使用的蒸发器是层叠式蒸发器，它是由两片复杂形状的铝板相叠成的制冷剂通道，且通道之间夹带蛇形的散热铝带，因为与空气的接触面积比其他两种大，所以层叠式蒸发器的换热效率是最高的。但是层叠式蒸发器所需要的焊接技术要高出管片式蒸发器和管带式蒸发器很多，加工难度会比较大。但因为其结构紧凑，换热效率高所以现在大部分车型都采用层叠式蒸发器。2.2.4膨胀阀（热力膨胀阀）膨胀阀有热力膨胀阀和电子膨胀阀两种。膨胀阀式安装在蒸发器入口管路上，是一种感压和感温自动阀，它可以根据接收到来自压力传感器和温度传感器的信号经过ECM处理过的信号，来开启或关闭阀门，从而调整和控制进入蒸

24、发器的制冷剂量，来保障蒸发器内的制冷剂能得到完全的蒸发。虽然电子膨胀阀相对于热量膨胀阀来说具有响应速度快，流量调节范围宽，且能保证蒸发器的使用效率提高、运行稳定等优点。但是因为推广度低于热力膨胀阀，所以广本雅阁2.4L使用的膨胀阀还是热力膨胀阀。2.2.6.PTC加热器PTC加热器是正温度系数热敏电阻加热器的缩写。PTC加热器安装在空调加热装置的加热芯上方，由一个PTC元件、一个铝散热片和铜片组成。当电流通过PTC元件时它会产生热量来加热通过装置的空气。是一种自动恒温省电的电加热器。PTC加热器具有热阻小，换热效率高等优点（PTC：Positive Temperature Coefficien

25、t，正温度系数。）2.2.7.鼓风机汽车空调所使用的大部分鼓风机是靠电机的带动来对空气进行较小幅度的增压后将冷空气送到所需要的车厢乘客室内，或者将把冷凝器附近的热空气排到车外。鼓风机有离心式和轴流式两种类型，区分方式为气体流向与风机主轴之间的关系，两者之间为直角的是离心式，广本雅阁2.4L使用的就是离心式鼓风机，它具有高风压、小风量、小噪声的特点。2.2.8空调ECU接受传感器发出的信号，并对一些信号进行处理转换后将处理好的信号发送给执行器，执行器根据接受的信号进行工作，实现空调的制冷或者供暖。4汽车空调系统的故障诊断4.1 汽车空调故障诊断方法4.1.1 故障树分析法故障树分析法是根据各个部

26、件之间的关系，将发生故障的部件从系统到元件、从整体到局部进行逐层细化分析来建立树形的模型，用来对系统和诊断步骤进行可靠性分析的一种图形演绎方法。故障树分析法能够进一步快速且准确找出基本故障发生的位置，确定故障的原因，给故障的诊断提供了依据。提高故障排除的效率。3.2.2 经验法经验法也称“四字法”，是用“看、听、摸、测”结合维修人员的经验诊断故障，用“清、调、换、焊”四字经验来排除故障。看：看视液镜来观察制冷剂的情况来判断制冷剂的量是否符合工作要求和管路的清洁情况，用以排除管路堵塞带来的故障。看管路和部件之间的接头防止泄露，看结霜情况来判断制冷系统的工作情况。听：听压缩机、鼓风机、冷凝器电子扇

27、工作时声音，空调系统工作时是否存在异响，判断空调系统是否正常工作。摸：触摸某些部件来感觉温度并与系统正常工作时这些部件的温度进行比较来判断该部件是够正常工作。测：用不同的测量仪器来测量相关部位的温度、压力、电阻、电压，将测量值与标准值比较，判断部件有无故障。清：除去存在油污、堵塞、污渍的相关部件，保障部件和系统的正常工作。调：调整液体量或者管路的压力，皮带松紧度。换:对于损坏且不可通过修理来恢复工作的部件则需要进行更换。焊：管路泄漏部分可以同过焊接恢复正常工作的则只需要焊接上即可。4.2汽车空调制冷系统故障图4-1 冷气装置的构成以及制冷剂的循环过程汽车空调制冷系统存在的故障有不制冷、制冷不足

28、，本课题以汽车空调不制冷为例子进行论述。汽车空调不制冷时的表现为启动发动机，打开空调开关，打开风机开关，温度设置在较低的位置，出风口无冷风吹出。4.2.1空调不制冷故障树图4-2 空调不制冷故障树4.3.2不制冷故障树分析空调不制冷的故障原因有很多，在进行故障排除时要油简入难这样有助于对故障的排除。首先应该对故障车进行故障码的读取，在存在故障码的情况下，应该以存在故障码的部位为优先进行故障排除，对于不存在故障码的故障，则需要根据空调系统的工作数据以及电路分析的结果再依据故障树对故障进行诊断。表4-1故障诊断码表DTC代码检测项目故障部位B1412(*1)环境温度传感器电路环境温度传感器环境温度

29、传感器和组合仪表之间的线束或连接器组合仪表空调放大器CAN通信系统B1413蒸发器温度传感器蒸发器温度传感器蒸发器温度传感器与空调放大器之间的线束或连接器空调放大器B1423压力传感器电阻压力传感器压力传感器和空调放大器之间的线束或连接器膨胀阀冷凝器冷却器干燥器冷却风扇系统空调系统B1451压缩机电磁阀电路空调压缩机（压缩机电磁阀）空调压缩机和空调放大器或车身搭铁之间的线束或连接器B1499多路通信电路CAN通信系统根据该故障树进行排故，最开始时应要排除控制线路的问题，判断控制线路的保险丝是否损坏。如果是保险丝损坏或者控制电路和链接器损坏这时只要更换相同型号的保险丝或者替换掉短路或开路的那部分

30、线路。排除最基础的控制线路的问题后，应该考虑是不是制冷剂的问题。多于或者少于规定值的制冷剂（规定值：410-470g）和制冷剂压力都会影响到空调制冷的效果。正常的制冷剂量低压侧的压力：0.15-0.25MPa；高压侧的压力：1.37-1.57MPa（室外气温为30）。用歧管压力组件检查制冷剂压力：当低压侧和高压侧的压力均过高，低压管路过热，并且通过观察孔能看到气泡。测量计显示如图3-2所示。可能的原因是制冷剂中存在空气，会造成制冷系统不工作。这时我们应该检查压缩机机油的量以及洁净度。在确认了机油的量和洁净度都正常后，可以排空整个制冷剂循环系统重新加入洁净的制冷剂来解决问题。 图4-3 测量计显

31、示图制冷剂压力检测通常有以下几种情况： 1.高压低、低压也低制冷剂不足的时候会导致压力检测时，测量值为高、低压侧压力均低于正常值。这时应该要检查制冷系统是否存在着泄漏。 2.高压高、低压正常 当冷凝器的冷凝条件不好时，测量制冷剂压力则存在高压高、低压正常的情况。进行故障诊断时可以优先考虑检查冷凝器是否存在堵塞现象；散热片是否存在着变形现象。 3.高压高、低压低当压力表显示值与标准值相比时高压高于正常值、低压则比正常值低时表明制冷系统存在着堵塞的现象。 4.高压高、低压高制冷剂过量时会导致制冷剂压力出现高压高、低压低的现象。这时需要进行制冷剂的回收。 5.高压正常、低压高 压力表显示为高压测压力值符合正常、低压值高于正常值时，则可能是膨胀阀的阀门开启度过大。 6.高压正常、低压低 当蒸发器结霜时会使制冷剂压力呈现高压侧压力正常而低压侧压力低于正常值。 7.高压低、低压高 压缩机在长期使用后会出现串腔的情况，这会导致制冷系统的制冷剂压力为高压侧低于正常值、低压侧高于正常值。更换压缩机或者内部的阀片时可以排除高压低、低压高的故障。排除空调压力传感器方面的故障时，应该先检查线束和连接器是否存在故障。电源电路的规定