本科生毕业论文（论述）

题 目： 汽车空调的故障检测

专业代码：机械设计制造及其自动化(080301)

作者姓名： 王振宁

学 号： 2008203741

单 位： 汽车与交通工程学院08级2班

指导教师： 楚晓华

2012年 5 月 25 日

原创性声明

本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。

学位论文作者签名 日期

指导教师签名 日期

摘要

目前，随着汽车使用的日益普遍和人们对高质量生活的追求，汽车空调已经进入了人们的日常生活。因此，汽车空调的检修工作也逐渐被人们重视起来。本文便是以汽车空调的检修为主线贯穿起来的。论文系统的阐述了现在主流空调的组成、工作原理以及空调的一般检修过程。如果能够熟练掌握，会对对汽车空调的日常检修起到很好的实际帮助。论文最后还给出了汽车空调的日常保养常识，能有效的提高汽车空调的使用寿命。

论文首先介绍了汽车空调工作时的主要工作参数，然后是汽车空调的主要工作内容以及它们各自的工作原理，其次是汽车空调制冷系统的主要组成部分。最后的重点则是汽车空调各组成部分的检修工作流程简介，这部分系统的阐述了汽车空调各部件的具体拆卸方式以及修理方法，最后还添加了非独立汽车空调的检修，有效的提高了汽车空调检修的实际操作性和实用性。

关键字：汽车空调 压缩机 检修

Abstract

Nowadays,with the use of cars increasing rapidly and the promotion of people's living level,automotive air conditioning has already come into our daily life.As a result,people gradually pay more attention to the repairing work of the automotive air conditioning.Therefore,this article is linked by the repairing work of the automotive air conditioning that is used as the main line.The paper states clearly that it contains the components,operating principles and the basic maintenance process of the automotive air conditioning.If we can know well about these knowledge,it would help a lot when we take daily tests and maintenances.At the end of the article,there are also some of the common sense of how to take care of the automotive air conditioning as a routine.It can improve its service life effectively.

The paper first introduces the basic parameters when the automotive air conditioning works.Next,it shows the main working contents and their operating principles for each.Besides,there are also some information about the main parts of the refrigeration system of the automotive air conditioning.Finally,and the most importantly,it contains the technological process that it can tell you how to repair each part of the automotive air conditioning.You can be taught the specific methods of tearing down and repairing the components in this chapter.At last,the methods of repairing the independent automotive air conditioning are mentioned as well.It would be helpful to make the maintenance become more operable and practical.

Keywords: automobile gear; compressor; maintenance

目 录

第一章 汽车空调的评价指标组成与原理 ................... 1

1.1汽车空调的评价指标 ....................................... 1

1.2汽车空调的工作原理 ....................................... 1

1.2.1制冷系统原理........................................ 1

1.2.3通风................................................ 2

1.2.4除湿................................................ 2

1.3汽车空调的组成 ........................................... 2

第二章 汽车空调的检修 ................................. 3

2.1汽车空调检修的基本工具 ................................... 3

2.2汽车空调制冷系统检修的基本操作 ........................... 3

2.2.1制冷系统工作压力的检测.............................. 3

2.2.2从制冷系统内放出制冷剂.............................. 4

2.2.3制冷剂充注过程...................................... 5

2.2.4制冷剂的充注........................................ 9

2.2.5制冷系统内空气的排除............................... 10

2.2.6冷冻油的加注....................................... 10

2.3 非独立式汽车空调系统的检修.............................. 11

2.3.1压缩机检修......................................... 12

2.3.2储液干燥器的检修................................... 14

2.3.3膨胀阀的检修....................................... 14

2.3.4冷凝器检修......................................... 16

2.3.5蒸发器检修......................................... 17

2.3.6制冷系统及压缩机的装配............................. 18

2.4 汽车空调的维护与保养.................................... 18

总结 ................................................. 20

参考文献 ............................................. 21

致谢 ................................................. 22

聊城大学本科毕业论文(设计)

II

汽车空调系统的的故障检测

第一章 汽车空调的评价指标组成与原理

1.1汽车空调的评价指标

汽车空调的评价指标主要有温度指标、湿度指标、空气的清新度和除霜能力。

1.2汽车空调的工作原理

压缩机运转时，将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后，在高温高压（约70℃，1471KPa）的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器，并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到50℃ 左右。这时，制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂，进入干燥器，除去了水和杂质后，流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔流出，变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂，从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气，不断流过蒸发器表面，被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入，这样反复循环即可达到制冷目的。

汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿

1.2.1制冷系统原理

汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供，汽车在怠速状态下打开空调制冷，怠速会明显增大，油耗也会相应的增加。油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系，环境温度高，制冷剂膨胀的压力大，发动机驱动空调的消耗也相应加大，环境温度低油耗相应减少。

1.2.2制热系统原理

汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系。制热的热源不是空调本身获取的，是由汽车的散热水箱（中控台下面的暖风机总成内的副水箱）提供。早晨在热车前空调吹出来的是冷风，待热车后空调热风源源不断的送出来，制热本身基本没有能量消耗，是利用汽车的余热完成的。但在冬季，为了提升水温，加大喷油量，

也使耗油量增加。但是只是在启动初期，等发动机运转正常，就是利用发动机的散热来供暖了。（而有的柴油车由于水温上升慢，为了一发动车就能享受到暖风，所以在暖风机里面加有电热丝）。

1.2.3通风

通风分为内循环和外循环，使用内循环时，车内空气基本不与外界交流。使用外循环时，位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来以保持车内空气的清新。

1.2.4除湿

空调制冷的过程就是除湿的过程，从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来。在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候，车内的玻璃上容易起雾，打开空调驱雾就是一个除湿的过程[1]。

1.3汽车空调的组成

汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。

第二章 汽车空调的检修

2.1汽车空调检修的基本工具

检修汽车空调时，除了使用各类扳手、螺钉旋具(俗称起子)、钳子、锉刀、万用表、电烙铁、电钻、钢锯和手电筒等常用工具外，还必须具备一套专用的检修工具和设备，用于对制冷系统检测和维修作业。主要有歧管压力计、三根连接用的胶皮软管、制冷剂罐注入阀、真空泵、制冷剂漏气检测仪、截止阀和T形接头等工具与设备。

2.2汽车空调制冷系统检修的基本操作

汽车空调制冷系统检修的基本操作一般包括制冷系统工作压力的检测、制冷系统的检漏、从制冷系统内放出制冷剂、抽真空、加注和补充制冷剂、加注和补充冷冻油等。

2.2.1制冷系统工作压力的检测

要了解汽车空调制冷系统工作循环进行的情况，必须测量制冷系统工作时高压侧和低压侧的压力。[2]制冷系统工作压力的检测方法如下：

1)将歧管压力计正确联接到制冷系统相应的检修阀上，如果是手动阀．应使阀处于中位。

2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。

3)用手拧松歧管压力计上高低压注入软管的联接螺母．让系统内的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出，然后再将联接螺母拧紧。

4)起动发动机并使发动机转速保持在l000～l500r/min，然后打开空调A/C开关和鼓风机开关，设置到空调最大制冷状态，鼓风机高速运转，温度调节在最冷。

5)关闭车门、车窗和舱盖，发动机预热。

6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度，在外界温度为27℃时，运行5min后出风温度应接近于7℃。

7)观察高低压侧压力，压缩机的吸气压力应为207Pa～24kPa，排气压力应为1103～l633kPa。应当注意，外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作，在离合器分离之前记录下数值。

8)如果压力异常，其原因及检修方法见表2-1。

表2-1压力异常其原因及检修方法表

2.2.2从制冷系统内放出制冷剂

由于修理或其他原因需将系统内的制冷剂排放掉时，排放有两种方法：一是将制冷剂放到大气中，但这要污染环境；二是回收制冷剂，但要有回收装置。排放时，

周围环境一定要通风良好，不能接近明火，否则将产生有毒的气体。制冷剂排放的具体操作步骤如下：

1)关闭歧管压力计上的手动高、低压阀，并将其高、低压软管分别接在压缩机高、低压检修阀上，将中间软管的自由端放在干净的软布上。

2)慢慢打开手动高压阀，让制冷剂从中间软管布上排出，阀门不能开得太大，否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。

3)当压力表读数降到0.35MPa以下时，再慢慢打开手动低压阀，使制冷剂从高、低压两侧同时排出。

4)观察压力表读数，随着压力下降，逐渐开大手动高、低压阀，直至低压表的读数指到零为止[10]。

2.2.3制冷剂充注过程

图2-1 制冷剂冲注流程图

对于新安装的汽车空调制冷系统，因修理或更换制冷系统零部件而放空后的制冷系统在完成安装或维修作业后要重新充注制冷剂。一般可按图2-1步骤或程序进行[3]。

从上述制冷剂充注程序可看出，制冷剂的充注包括抽真空作业、检漏作业、从高压侧充注液态制冷剂、从低压侧充注气态制冷剂和检查制冷剂量五项基本作业。

1．抽真空作业

汽车空调制冷系统修理之后，由于接触了空气，必须用真空泵抽真空，排除制冷系统内的水分和空气，以维护空调制冷系统的正常工作，抽真空并不能直接把水分抽出制冷系统，而是产生真空后降低了制冷剂的沸点，水以蒸汽的形式被抽出制冷系统。

抽真空之前，应进行制冷剂泄漏检查。抽真空也是进一步检查系统在真空情况下的气密性能。

抽真空的步骤如下：

1)将制冷系统、歧管压力计以及真空泵连接好，压缩机高、低压检修阀处于微开位置，歧管压力计上的高、低压手动阀处于闭合状态，拆除真空泵吸、排气口护盖，歧管压力计上的中间软管和真空泵进口相联接。

2)打开歧管压力计的高低压手动阀，起动真空泵、观察低压表指针，应有真空显示。

3)操作5min后，低压表应达到33.6kPa(绝对压力)，高压表指针应略低于零的刻度，如果高压表指针不能低于零的刻度，表明系统内有堵塞，应停止，清理好故障，再抽真空。

4)真空泵工作15min后观察压力表，如果系统无泄漏，低压值应达到13.28～20.05 kPa的绝对压力。

5)如果达不到此数值，应关闭低压侧手动阀，观察低压表指针。如果指针上升，说明真空有损失。要查泄漏部位．进行检修后才能继续抽真空，这一步也就是真空试漏法。

6)抽真空总的时间不少于30min，然后关闭低压手动阀。就可以向系统中充注制冷剂。

2．制冷系统的检漏

由于汽车空调制冷系统各部件及管路均采用可拆式联接。压缩机也是开式结构，而制冷剂的渗透能力很强，因此制冷系统的泄漏是不可避免的。据统计，汽车空调不制冷或制冷不足故障中，70％～80％都是由系统泄漏所造成的，因此制冷系统的检漏作业在汽车空调维修作业中是十分重要的一个环节。目前常用的检漏方法主要有以下几种。

(1)检漏仪器检漏 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卤素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内必须有一定压力(98～294kPa以上)的制冷剂．因此在进行检漏作业之前，应适当加入一定量的制冷剂(对轿车空调来说，在抽真空作业进行完成后，从高压侧注入200g左右的液态制冷剂即可)，或不放出系统内原有的制冷剂以备检漏之用。

(2)肥皂泡沫法检漏 当没有检漏设备时，可利用肥皂水对可能产生泄漏的部位进行直接检查，方法是通过歧管压力计给制冷系统内充入784～1172kPa的干燥氮气，然后把肥皂水或其他起泡剂涂在需要检查的部位，如各联接头、焊缝等，若发现有排气声或吹出肥皂泡，则说明该处有泄漏。

(3)油迹法 制冷剂与冷冻油能互溶，如因密封不良而使制冷剂泄漏时，便会带出少量的冷冻油，使泄漏处形成油斑，粘上尘土便形成油泥。根据这种现象就能找到泄漏部位，不过只有在泄漏量较大时，这种现象才明显。

(4)着色法 将某种颜色的染料加入制冷系统中并随制冷剂一起在管路中循环流动，当系统管路或部件发生泄漏时，加入的染料也随之渗漏出来并粘在泄漏部位使之变色，通过观察制冷系统管路和部件的颜色，就能很容易地发现泄漏部位。

(5)真空保压法在抽真空作业完成之后，不要急于加注制冷剂，而是保持系统真空状态一定的时间(一般数十分钟至数小时)后，观察歧管压力计上的低压表真空度是否发生变化。如真空指示没有变化，则说明系统无泄漏；如真空指示回升，则说明系统有泄漏。这种方法只能判断系统有无泄漏．而无法具体指示泄漏部位，因此只用于加注制冷剂前的初步检漏。

3．从高压侧注入液态制冷剂

液态制冷剂可以从高压侧注人，其加注方法如下：

1)抽真空作业完成后，将中间注入软管从真空泵上卸下，改接到制冷剂注入阀接口上，装好制冷剂罐并用注入阀打开制冷剂罐．然后将与歧管压力计相连接的中间软管接头稍微松开一些，直到听到嘶嘶声后再拧紧，以排出中间注入软管内的空气。

2)打开歧管压力计高压侧手动阀，制冷剂便经高压侧注入软管进入系统高压

侧，这时观察低压表指针是否随高压表指针一起升高．若低压表指针不回升或回升很慢，说明系统内部有堵塞处，应停止充注并进行检修。

若低压表指针随高压表一起正常回升，可将制冷剂罐倒立，使制冷剂呈液态进入系统。注入规定量的制冷剂后，关闭高压侧手动阀和注入阀后，即可进行检漏或试运行。

从高压侧注入一定量的液态制冷剂(一般200g左右)一般在抽真空后，初步检漏之前进行，以使制冷系统有一定量的制冷剂并保持一定的压力，便于用卤素检漏仪进行检漏作业。另外应注意，采用这种方式充注制冷剂时，不允许打开歧管压力计上的低压手动阀，也决不允许运转压缩机，否则有造成制冷剂罐爆裂的危险。

4．从低压侧注入气态制冷剂

气态制冷剂一般从制冷系统低压侧检修阀注入，用于初步检漏后充足制冷剂量或给系统内补充制冷剂，其加注方法如下：

1)将歧管压力计联接于制冷系统检修阀上，中问注入软管与制冷剂注入阀和制冷剂罐联接好。

2)起动发动机并使之保持在l500～2000r/min转速下运转，接通空调A/C开关使压缩机工作，鼓风机以高速旋转，温度调节推杆或旋钮调至最大冷却位置。

3)用注入阀打开制冷剂罐并保持罐体直立，缓慢打开歧管压力计低压手动阀．气态制冷剂便由制冷剂罐经注人软管、低压侧检修阀被压缩机吸人制冷系统低压侧。同时调节低压侧手动阀开度，使低压表读数不超过411.6kPa。为加快充注速度，可将制冷剂罐直立放在温度为40℃左右的温水中，以保证制冷剂罐内的液态制冷剂具有一定的蒸发速度。

4)若使用的是小容量罐，在加注一罐后仍需加注时，可关闭歧管压力计上的低压侧手动阀，从空罐上卸下注入阀，把它装到待用的制冷剂罐上，排出中间注人软管内的空气后，再继续加注到适量为止。

5)充注完毕后，关闭歧管压力计低压侧手动阀，关闭注入阀，关闭空调A/C开关和鼓风机开关，让发动机熄火，卸下歧管压力计即可。

5.检查制冷剂量

表2-2制冷剂量处理方法表

起动发动机，将发动机转速稳定在1500～2000r/min，把空调功能键置于最大制冷状态，风机(包括冷凝器和蒸发器风机)置于最高转速，开动空调系统5min后通过视液窗进行观察。观察的现象、结论和处理方法如表2-2所示[4]。

2.2.4制冷剂的充注

汽车空调经过一段时间运行后，由于汽车振动等原因，使某些部位的接头松动，制冷剂泄漏，制冷效果变差。经过查漏、排漏后．需要从低压侧向系统补充制冷剂。其具体操作步骤如下：

1)开动汽车空凋，使其运转几分。

2)从视液窗检查制冷剂的流动情况。若气泡连续出现，则表明系统内缺少制冷剂。若气泡间断出现，需要再运转一会，继续观察气泡是否消失，若仍然有气泡，就表明该系统缺少制冷剂。

3)将歧管压力计、制冷剂罐和系统联接起来。

4)打开制冷剂罐上的阀，拧松歧管压力计上的中间软膏接头，使制冷剂放出几秒，然后拧紧接头。

5)关闭手动高压阀，将制冷剂罐直立，起动发动机、接合压缩机运转，打开手动低压阀，让气态制冷剂从低压侧吸人压缩机，待达到规定量时，关闭手动低压阀和制冷剂罐开关阀。

6)从系统上卸下歧管压力计和制冷剂罐。

2.2.5制冷系统内空气的排除

由于空气不能凝结且又比制冷剂轻，因此空气进入系统后都积存在冷凝器或储液干燥器上部。系统中若有空气将影响冷凝器的冷却散热效果，并使冷凝压力和温度过高，同时系统低压也将较高，整个系统制冷能力下降。因此系统中若进入空气要及时排除，其排除方法如下：

1)排出系统内的制冷剂。

2)检查制冷系统是否有泄漏的地方并补漏。

3)用真空泵反复多次抽出系统内的空气。

2.2.6冷冻油的加注

汽车空调制冷系统在一般情况下，冷冻油的消耗量很少，可以每两年更换一次，每次加入规定的数量。添加时一定要保证是同一牌号的冷冻油，因为不同牌号的冷冻油会生成沉淀物。

制冷系统如果制冷剂泄漏速度很慢，对冷冻油泄漏影响不大。制冷剂如果泄漏速度很快，冷冻油也会随之很快泄漏。

如果压缩机内冷冻油存油过少，压缩机会过热，甚至发生卡缸现象。系统内冷冻油过多，膨胀阀、蒸发器会发生故障，因此压缩机内必须保持正常的存油量。 添加冷冻油可用以下两种方法：

(1)直接加入法将冷冻油按标准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、冷凝器和储液干燥器时可以采用。

真空吸人法 真空吸入法是先将系统抽真空到98kPa，用带有刻度的量杯准备比需要补充量还要多一些的冷冻油，然后开始加冷冻油。表2-3为更换部件时的冷