汽车空调论文稿姜春田.docx

汽车维修技师专业技术论文

浅谈汽车空调系统电路故障
诊断与排除

姓 名：姜 春 田
职 业：汽修专业教师
鉴定等级： 技 师
单 位：河南省周口联营职业中等专业学校

二零一二年五月二十三日
目 录
摘要…………………………………………………………………1
1、空调系统的基本了解…………………………………………………1
1.1空调系统的组成 ……………………………………………………1
1.2汽车空调系统各部分组成及相关电气部件…………………………2
1.2.1制冷装置……………………………………………………………2
1.2.2供暖装置，通风装置及空气净化装置……………………………3
2、轿车空调制冷系统维修常见故障分析与排除………………………3
2.1轿车空调制冷系统常见故障分析与简易诊断方法…………………3
2.2汽车手动、半自动空调系统的电气故障的检修思路。……………4
2.2.1汽车手动、半自动空调电气故障特点……………………………4
2.2.2、电控空调电气故障的特点。……………………………………5
3、轿车空调故障维修案例………………………………………………6
3.1帕萨特B5汽车空调有时工作有时不工作。………………………6
3.2 2006年日产轿车， 空调时凉时热。………………………………7
3.3一汽大众速腾开空调不制冷…………………………………………8
致 谢…………………………………………………………………9

浅谈汽车空调电气系统故障诊断与排除

摘要：随着汽车相关技术的迅速发展，给广大消费者驾驶汽车带来了更好的舒适性、操控性和更好的驾驶乐趣。如今的汽车基本都装配了空调系统。从传统的手动空调到自动化程度较高的电控空调都离还开电气技术在其中的应用。这也给如今汽车空调的检修，维护提出了更高的要求。本文就传统手动空调及电控空调的电气部分的组成和检修思路做以简单的阐述，请各位专家给予指导和帮助，也希望本文对初步涉及汽车空调维修的相关人员有所帮助。
关键词：汽车空调 电气控制 故障分析 诊断检修

正文：汽车空调系统最主要是对车内空气的温度，湿度，流动速度和洁净度进行调节和控制。为了实现对这几方面的调节和控制，汽车空调系统设置了制冷和供暖装置（主要调节空气的温度和湿度）、通风装置（主要对空气流速和内外循环进行控制）、空气净化装置（主要对汽车空气的灰尘，异味和有毒气体进行控制）。为了有效的便捷的对这几方面控制，汽车空调增加了电气控制系统或微电脑制系统。给驾乘人员带来了便捷的操控性和舒适性。
在汽车空调使用过程中，出现的问题非常多。我们要想解决空调出现常见故障和复杂的电气问题，就要对这个系统有所认识，了解它的组成与工作原理。
1、空调系统的基本了解
汽车空调系统是用来实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它能为驾乘人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。汽车上是否有空调装置已成为衡量汽车性能的重要标志。
1.1空调系统的组成
汽车空调系统一般由以下五个系统组成：
(1) 制冷装置，由压缩机，冷凝器，储液干燥器，膨胀阀，蒸发箱组成。如图所示：

图1 汽车空调制冷系统的工作流程示意图
(2)暖风系统，由发动机冷却水为介质的加热器芯为主要部件装在蒸发箱总成里面。
(3)通风系统，以鼓风机为核心的各风道和风门组成
(4)空气净化系统，以空调滤芯为核心的除尘、吸附有毒气体的活性碳、负离子发生器等净化空气设备组成。
(5)电气控制系统：由电磁离合器，高低压开关，温控器，鼓风机调速电阻，鼓风机调速开关，发动机低速控制继电器，发动机加速切断装置。
前四个装置通过电气控制装置构成一个有机的整体，能够相互配合共同完成调节空气温度、湿度、流速、洁净程度的作用。具体部件安装位置视具体车型而定。 电气控制部分主要对前四个装置进行自动控制从而达到，汽车空调能正常工作，即使不正常工作也要保护压缩机不受损坏。
1.2汽车空调系统各部分组成及相关电气部件
1.2.1制冷装置
(1)压缩机： 上面安装的相关电器部件：手动空调和普通电控空调通过电磁离合器进行控制；使用变排量压缩机空调通过变排量电磁阀。
(2)冷凝器，上面安装的相关电器部件：电控空调通常在冷凝器附近有环境温度传感器，手动空调的环境温度传感器大多在前挡风玻璃前侧引擎盖下处。
（3）蒸发器：上面安装的相关电器部件：蒸发箱周围温度传感器、温控器，主要作用是监测蒸发箱周围温度变化，控制压缩机停运转，让蒸发箱周围温度保持在0-5℃之间。
(4)贮液干燥器：上面安装的电器部件：在储液干燥器本体上及去膨胀节流装置的管路上装有高压开关，低压开关，及高低压组合开关。主要作用是检测制冷剂压力变化，防止制冷剂泄漏后控制压缩机停转，避免造成压缩机损坏。
1.2.2供暖装置，通风装置及空气净化装置
供暖装置在小轿车上一般采用冷却水供暖，因此相关的控制部件是冷却水阀，它直接控制着与蒸发箱装在一起的加热器芯的进水量，从而控制供暖能力的大小。热水阀多数采用拉线式设计。
通风装置，它的主要部件是鼓风机和相关的风门翻板。与鼓风机相关的电气部件有鼓风机调速开关和调速电阻进行控制。风道内风门翻板的打开与关闭早期空调主要利用拉线或真空装置进行控制，相关电气部件有真空换向阀，真空电机，翻板电动驱动器。
2轿车空调制冷系统维修常见故障分析与排除
空调系统的常见故障通常表现空调不制冷，不制热，制冷制热效果不佳，蒸发器结霜，空调噪声大，压缩机不能启动或难启动，散热效果差从空调出风口来的风有异味等。不但没有降低驾驶员的疲劳强度，反而损耗发动机功率，影响它的经济性与动力性。
2.1轿车空调制冷系统常见故障分析与简易诊断方法
通常情况下,中医给病人看病时讲究“望”“闻”“问”“切”，在诊断汽车空调的制冷剂泄漏、管路器件内部堵塞、膨胀阀失效等机械故障与中医看病有类似之处。可归纳为“看”“听”“摸”“测”。
1、“ 看”一般看压缩机是否吸合运转，低压管路表面是否结露水或“薄霜”空调指示灯是否点亮等，来判断空调是否正常工作。
2、“听”压缩机电磁离合器的吸合声音，鼓风机的运转声音是否正常等。
3、“摸”制冷系统，供暖系统管路温度情况，来判断制冷、制热介质是否在流动，或有无堵塞现象。
4、“测”就是利用仪表，检测表，万用表，检查系统压力，控制电路等故障。
2.2汽车手动、半自动空调系统的电气故障的检修思路。
汽车空调系统的一般机械故障可以用上述方法进行初步的解决，但如果不了解汽车空调电路控制的特点会给正常的维修作业带来难度和延长作业时间。为此，在这里简单的对汽车空调系统电气故障的检修思路做以简单的归纳和总结。
2.2.1汽车手动、半自动空调电气故障特点
汽车手动、半自动空调的电路控制装置是以电磁离合器为核心的控制电路。它是以电磁离合器吸合来控制压缩机运转与否为主，以鼓风机，电子扇，各控制风门的电机、真空换能器，热水阀，发动机转速控制设备等为辅的控制控制机构。
要想让压缩机运转必须让电磁离合器吸合，其吸合的条件是：高低压力开关检测的制冷剂压力正常（有足量的制冷剂），触点处在闭合状态；温控器检测到蒸发箱周围温度>5 ℃时其内部触点闭合；发动机低速控制装置检测发动机转速适合压缩机运转时内部继电器触点闭合；车辆平稳行驶没有急加速时，加速切断装置处于导通状态时；鼓风机以只少以最低档运转时；A/C空调及鼓风机开关闭合时。

图1：手动空调电路控制示意图
由图得知，汽车空调有三条主要电气执行元件电路：
（1）压缩机电磁离合器回路
电路控制顺序是：12V电源—空调及鼓风机开关—压力开关—蒸发箱周围温控器—冷气继电器（包括：发动机低速控制及加速切断控制）—电磁离合器。
（2）冷凝器电子扇控制回路
电路控制顺序是：（与电磁离合器属于同一回路）。
（3）鼓风机控制回路：
电路控制顺序是：12V电源—空调及鼓风机开关—鼓风要调速电阻—鼓风机电动机。
由此可得知，汽车空调电气控制的基本思路是：要想让压缩机工作必须先让鼓风机电路工作，也就是说：只有驾驶室内空气流动了空调系统才能很好的发挥作用。（虽然各种车型的电路结构不一样，但它们的控制理念是基本一致的。）
结合现代由简到繁的维修思路，在排除了汽车空调的制冷剂泄漏、管路器件内部堵塞、膨胀阀失效等一般的机械故障之后汽车空调仍不能工作时，就要考虑电气系统的故障，可以从以下几个方面入手。
（1） 打开点火开关之后，汽车空调开关及鼓风机开关是否得电或正常工作。
（2） 检查压缩机电磁离合器是否来电，其线圈是否烧坏，阻值是否在正常范围之内（一般在3-6Ω）。
（3） 在确认制冷管路里面有充足的制冷剂时，高低压力开关是否导通。
（4） 外围相关部件没有问题时，就要深入到汽车驾驶室前侧的工作台内部检查蒸发箱周围温度传感器及温控器继电器、冷气继电器（包括：发动机低速控制及加速切断控制）等触点是否闭合，有针对性了检修相关传感器电阻值，压力开关的导通情况等是否处于正常的工作状态。
2.2.2、电控空调电气故障的特点。
如图所示，是电控空调电路控制的结构示意图，检修此类空调，就要对用到的万用表，示波仪及故障诊断议等。用诊断仪直接查询出故障代码，找到与故障码对应的相关问题部件之后，有通过相关车型的技术资料电路图等对各种传感器、执行器的参数进行检查对比找到故障点进行维修。

图2：汽车电控空调电路控制示意图
3轿车空调故障维修案例
汽车空调压缩机电磁离合器不吸合，不制冷故障大致有两个原因，（1）压力不足(低于2bar)导致的压缩机电磁离合器不吸合，这类故障属于机械故障范畴，即制冷剂循环问题。（2）电路导致的空调压缩机电磁离合器不吸合。汽车空调制冷能力差主要原因大致有两方面，（1）压缩机无压缩导致制冷剂在高压测不能液化放热，低压测不能蒸发吸热。（2）温控器检测到蒸发箱表面温度不准确或温控器内部电路失效导致蒸发箱表面结霜或压缩机频繁停开机等造成制冷量不足。前面提到汽车空调电器故障的几种简易诊断与排除方法。下面举几个常见的关于汽车空调电气方面的故障来重点说明一下电气故障诊断思路，以便于在以后的工作中避免走弯路。案例涉及的故障点不尽全面，仅供参考。
3.1帕萨特B5汽车空调有时工作有时不工作。
3.1.1故障现象：一辆帕萨特Ｂ５行驶过程中突然空调停止运行，但有时又恢复正常。
3.1.2故障检修及排除过程：根据车主反映的问题并试车，初步判断可能是空调压力过高导致压缩机不工作。因此应先检修空调系统的管路压力，用压力表检测后压力在正常范围内，同时对冷凝器和蒸发箱进行了清洗，确认散热系统良好。再次试车，发现该车冷气突然完全没有，压缩机彻底不工作。经过分析，压缩机一般在以下几种情况下不工作：①发动机急加速工况。②水温高于１２５℃。③空调系统的高压系统压力大于300ｋＰａ。可是经过检查，这些情况都不存在，那就只有电路的问题需要检查。首先检修空调系统的熔丝、继电器等一切正常。在该车空调电路资料里，空调系统压力开关Ｆ１２９很重要。它的主要作用是当系统压力过低制冷剂严重缺失时（大约小于0.2MＰａ）时，切断空调压缩机，当压力太高散热器散热不良或管路堵塞（大约大于3MＰａ）时，切断系统工作，以保护压缩机；当制冷剂循环压力升高时，提高散热风扇风速，优化冷凝器性能。拔下空调压力开关Ｆ１２９插头，当Ａ/Ｃ开关接通时，测量２号端棕/白线对地电压应为１２Ｖ电压，实际测量结果为０Ｖ。顺着连接线路检查，发现在发动机左侧转向助力泵饰罩下有一４针转换插头，拔下后发现接头被浸水泡，已被氧化造成空调线路不良。清洁接头氧化物后故障排除。
3.1.3总结：对于汽车空调故障，只要全面了解空调工作原理、传感器、压力开关功能以及控制线路，才能又快又准地解决问题。
3.22006年日产轿车， 空调时凉时热。
3.2.1 故障现象：一辆2006年产的东风日产天籁（TEANA）轿车， 空调时凉时热
3.2.2故障诊断：起动发动机， 打开空调， 将温度设定至最低档（18℃）， 风量开至最大， 空调运行稳定后， 用手触摸高压管和低压管， 有明显温差， 并且可看到低压管有结露现象。发动机怠速时， 检测高压侧压力为1.46 MPa （环境温度为32℃）， 低压压力为0.17MPa，此时检查驾驶室工作出风口的凉风吹出，但运行时间一长发现，出风口风量慢慢减小至不出风，认真检查能听到鼓风机运转声音，过段时间后压缩机自动断开，当压缩机再次吸合后出风口有凉风吹出，随之风量又渐渐消失。根据此现象初步怀疑是制冷剂内含有水分过多造成膨胀阀处“冰阻”所致，所以立即再次检查系统高低侧压力，检测后发现在出风口处不出风时高低压测压力均正常，再仔细研究“冰阻”故障是有时出热风有时出凉风，不会使出风口风量减少呀，由此可以得出可能是空调风道间断堵塞所致。什么原因造成间断堵塞呢。拆下蒸发箱总成发现，本应位于蒸发箱翅片中间的温度传感器已经脱落至蒸发箱附近，装复固定牢靠后反复试车，故障不在出现。
3.2.3故障小结这是一起与汽车空调温度控制器有关的故障现像。由于温控器是检测蒸发箱周围温度来控制压缩机是否运转的部件。一但这部分出现了问题就会影响蒸发箱表面结霜， 出风口风量减小， 压缩机电磁离合器不吸合或不断开等现象，使空调性能变差。。
3.3一汽大众速腾开空调不制冷
3.3.1故障现象：用户反映此车开空调不制冷。
3.3.2诊断过程：接车发现，启动发动机，开启空调，空调不制冷。有时行驶了几公里后空调出风温度才有点下降，但不能满足制冷要求。
用诊断仪VA5052A进入“车辆自诊断”选择“08-空调/加热电子系统”，再选择“02读取故障存储器”读取故障码。故障存储器并没有故障码。
用空调压力表测试空调系统高压管和低压管的压力管路，压力正常不缺乏制冷剂。开空调后系统高压侧的工作压力只有1000kPa没有达到正常工作压力。用VAS5052A读取数据“08读取数据”在002通道的1区压缩机的电流是0.825A . 4区压缩机所需扭矩为15N*m。在003通道的1 区系统的压力为1000kpa. 006通道的1区蒸发器的温度为25℃。和正常车的相关参数相比（如表1所示）可看出，压缩机的工作电流已经达到要求，但系统的压力却不够，导致蒸发器周围温度在25℃。
3.3.3处理结果：更换了压缩机后，重新抽真空、检漏、加注新制冷剂后，试车得出表2正常汽车空调压缩机工作数据。
表1 相关车压缩机数据相互对比
数据组
002-1区
002-4区
003-1区
006-1区
数据内容
压缩机电流
压缩机扭矩
系统压力
蒸发器温度
对比车值
0.825A
7N*m
1400kpa
3℃
故障车值
0.825A
15N*m
1000kpa
25℃

表2 更换压缩机后数据
数据组
002-1区
002-4区
003-1区
006-1区
数据内容
压缩机电流
压缩机扭矩
系统压力
蒸发器温度
维修后值
0.830A
7N*m
1400kpa
4℃
3.3.4故障案例总结：针对现代高档轿车多采用变排量压缩机，从压缩机的表面工作情况是无法判断其是否正常工作的。可以借助专用诊断仪进行分析究竟是机械故障还是电路故障，有针对性的找到故障点进行解决问题。
致 谢
经过一周的编写，本次毕业论文已经完成，作为一个汽车维修技师又是一名汽修学校的专业教师，由于自身的文字表达程度及专业水平有待提高，难免存在着不周全的地方，如果没导师的授课指导，以及单位同事、同学们的帮助和建议，完成此论文是不会如此容易的。
在此，特别感谢这次给我们培训授课张再华张老师的指导和栽培。为我们今后的工作中打下坚实的专业的理论知识基础；同时还要感谢所有的单位同事及同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次论文设计才会顺利完成。在此表示最诚挚的谢意!

参考文献
[1]《汽车车身电气设备维修专门化》人民交通出版社2010（1）
[2]《汽车故障诊断与排除实例》金盾出版社2009（6）
[3]《汽车空调原理构造与检修》化学工业出版社，2010（6）