畢業(yè)設計--淺論汽車空調原理結構與維修

1、<p><b>　　畢業(yè)設計(論文)</b></p><p>　淺論汽車空調原理結構與維修</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　現(xiàn)代汽車空調是一個機電一體化的，多功能于一體的系統(tǒng)。要想合格快速的維修好汽車空調，第一、要徹底系統(tǒng)的了解汽車空調的原理和結構。第二、要具備機電一體化的維修技

2、術。第三、要對維修車輛空調控制原理要了解，要有原廠的維修資料。第四、要有合格的、專業(yè)的維修設備。因此本文根據(jù)汽車空調的結構，分析了轎車空調的原理和制冷系統(tǒng)的維修。</p><p>　　關鍵詞：空調；結構；修理</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章緒 論1</b></p&g

3、t;<p>　　第二章汽車空調基礎知識2</p><p>　　2.1空調的作用2</p><p>　　2.2汽車空調的運行費用3</p><p>　　2.3汽車空調制冷劑4</p><p>　　2.4空調冷凍油4</p><p>　　2.5汽車空調工作原理4</p><p&

4、gt;　　2.5.1汽車空調的制熱系統(tǒng)4</p><p>　　2.5.2汽車空調對車內空氣的凈化5</p><p>　　2.5.3汽車空調的制冷系統(tǒng)5</p><p>　　第三章汽車空調制冷元件及制冷系統(tǒng)分類6</p><p><b>　　3.1制冷元件6</b></p><p>　　3

5、.2制冷系統(tǒng)分類6</p><p>　　3.2.1膨脹閥式制冷系統(tǒng)6</p><p>　　3.2.2節(jié)流管式制冷系統(tǒng)7</p><p>　　3.2.3制冷壓縮機8</p><p>　　3.2.4熱力膨脹閥8</p><p>　　3.2.5節(jié)流管9</p><p>　　3.2.6儲液干

6、燥器9</p><p>　　3.2.7積液器9</p><p>　　3.2.8冷凝器和風扇9</p><p>　　3.2.9蒸發(fā)器和鼓風機10</p><p>　　第四章制冷系統(tǒng)壓力、溫度故障診斷11</p><p>　　4.1制冷劑外漏的檢查11</p><p>　　4.2汽車空調

7、制冷效果的檢測11</p><p>　　4.3空調故障通常用壓力表來診斷故障11</p><p>　　4.3.1平衡壓力檢測11</p><p>　　4.4系統(tǒng)壓力七種基本工況（假設環(huán)境溫度32℃）12</p><p>　　第五章故障實例分析15</p><p>　　5.1空調不涼15</p>

8、<p>　　5.2空調不起動15</p><p><b>　　總結16</b></p><p><b>　　致 謝17</b></p><p><b>　　參考文獻18</b></p><p>　　(說明：目錄編制頁碼一定要與論文內容頁碼一致，否則畢業(yè)論文將

9、視為不合格，</p><p>　　字體為小四仿宋，1.5倍行距。目錄生成右鍵“更新域”即可自動生成全文目錄)</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　汽車空調對于現(xiàn)代汽車來說是非常重要的，它不僅可以提高乘車人員的舒適程度，而且在很大程度上提高了駕駛的安全性。由于許多高科技在汽車上的應用，現(xiàn)代汽車空調的科技含量也

10、越來越多，例如：變排量空調壓縮機、自動空調等。所以對汽車空調有一個系統(tǒng)的了解，對于汽車空調的修理人員是非常有益和重要的。本文現(xiàn)就汽車空調的具體結構特點論述汽車空調的維修。</p><p>　　第二章 汽車空調基礎知識</p><p><b>　　2.1空調的作用</b></p><p>　　空調就是對空氣進行溫度、濕度、流量、清潔度、異味等進

11、行調整和處理，以滿足人舒適的需求。如圖2-1所示，顯示了空氣溫度和空氣流速舒適度的關系。</p><p><b>　　舒適曲線：</b></p><p>　　低的環(huán)境溫度：－20℃</p><p>　　高的內部溫度：28℃</p><p>　　高的空氣流速：8kg/min</p><p>　　高的

12、環(huán)境溫度：40℃</p><p>　　低的內部溫度：23℃</p><p>　　高的空氣流速：10kg/min</p><p>　　中等的環(huán)境溫度：10℃</p><p>　　低的環(huán)境溫度：21.5℃</p><p>　　低的空氣流速：4kg/min</p><p>　　圖2-1空氣溫度和空氣流

13、速舒適曲線圖</p><p>　　世界健康組織研究表明，如圖2-2所示：不同的環(huán)境溫度對人的注意力和反應能力有很大的影響。最適合駕駛員駕駛的環(huán)境溫度是20℃到22℃。強烈的陽光照射會使汽車內的溫度急劇上升，尤其是頭部的溫度會比環(huán)境的溫度上升15℃左右。車內溫度的上升導致體溫上升，這使人的心跳加快，伴有大量的排汗，這樣會使人的大腦供氧不足，可見環(huán)境溫度上升的危險。當環(huán)境溫度上升到35℃左右時，將使人的理解能力和判斷

14、能力下降高達20％。這相當人的血液中酒精含量為0.5ml，嚴重影響行車安全。</p><p>　　圖2-2不同溫度范圍汽車內有、無空調的溫度的對比</p><p>　　汽車空調可以有效的調節(jié)汽車內的溫度、濕度和車內風的流速，以適應人對安全駕駛和舒適的要求。同時進氣濾芯和活性炭濾清器會過慮掉空氣中的塵埃和有毒刺激的氣味，進一步凈化空氣保證乘車人的身體健康。這也進一步說明了汽車空調對乘車人的重

15、要性。</p><p>　　2.2汽車空調的運行費用</p><p>　　汽車空調作為汽車額外的負荷，顯而易見的會消耗汽車的動力，增加油耗。據(jù)研究統(tǒng)計顯示，當汽車處于走走停停工況時開空調比不開空調的油耗高10％左右。當汽車高速行駛時開空調的汽車比不開空調，開窗高速行駛的汽車，油耗低。</p><p>　　2.3汽車空調制冷劑</p><p>

16、　　制冷劑是應用于機械制冷系統(tǒng)的冷媒，制冷劑的種類很多，在編號前加“R”（制冷劑）表示。目前，在汽車上應用廣泛的制冷劑是R134a（四氟乙烷，CH2FCF3），標準大氣壓下R134a的沸點為－26.5℃。由于R134a不含有氯不會破壞臭氧層，所以是一種被稱為環(huán)保的制冷劑。</p><p><b>　　2.4空調冷凍油</b></p><p>　　空調冷凍油是淡黃色、無

17、味、無毒的油狀液體，能與制冷劑充分混合。</p><p>　　2.6操作與保存制冷機油時的注意事項</p><p>　?。?）制冷劑油不能開蓋保存，應保存在干燥、密閉的容器中，放在陰暗處（特別是在高濕度地區(qū)）；</p><p>　　（2）用完后馬上關閉打開的蓋子，防止空氣中水分進入；</p><p>　?。?）必須使用相應的制冷劑，不同的空調

18、系統(tǒng)應使用該系統(tǒng)規(guī)定的制冷機油；因為不相容的油混合物會引起空調系統(tǒng)的嚴重損壞；</p><p>　　（4）更換系統(tǒng)部件時應適量補充制冷機油；</p><p>　?。?）應按空調系統(tǒng)規(guī)定量添加制冷機油；加注制冷劑前應先添加制冷機油；</p><p>　?。?）制冷劑油因其化學屬性，不能象發(fā)動機油或變速箱油一樣隨便處置。</p><p>　　2.

19、5汽車空調工作原理</p><p>　　2.5.1汽車空調的制熱系統(tǒng)</p><p>　　汽車空調的制熱系統(tǒng)按其熱源來說可分為兩類：余熱式和獨立燃燒式。</p><p>　　（1）獨立燃燒式取暖系統(tǒng)，就是利用獨立熱機燃燒產(chǎn)生的熱量向車廂內加熱。多用于大型車輛和工程車。個別高檔轎車裝有獨立的駐車加熱系統(tǒng)。</p><p>　?。?）余熱式取暖系

20、統(tǒng)，就是利用尾氣余熱或冷卻液的熱量加熱車廂內的空氣。</p><p>　　2.5.2汽車空調對車內空氣的凈化</p><p>　　現(xiàn)代轎車空調的外界進風口大多都裝有空調濾芯，過濾掉外界空氣中的塵埃和花粉，保證乘車人員的身體健康。更高級的轎車在外界進風口和車內進風口都裝有活性炭濾芯除了過慮掉塵埃還可以凈化掉有害、有味的氣體，進一步凈化車內的空氣。</p><p>　　

21、2.5.3汽車空調的制冷系統(tǒng)</p><p>　　汽車空調制冷是利用制冷劑的物理特性吸收車內的熱量，降低車內的溫度，同時降低汽車內的濕度。</p><p>　　汽車空調制冷的特點：</p><p>　?。?）工作環(huán)境惡劣，外部溫度非常高（據(jù)氣象部門統(tǒng)計夏天的馬路的地表溫度達到60－70℃），發(fā)動機倉內的溫度也非常高。制冷壓縮機的輸入轉速隨發(fā)動機的轉速不斷變化，非常不

22、穩(wěn)定。所以要求汽車空調的制冷能力高，特別是發(fā)動機轉速低，氣溫高時需要大的制冷能力。</p><p>　?。?）由于汽車和發(fā)動機的抖動非常嚴重、發(fā)動機倉的溫度很高且發(fā)動機倉空間非常緊湊，空調管路比家用空調管路易發(fā)生泄漏,所以對制冷管路密封性要求非常高。</p><p>　　第三章 汽車空調制冷元件及制冷系統(tǒng)分類</p><p><b>　　3.1制冷元件&

23、lt;/b></p><p>　　1）空調壓縮機：將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。</p><p>　　2）冷凝器：將高溫高壓氣態(tài)制冷劑散熱冷凝成液態(tài)制冷劑。</p><p>　　3）干燥過濾器：過濾干燥制冷劑，并儲存一定量的制冷劑，對微量的滲漏進行補充。</p><p>　　4）節(jié)流元件：主要有節(jié)流管、膨脹閥。它們的作

24、用是將高溫高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓成低壓低溫的霧狀制冷劑。</p><p>　　5）蒸發(fā)器：霧狀制冷劑在蒸發(fā)器中吸收車內的熱量，蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)的制冷劑。降低車內溫度和濕度。</p><p><b>　　3.2制冷系統(tǒng)分類</b></p><p>　　制冷系統(tǒng)按節(jié)流膨脹的形式可分為：根據(jù)低壓側溫度閉環(huán)控制制冷劑流量達到最大制冷效能的膨脹閥式和固

25、定流量的膨脹管式。</p><p>　　3.2.1膨脹閥式制冷系統(tǒng)</p><p>　　膨脹閥式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、儲液干燥罐、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器、和制冷管路組成，如圖3-1所示。</p><p>　　A壓縮機B冷凝器C干燥罐D高壓開關E高壓檢測口</p><p>　　F膨脹閥G蒸發(fā)器H低壓檢測口I過熱管</p>&l

26、t;p>　　圖3-1膨脹閥式制冷系統(tǒng)實物圖</p><p>　　3.2.2節(jié)流管式制冷系統(tǒng)</p><p>　　節(jié)流管式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、節(jié)流管、蒸發(fā)器、積液器和制冷管路組成，如圖3-2所示。</p><p>　　A壓縮機B高壓開關C冷凝器D高壓檢測口E節(jié)流管</p><p>　　F蒸發(fā)器G低壓開關H低壓檢測口I積液器<

27、;/p><p>　　圖3-2節(jié)流管式制冷系統(tǒng)實物圖</p><p>　　3.2.3制冷壓縮機</p><p>　　壓縮機的種類有很多種（曲柄連桿式、斜板式、搖板式、轉子式等）但是其功能是一樣的，既從蒸發(fā)器側吸入低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，將高溫高壓制冷劑送入蒸發(fā)器，維持制冷劑在系統(tǒng)內運行。壓縮機是制冷系統(tǒng)的心臟，吸氣、壓縮和泵氣是它的三大作用，如圖

28、3-3所示。</p><p>　　圖3-3搖板式壓縮機實物剖圖</p><p>　　壓縮機在使用過程中，常見的失效形式是噪音，磨損失效；咬缸，缺少潤滑油壓縮機抱死；壓力低，進排氣閥損壞或活塞環(huán)損壞。有的壓縮機有瀉壓閥（開啟壓力40±4bar）失效后壓力不準。</p><p>　　壓縮機電磁離合器：標準間隙0.4－0.6mm，標準工作電流3.6－4.2A。壓

29、縮機電磁離合器的工作電壓為12V，電壓過低，說明電路接觸性故障，應檢查線路。壓縮機電磁離合器工作電流3.6－4.2A，電流過大，說明線圈、壓縮機回路短路；電流為零，說明線圈短路或過熱保險損壞。</p><p>　　壓縮機一般不做維修，做更換處理。</p><p>　　3.2.4熱力膨脹閥</p><p>　　熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)的節(jié)流裝置，對制冷劑進行節(jié)流，降低制冷

30、劑的壓力，向蒸發(fā)器噴灑霧狀低溫低壓制冷劑，由蒸發(fā)器出口處的溫度控制控制制冷劑的流量，控制過熱。</p><p>　　膨脹閥時刻根據(jù)蒸發(fā)器出口溫度調整制冷劑流量，保證最大制冷量，保證過熱，維持制冷系統(tǒng)穩(wěn)定。</p><p>　　膨脹閥常見故障有異響、震動，制冷效果差，制冷壓力異常。主要原因是冰堵、臟堵，使膨脹閥卡澀無法調整。</p><p><b>　　3.

31、2.5節(jié)流管</b></p><p>　　節(jié)流管又稱孔管，安裝在蒸發(fā)器的進氣口處，作用跟膨脹閥一樣，但是節(jié)流管只是一個固定孔徑、固定長度的節(jié)流元件，沒有調整元件，只是靠高低測的壓力差來調節(jié)制冷劑的流量。</p><p>　　節(jié)流管的失效形式主要是O型圈老化損壞，導致流量增大。壓力檢測低壓側壓力很高。</p><p>　　易裝反，裝反后制冷效果級差。沒有裝

32、干燥儲油罐的系統(tǒng)易臟堵。壓力檢測低壓側壓力低，高壓側壓力高。</p><p>　　3.2.6儲液干燥器</p><p>　　儲液干燥器安裝在冷凝器到蒸發(fā)器間的高壓側管路上。主要應用在膨脹閥制冷系統(tǒng)上，向膨脹閥提供液態(tài)制冷劑并儲存液壓制冷劑，除去制冷系統(tǒng)中的水分，過濾制冷系統(tǒng)中的雜種。</p><p>　　儲液干燥器失效形式有干燥劑失效，膨脹閥發(fā)生冰堵。雜質過多堵塞，

33、儲液干燥罐進出口溫差明顯很大。若干燥劑失效，膨脹閥發(fā)生冰堵，應更換儲液干燥罐。</p><p><b>　　3.2.7積液器</b></p><p>　　積液器安裝在蒸發(fā)器到壓縮機間的低壓管路上。用在節(jié)流管式制冷系統(tǒng)上，向壓縮機提供氣態(tài)制冷劑，過濾液態(tài)制冷劑和冷凍油的雜質，保證冷凍油回到壓縮機。儲存一定量的制冷劑和冷凍油，保護壓縮機。</p><p

34、>　　3.2.8冷凝器和風扇</p><p>　　冷凝器是熱交換器，由帶散熱片的空心螺旋管組成，散熱面積很大，散掉制冷劑的熱量，將從壓縮機壓縮來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑放熱冷凝成液態(tài)制冷劑。把熱量排到車外。</p><p>　　外部堵塞造成冷卻不良。三年以上的制冷系統(tǒng)冷凝器的管路內部會積上一層磨損出的雜質，同樣使散熱不良。另外風扇工作不良也影響散熱。</p><p&g

35、t;　　3.2.9蒸發(fā)器和鼓風機</p><p>　　蒸發(fā)器是一個熱交換器，從膨脹閥來的低溫低壓霧態(tài)制冷劑吸收鼓風機送來的空氣的熱量，蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。既蒸發(fā)器冷卻車內空氣起到降溫的作用，同時使空氣中的水蒸汽凝結成水排到車外，起到除濕凈化車內空氣的作用。</p><p>　　蒸發(fā)器和鼓風機失效形式：翅片臟堵。</p><p>　　第四章 制冷系統(tǒng)壓力、溫

36、度故障診斷</p><p>　　4.1制冷劑外漏的檢查</p><p>　?。?）目測，因為制冷劑混有冷凍油，所以制冷劑滲漏后會有油跡。</p><p>　?。?）向系統(tǒng)內充注1.5-2Mpa的壓縮空氣，配合肥皂水或熒光測漏劑使用查找漏源。</p><p>　?。?）專業(yè)測漏儀檢測。</p><p>　　4.2汽車空調

37、制冷效果的檢測</p><p>　　室內、環(huán)境溫度30℃－35℃，發(fā)動機轉速為900－1000r/min，風扇正常運轉，車門窗關閉出風速0.2m/s，壓縮機工作10－15min。此時車內空調出風溫度應為5℃以下，為空調正常。否則不能滿足夏季日照下汽車內降溫的需要。</p><p>　　4.3空調故障通常用壓力表來診斷故障</p><p>　　溫度對壓力的數(shù)值影響很大

38、，所以在診斷故障時要對檢測的壓力值和溫度進行綜合分析，才能得出正確的結論。</p><p>　　4.3.1平衡壓力檢測</p><p>　　在壓縮機靜止狀態(tài)下，接上高低壓壓力表，根據(jù)讀數(shù)判斷故障。壓縮機停轉10h后高低壓讀數(shù)應相等。不同溫度下的平衡壓力，如表4-1所示。</p><p>　　表4-1不同溫度平衡壓力表</p><p>　　當平

39、衡壓力過高時，一般由于制冷劑充注過多造成，應適當放出部分制冷劑；當平衡壓力過低，一般由于制冷劑充注不足所致，在檢查沒滲漏的情況下補充制冷劑；當高低壓表指示的壓力不等，表明系統(tǒng)內部堵塞。需進一步檢測故障部位。</p><p>　　當發(fā)動機轉速900－1200r/min之間，壓縮機運轉，觀察壓力表讀數(shù)，診斷制冷系統(tǒng)。標準值見表4-2。</p><p>　　表4-2不同溫度正常壓力表</p

40、><p>　　4.4系統(tǒng)壓力七種基本工況（假設環(huán)境溫度32℃）</p><p>　　根據(jù)制冷系統(tǒng)壓力得七種基本工況，可以清晰地了解和掌握在不同的工況下系統(tǒng)壓力值是不同的。如表4-3～表4-9所示，分析了一種正常工況，六種不正常工況，并指出可能的故障點。但是僅僅通過壓力并不能完全十分準確的判斷出故障點，還應配合制冷系統(tǒng)各部的溫度檢測制冷系統(tǒng)，任何的比正常的溫度高或低都說明有故障存在，應通過檢測到

41、的壓力值和溫度值與標準值對比進行故障分析。</p><p>　　表4-3第一種正常工況</p><p>　　表4-4第二種工況：制冷不足</p><p>　　表4-5第三種工況：制冷不足或不制冷</p><p>　　表4-6第四種工況：制冷不足或不制冷</p><p>　　表4-7第五種工況：制冷不足或不制冷</

42、p><p>　　表4-8第六種工況：制冷不足</p><p>　　表4-9第七種工況：制冷不足或不制冷</p><p><b>　　第五章故障實例分析</b></p><p><b>　　5.1空調不涼</b></p><p>　　現(xiàn)象：一輛普桑，報修空調不涼。</p>

43、;<p>　　故障檢測及排除：外部檢查正常壓縮機、風扇正常運轉。環(huán)境溫度30℃。壓力檢測高壓壓力1.6Mpa，低壓壓力0.24Mpa。高壓壓力正常，低壓壓力高，分析應為低壓側阻塞，進一步觀察低壓管路，低壓管靠近壓縮機的半截結有露水，手感很涼；靠近蒸發(fā)器的半截手感不是很涼。此時出風溫度15℃。提高發(fā)動機轉速到2500r/min發(fā)現(xiàn)低壓管的下半截結上一層白霜直到壓縮機進氣口。因此，判斷低壓管內部阻塞，更換低壓管，抽真空充制冷劑

44、。檢查怠速時二檔風出風溫度3℃，故障排除。</p><p><b>　　5.2空調不起動</b></p><p>　　現(xiàn)象：一輛04款寶萊，報修空調不起動。</p><p>　　故障診斷及排除：該車是自動空調，電腦檢測無故障存儲，數(shù)據(jù)流顯示室外溫度為－60℃。</p><p>　　外部溫度傳感器裝在前保險杠內，檢查發(fā)現(xiàn)外

45、部溫度傳感器插頭嚴重銹蝕斷路。維修線路后仍然顯示－60℃。根據(jù)電路圖和維修手冊檢查線路和傳感器阻值都正常，進一步查詢維修手冊原來車速低于15km，水溫大于70℃，顯示不改變。因此，裝好后試車，開出2km后顯示正常，空調正常工作。</p><p>　　反思維修過程因沒有仔細的閱讀維修手冊使得維修走了彎路，要是沒有維修設備和維修手冊就更難維修了。</p><p><b>　　總 結

46、</b></p><p>　　汽車制冷控制系統(tǒng)基本的原理是一樣的，但是不同車型控制的思路又都不一樣，特別是自動空調相差的就更大。所以維修汽車空調電器部分需要原廠的維修資料和原廠的檢測設備，這樣可以取得事半功倍的作用，否則可能繞很多的彎路也解決不了問題。</p><p>　　綜上所述，我認為要快速準確的維修好汽車空調，就必須深刻系統(tǒng)的了解空調制冷系統(tǒng)的組成和各部原理，了解各個部位

47、的壓力和溫度。同時還要有維修資料和相應的檢測設備。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　在論文的最后，……</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳家瑞.汽車構造[M].北京：人命交通出版社，2002