汽修毕业论文空调系统故障诊断与维修.docx
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汽修毕业论文空调系统故障诊断与维修
毕业设计(论文)任务书
填表时间:
2014年09月29日
学生姓名
专业班级
汽车检测与维修1202
指导教师
课题类型
汽车维修
设计(论文)题目
**空调系统故障诊断与维修
主要
研究内容
1.**空调系统制冷装置的诊断
2.**空调系统暖风装置的诊断
3.**空调系统通风装置的诊断
……
主要技术指标(或研究目标)
1.**空调系统的组成
2.**空调系统故障诊断方法
3.**空调系统维修实例。
……
进度计划
第一阶段,10月6日~10月13日,确定论文题目,参考相关文献,撰写论文提纲
第二阶段,10月13日~10月20日,根据论文提纲,进行论文内容的编写
第三阶段,10月20日~10月27日,完善论文内容,规划整体格式,完成论文。
主要参考文献
[1]张西振.汽车空调维修技术[M].北京:
机械工业出版社,2007.
[2]张俊.汽车空调诊断技术[M].北京﹕中国人民大学出版社版,2009.
……
摘要
随着汽车的不断发展,汽车空调系统也跟随发展,从原先的没有车载空调系统,到现在的汽车上必不可少的一部分,因此,汽车空调的检修成为汽车故障检修的一个重要组成部分。
汽车空调的作用在于调节空气温度、湿度、速度、流向、和空气洁净度,是改善汽车舒适性的重要装置。
广汽本田雅阁轿车空调系统用来控制车内的温度与湿度,提高驾驶员与乘客的乘坐舒适性。
广汽本田雅阁轿车空调系统对车内冷气、暖气供应、通风除尘、除湿和车厢温度是实行统一设计、布局和控制。
广汽本田雅阁轿车上装备的空调系统为自动空调系统。
探索汽车空调故障的排除方法和维修工艺,具有重大而现实的意义。
本文重点通过雅阁轿车空调原理和故障的探讨,正确认识汽车空调故障,使我们更好的使用和维护汽车空调。
关键词:
**;空调系统;制冷系统;故障诊断;故障维修
Abstract
Withthedevelopmentofautomobile,automobileairconditioningsystemalsofollowthedevelopment,fromtheoriginalnoairconditioningsystemforvehicle,toapart,essentialnowcarontherefore,maintenanceofautomotiveairconditioninghasbecomeanimportantpartofthemaintenanceofautomotivefault.
Automotiveairconditioning'sroleistoregulateairtemperature,humidity,speed,direction,andaircleanliness,isanimportantdevicetoimprovethecomfortofautomobile.
AirconditioningsystemofGuangzhouHondaaccordisusedtocontrolthetemperatureandhumidityinsidethecar,improvetheridecomfortofdriversandpassengers.GuangzhouHondaaccordcarairconditioningsystemforcarairconditioning,heatingsupply,ventilationanddustremoval,dehumidificationandtheinteriortemperatureisunifieddesign,layoutandcontrol.Inordertomakefulluseoflimitedspace,theformationofafunctionalandperformanceofvariousairconditioningsystem,ventilationanddustremovalobtainedseparatelyandregulatedairfirstcoolinginadditiontofunctioncreametc.Whentheelectroniccomponentsoftheairconditioningsystemfaultoccurs,theautomaticairconditioningselfdiagnosissystemcanalsothroughthecontrolpanelLCDoutputoffaultcode,providingconvenienceforrepairpersonneltroubleshooting.
Troubleshootingandrepairprocesstoexplorethefaultofautomobileairconditioner,hasimportantandrealisticsignificance.Throughprobingintotheaccordsedanairconditionerfaultprincipleandtheemphasisofthispaper,acorrectunderstandingoftheautomotiveairconditioningfault,makeuseofourbetterandmaintenanceofautomotiveairconditioner.
Keywords:
airconditioningsystem;refrigerationsystem;faultdiagnosis;faultrepair
引言
随着我国汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高,人们对汽车、客车、工程机械等驾乘的舒适性、可靠性、安全性的要求愈来愈高。
而空调系统就是为了改变驾乘人员的舒适性,采用人工制冷和采暖的方法,调节车内的温度、湿度、洁净度等指标,从而为人们创造清新舒适的车内环境。
汽车空调的发展突飞猛进,建立在机械技术和电子技术基础上的汽车空调技术的更新也不断加快,随之而来的就是汽车空调的维修与保养也日益显得更加的重要。
目前,为改善驾乘人员的舒适性,汽车制造商在汽车、客车、工程机械等设备基本上都安装有空调。
但是由于汽车空调工作条件比较恶劣,极易容易发生故障。
本文从汽车空调制冷系统的结构、工作原理入手,介绍了本田雅阁汽车空调常见故障,同时给出了常见故障排除方法。
本文诊断方法具有较强的实用性和可操作性。
第1章空调系统的组成
1.1汽车空调的发展史
曾一度成为豪华汽车重要标志的汽车空调,因它在提高汽车安全性和舒适性上所扮演的重要角色而成为汽车中具有举足轻重的配置。
汽车空调已不再是一种奢侈品的象征,是否配置空调以及空调性能的好坏和自控程度的高低已成为汽车售率的重要砝码之一。
汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。
汽车空调技术的发展经历了由低级到高级,由单一功能到多功能的五个阶段。
第一阶段,单一取暖。
1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法。
到1927年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完整的供热系统。
这种供热系统直到1948年才在欧洲出现。
而日本到1954年才开始使用加热器取暖。
目前,在寒冷的北欧、亚欧北部地区,汽车空调仍然使用单一供热系统。
第二阶段,单一冷气。
1939年,由美国通用汽车帕克公司首先在轿车上安装由机械制冷的空调器
这项技术由于二次世界大战而停止了发展。
战后的美国经济迅速发展,特别是因1950年美国石油产地的炎热天气,急需大量的冷气车,而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来。
欧洲、日本到1957年才加装这种单一冷气轿车。
单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。
第三阶段,冷暖一体化。
1954年,通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器,汽车空调才基本上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,目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。
这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用,是目前使用量最大的一种方式。
第四阶段,自动控制。
冷热一体汽车空调需要人工操纵,这显然增加了驾驶员的工作量,同时控制质量也不大理想。
自从冷暖一体化出现后,通用公司就着手研究自动控制的汽车空调,并于1964年首先安装在卡迪拉克牌轿车上,紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自动空调。
日本、欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动空调。
自动空调装置只要预先调好温度,就能自动地在调定好的温度范围内工作。
机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息,自动地指挥空调器各部件工作,达到控制车内温度和其他功能地目的。
第五阶段,微机控制。
1973年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统,1977年同时安装在各自地汽车上,将汽车空调技术推到一个新高度。
微机控制的汽车空调系统由微机按车内外地环境,实现微调化。
该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能。
通过微机控制,实现了空调运行与汽车运行的相关统一,极大地提高了制冷效果、节约了燃料,从而提高了汽车的整体性和舒适性。
1.2汽车空调的分类
1.按驱动方式分为:
独立式(专用一台发动机驱动压缩机,制冷量大,工作稳定,但成本高,体积及重量大,多用于大、中型客车)和非独立式(空调压缩机由汽车发动机驱动,制冷性能受发动机工作影响较大,稳定性差,多用于小型客车和轿车)。
2.按空调性能分为:
单一功能型(将制冷、供暖、通风系统各自安装、单独操作,互不干涉,多用于大型客车和载货汽车上)和冷暖一体式(制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道,在同一控制板上进行控制,工作时可分为冷暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调温式。
轿车多用混合调温式)。
按控制方式分为手动式(拨动控制板上的功能键对温度、风速、风向进行控制)和电控气动调节(利用真空控制机构,当选好空调功能键时,就能在预定温度内自动控制温度和风量)。
3.按控制方式分为:
全自动调节(利用计算比较电路,通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作,自动调节温度和风量)和微机控制的全自动调节(以微机为控制中心,实现对车内空气环境进行全方位、多功能的最佳控制和调节)。
1.3汽车空调的功能
汽车空调功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境,即对车内的温度、湿度、气流速度进行调节,并具有净化空气的功能。
汽车空调的组成:
制冷系统、加热系统、通风系统、操纵控制系统、空气净化系统。
制冷系统:
采用蒸气压缩式的制冷方式,对车内的空气进行冷却。
作为冷源的蒸发器,气温度空气露点温度,因此,制冷系统还具有除湿和净化空气作用。
加热系统:
通过把发动机的冷却水引入加热器,利用鼓风机对空气进行加热,还可以对前挡风玻璃除霜。
通风系统:
包括鼓风机、风道、风门和出风口等,风门把车外的新鲜空气引入车内,通过排风口把车内的污浊空气排出车外。
1.4汽车空调系统的特点
1.空调装置运行时振动较大,汽车空调装置是移动式车载空调装置,由于道路不平,汽车在行驶中颠簸振动大,所以装置中连接管道应采用挠性制冷剂管道。
2.冷凝器紧靠着发动机的散热器,所以它的冷凝温度往往是低高的,所以其运行工况比其它空调装置恶劣。
3.汽车空调系统的压缩机是直接由发动机驱动的,它是通过一个皮带驱动机构来实现的。
当压缩机不工作时,压缩机可以与发动机脱开,它是通过一个电子离合器来实现的。
空调系统停止工作时,应经常检查皮带的松紧,以确定离合器动作是否正确,有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封,造成压缩机轴封处制冷剂泄漏。
所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象。
第2章**汽车空调系统的组成及工作原理
广汽本田雅阁轿车空调系统对车内冷气、暖气供应,通风除尘、除湿和车厢温度实行统一设计、布局和控制。
为充分利用有限的空间,形成一个功能齐全和性能多样的空气调节系统,广汽本田雅阁轿车空调系统在结构设计上采取了一系列措施,使得空调系统具有单独获得冷气、暖气、通风除尘和被调空气先降温除霜等多项控制功能。
广汽本田雅阁轿车装备的空调系统为自动空调系统,空调控制面板中的微机能根据车内、外的环境自动调节车内的温度和湿度。
当空调系统的电控元件出现故障时,自动空调的故障自诊断系统还能通过控制面板上的液晶显示屏输出故障代码,为维修人员排除故障提供方便。
2.1制冷装置
液体在蒸发时,会从周围吸收热量。
制冷装置就是利用这个理,使制冷剂在空调系统中循环流动,并在蒸发器内由液态蒸发为气态,并吸收空气的热量,使空气降温后供给车内使用,从而除去车厢中的热量。
冷气机的制冷剂是在密封的管道内循环使用的,这就需要压缩机将汽化的制冷剂加压液化,经过冷凝器散热后,回到蒸发前的状态,广汽本田雅阁轿车上使用的制冷剂为无氟R-134a制冷剂。
**轿车制冷装置(图2-1)主要由空调压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、膨胀阀、高低压开关和高低压软管等组成。
各个部件在车上的布置如图2-2所示。
1.空调压缩机
空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。
空调压缩机一般装在室外机中。
空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结,通过散热片散发出热量到空气中,制冷剂也从气态变成液态,压力升高。
空调压缩机的工作回路中分蒸发区(低压区)和冷凝区(高压区)。
空调的室内机和室外机分别属于低压或高压区(要看工作状态而定)。
空调压缩机一般装在室外机中。
空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩
图2-1空调系统制冷装置
图2-2空调系统部件在车上的布置
后送到高压区冷却凝结,通过散热片散发出热量到空气中,制冷剂也从气态变成液态,压力升高。
制冷剂再从高压区流向低压区,通过毛细管喷射到蒸发器中,压力骤降,液态制冷剂立即变成气态,通过散热片吸收空气中大量的热量。
这样,空调压缩机不断工作,就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中,起到调节气温的作用。
2.蒸发器与冷凝器
蒸发器(图2-3)和冷凝器都是热交换器,其结构也很相似,都是在多层管道间装有大量的散热片,如同一台散热器。
液态的制冷剂经膨胀阀雾化后进人蒸发器的管道内,温度降低,鼓风机推动空气流过蒸发器的散热器片,被散热器片吸收热量后,变成冷风,送入车内。
散热器管道内的制冷剂吸收热量后,转化为低压的气体,进入低压管路。
低压管路内的制冷剂气体经空调压缩机压缩后,通过冷凝器散热片向冷却空气散热,降低制冷剂温度,变成液态。
在蒸发器中被降压的液态制冷剂膨胀,流经蒸发器管路,同时吸收散热片和管路周围空气中的热量而汽化,从而使车辆内部的温度逐渐下降。
为了提高散热效率,冷凝器布置在发动机冷却液散热器的前面,利用行驶风和冷凝器冷却风扇送风,强制冷却制冷剂。
图2-3蒸发器
1-上壳体;2-毛细管;3-绝缘胶带;4-膨胀阀;5-下壳体;6-滤清器盖;7-空调滤清器总成;8-蒸发器;9-蒸发器温度传感器;10-传感器夹
3.储液罐
储液雄是暂时存放高压制冷剂的容器。
它放置在冷凝器与膨胀阀之间。
另外,储液罐内还有干燥剂,用于吸收循环管内的水分并过滤系统中的脏物,从而可以防止水汽在膨胀阀出口结冰,堵塞膨胀阀。
储液雄上部设有玻璃观窗,可以观察制冷剂的量。
4.膨胀阀
膨胀阀用于降低液态制冷剂的压力,使其成为低压的饱和液体。
膨胀阀将高压管路与低压管路分开。
膨胀阀上设有节流孔,限制高压制冷剂进入低压管路的量,控制蒸发器吸收的热量。
并且当高压制冷剂流经节流阀后,形成喷雾状,有利于制冷剂的蒸发。
另外,膨胀阀上还有毛细管与温度传感器相连。
随着温度的变化控制膨胀阀节流阀的开度,改变制冷剂喷雾流量,使制冷能力变化。
膨胀阀与蒸发器安装在一起。
5.高低压开关
高低压开关在管路内的压力低于0.2个标准大气压或高于32个标准大气压时均断开空调压缩机的电磁离合器电路,防止系统因缺少制冷剂或压力过高而损坏。
它的主要作用是在管路中制冷剂的压力高于系统承受压力或低于系统基本运转压力时控制电磁离合器的工作从而达到保护空调系统的目的。
2.2暖风装置
1.组成
广汽本田雅阁轿车用暖风机的热量来源是发动机冷却液。
2.工作原理
系统水暖式暖风系统一般由控制开关、鼓风机、暖风水箱、循环水控制开关及相应的管路组成。
需要暖风时,接通控制开关,循环水控制开关也自动接通,这样发动机的冷却液开始在暖风水箱及管路中循环。
鼓风机同时开始转动,风通过暖风水箱后变成暖风通过出风口吹向车内。
3.暖风系统各部件介绍
(1)加热器总成:
加热器总成主要由壳体、加热器芯子、风门、伺服电机等部件构成。
其中加热器芯子采用了75mm宽的片状结构铝材和全铝材焊接技术。
具有体积小、质量轻、换热效率高的特点。
相对于以往雅阁车型加热器总成放入换热性能提高了20%。
通过控制面板可以控制伺服电机带动风门,获得不同的出风模式。
(2)暖水阀总成:
暖水阀总成位于发动机仓加热器总成的前部,作用是控制加热系统回路内部发动机冷却水的通断,以达到控制加热器温度的目的。
(3)通风系统:
广汽本田雅阁轿车的通风系统由进风口、鼓风机、风门、风道、空气滤清器、出风口、出风栅格共同构成。
主要分布在仪表台内。
器作用是对已经制冷和加热的空气重新进行混合、配送。
通过操纵自动空调控制版面和出风口可以获得不同的出风模式。
可以分别达到内循环和外循环模式,冷风、暖风模式、前风窗玻璃、左右前门玻璃除霜、除雾等主要功能。
鼓风机总成布置于驾驶室仪表台右侧内部。
作用是为来自驾驶室内外的空气提供动力,推动其在在蒸发器总成、总成以及风道总成中循环流动,来完成空气与蒸发器总成、加热器总成之间的热交换和空气的混合、配送等。
广汽本田雅阁轿车的鼓风机总成采用离心式鼓风机。
相对于以往的雅阁车型,鼓风机总成采用了更强大的电机,叶轮的直径在以往的雅阁车型140mm的基础上增加到了150mm,更增加了气流量和达到更好的制冷效果。
2.3自动温度控制装置
本田雅阁温度自动控制装置(图2-4)由温度控制模块、车内外温度传感器。
阳光传感器、蒸发器温度传感器、空气混调控制电动机、模式控制电动机、空气循环控制电动机和鼓风机电动机(含转速控制器)组成。
1.车内、外空气温度传感器均为一个温控电阻(热敏电阻),随车内或车外温度的升高该热敏电阻的电阻值减小,温度降低则电阻值增大。
2.阳光传感器为一个光敏可变电阻二极管。
随光照强度的增加,二极管的电阻值增加。
3.蒸发器温度传感器为一个温控电阻(热敏电阻),其阻值随蒸发器出口空气温度的升高而减小。
4.空气混调控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令调节冷与热空气的混合状态。
图2-4温度自控制结构
1-加热器阀拉线;2-阳光传感器;3-加热器芯;4-鼓风机装置;5-空气循环控制电机;6-鼓风机高速电机继电器;7-功率晶体管;8-空调滤清器;9-蒸发器;10-车内温度控制装置;11-空气混调控制电机;12-蒸发器温度控制器;13-车内温度传感器;14-模式控制电机
5.模式控制电动机可根据车内温度控制装置的输出指令控制口空气的方向和流量。
6.鼓风机电动机转速由车内温度控制装置传送的信号进行控制。
2.4汽车空调的工作原理
工作原理图如(图2-5所示)按操作程序启动汽车空调系统之后,压缩机在发动机带动下开始工作,驱使制冷剂在密封的空调系统中循环流动,压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机。
高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后,在冷凝器内散热、降温,冷凝成高温高压的液态制冷剂流出。
高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内,经过干燥、过滤后流进膨胀阀。
高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流,状态发生急剧变化,变成低温低压的液态制冷剂。
低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内,在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量,使空气温度降低,吹出冷风,产生制冷效果,制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂。
低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入,进行压缩,进入下一个循环,只要压缩机连续工作,制冷剂就在空调系统中连续循环,产生制冷效果;压缩机停止工作,空调系统内制冷剂随之停止流动,不产生制冷效果。
在整个系统过程中,膨胀阀是控制制冷剂进入蒸发器的开关,制冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够,因此膨胀阀是调节中枢。
而压缩机是系统的心脏,系统循环的动力源泉。
尽管汽车空调的空调系统原理与其它空调系统是相同的,但汽车空调是移动式车载的空调装置,它与固定式空调系统相比,动转条件更恶劣,随汽车行驶的颤振,空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏,空调系统的维修与保养也比固定式频繁,空调装置中,风路在吸入新风时常常会将尘土吸入,堵塞过滤网及蒸发器,在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。
造成臭氧层消耗,破坏了环境。
图2-5汽车空调的工作原理
第3章本田雅阁空调系统故障检测诊断
3.1制冷系统的故障诊断检测
1.制冷装置(自动空调器)故障检测诊断前的注意事项如下:
(1)检查发动机冷却液位、并使发动机预热至正常工作温度。
(2)重新检测前,应检修已存在的所有故障。
(3)检测时应使用输出电流为1mA或低于20kΩ量程的数字式万用表。
(4)检查发动机盖下熔断丝/继电器盒内57号(20A)、58号(20A)熔断丝是否熔断。
(5)检查驾驶席侧仪表板下熔断丝/继电器盒内3号(7.5A)熔断丝是否熔断。
(6)检查前乘客席侧仪表板下熔断丝/继电器盒内13号(7.5A)熔断丝是否熔断。
(7)检查搭铁线No.G1O1、G201(LHD)、G301(RHD)、G401搭铁是否良好。
(8)检查所有插头是否清洁,端子接触情况是否良好。
2.暖风装置的故障检测诊断如下:
(1)检查发动机的冷却液位,并使发动机预热至正常工作温度。
(2)重新检测前,应检修所有已出现的故障。
(3)检测时应使用输出电流为1mA或者低于20千欧量程为数字式万用表。
(4)检查发动机盖下熔断丝/继电器盒内56号(40A)熔断丝是否熔断。
(5)检查驾驶席侧仪表板下熔断丝/继电器盒内3号(7.5A)熔断丝是否熔断。
(6)检查前乘客席侧仪表盘下熔断丝内13号(7.5A)熔断丝是否熔断。
(7)检查搭铁线搭铁是否良好。
(8)检查所有插头是否清洁,端子接触是否良好。
3.2故障自诊断
本田雅阁轿车自动温度控制装置具有自诊断功能,其故障自诊断操作方法如下:
1.接通点火开关。
2.将温度控制旋钮先旋至MAXCOOL(最冷)位置,然后再将旋钮旋至MAXHOT(最热)位置。
3.工作1min后,同时按下AUTO(自动)按钮和OFF(关闭)按钮。
4.在同时按下AUTO(自动)和OFF(关闭)按钮时,如果系统有故障存在,就会通过温度显示器指示相应的故障。
不同的故障以温度显示器“88”各段中某一段闪亮来指示。
温度显示器各段所显示的故障如表3-1所示
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