广本雅阁空调系统的故障 诊断与检修

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。目前，汽车空调已成为汽车上的典型装置，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。本文在介绍汽车空调系统组成及工作原理的基础上，针对本田雅阁空制系统，给出了汽车自动空调的常用故障诊断方法，并给出具体检修实例。本文所阐述的检修方法，具有实用性且具有通用性，可为其它汽车空调系统的检修提供借鉴。

关键词：本田雅阁，空调系统 ，故障诊断

Abstract

It is well known, automotive air conditioning's function lies in the air conditioning temperature, the humidity, the speed, to flow to, and the air cleanness, was improves the automobile comfortable important installment, the automotive air conditioning has become on automobile's model installment. From this an automotive air conditioning's overhaul into automobile trouble shooting important component. This article in the introduction automotive air conditioning system composition and in principle of work's foundation, in view of the Honda elegant Chinese style pavilion air conditioning control system, has given the automobile automatic air conditioning's commonly used failure diagnosis method, and gives the concrete overhaul example. This article elaborated the overhaul method, has the usability, and has the versatility, may provide for other automotive air conditioning system's overhaul uses for reference.

Keywords: Automobile, Air Conditioning System, Principle, Fault Diagnosis

1  概述

1.1  课题来源

本课题《广本雅阁的空调系统故障的诊断与检修》来源于湖北汽车工业学院汽车工程系汽车教研室。

1.2  课题背景

1.2.1  国内外现状

    随着国内电动汽车逐步产业化、市场化，电动汽车必然要配备空调系统。由于受到电动汽车独特性影响，对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说，没有发动机作为空调压缩机的动力源，也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源，国内汽车厂家就从传统燃油汽车空调的基础上进行部分替换设计，将燃油发动机带动的压缩机替换成直流电机直接驱动的压缩机，控制上相应改变，来完成空调制冷的功能，目前替换设计效果基本能解决电动汽车空调的制冷问题，但制冷效率有待提高。由于没有燃油发动机产生的余热，制热功能国内厂家目前主要采用PTC加热和电热管加热，这些加热模式虽能满足制热效果，但这些加热模式都是硬消耗电动汽车上的蓄电池电能，制热效率相对较低，影响电动汽车的续行里程。

    在空调的主要零部件选用上，目前国内的电动汽车除了压缩机和控制模式，其他主要零部件还是沿用燃油汽车空调的零部件，冷凝设备主要用的是平行流冷凝器，蒸发设备主要用的是层叠式蒸发器，节流装置仍然是热力膨胀阀，制冷剂仍然是R 134a。

   国外电动汽车空调发展相对国内来说较成熟，国外电动汽车空调不乏有跟国内相似的模式，但在热泵电动汽车空调上已经有了一定的基础，日本本田纯电动车就采用了电驱动热泵式空调系统，系统中内置了一个反换流器控制压缩泵。此外，在特别寒冷的地区使用时，部分车型顾客可以选装一个燃油加热器采暖系统。

日本电装（DENSO）公司早在几年前就开发了采用R 134a制冷剂的电动汽车热泵型空调系统，其在热泵系统的风道中采用了车内冷凝器和蒸发器的结构。电装（DENSO）公司在2003年还开发了由于自然工质CO2良好的热物理性能，日本电装公司也为电动车开发了一套CO2热泵空调系统 ，系统也采用了在风道内设置2个换热器的方案，与R134a系统不同的是当系统为制冷模式时，制冷剂同时流经内部冷凝器和外部冷凝器。

为了减少空调对蓄电池的电能消耗，美国Amerigon公司开发了空调座椅，这种空调座椅上装有热电热泵，热电热泵的作用就是通过需要调温的空间之外的水箱转移热量，从而实现需要调温的空间制冷或制热。这种空调座椅除了节能还可以改善驾驶、乘坐的舒适性，在电动汽车上配套使用比较适合。

因此，国外电动汽车空调从节能高效和实用性上有所突破，国内电动汽车空调行业应积极向国外先进技术学习、借鉴，并在此基础上有所创新突破.

1.2.2  汽车空调的发展历程

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销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19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。

1.2.3  汽车空调系统特点

(1)空调装置运行时振动较大 

前面已提到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。

1.2.4  汽车空调系统的功能

在汽车空调系统的发展历程中，“汽车空调”的含义随着其功能的扩展，也在不断变化，时至今日，其功能已包括调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等。

1）调节车内温度

车内额温度是指车内空气的冷热程度。为给乘员创造适宜的车内温度环境，在寒冷的冬季，利用采暖装置提高车内的温度，而在炎热的夏季，则利用制冷装置来降低车内温度。

2）调节车内湿度

车内湿度是指车内空气中所含水蒸气量的多少，车内湿度过小或过大会使乘员感觉干燥或闷热。人感觉最舒适的相对湿度为30%～70%，所以汽车空调的湿度参数要求控制在此范围内。

3）调节车内空气流速

空气的流速和方向对人体舒适性的影响很大。气流速度稍大，有利于夏季人体散热，但冬季风速大了会影响人体保温，过大的风速直接吹到人体上也会感觉不舒服。车内空气流速以夏季不超过0.5m/s、冬季不超过0.3～0.35m/s为宜。

4）过滤、净化车内空气

由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；发动机废气和道路上的粉尘等也会造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康。因此汽车空调装置上一般都设有进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。

2  广本雅阁轿车空调系统的组成结构及工作原理

广州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，广州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。广州本田雅阁轿车装备的空调系统为自动空调系统，空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  暖风装置

暖风装置中各部件的位置如图2-1所示。广州本田雅阁轿车用暖风机的热量来源是发动机冷却液。从冷却液循环管路中引出水管，与暖风机上的热交换器相连，构成回路。热交换器将热量传给空气，使空气升温。通过调节向暖风机输人的冷却液循环量和外部空气吸人量，可以控制暖风的温度，用暖风装置加热器阀的线缆可以控制冷却液的循环量，利用鼓风机转速的变化和挡风装置可以调节送风量[10]。

图2-1 暖风装置的构造

2.2  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原理，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州本田雅阁轿车上使用的制冷剂为无氟R-134a制冷剂。冷气装置的构成以及制冷剂的循环过程如图2-2所示。

图2-2 冷气装置的构成以及制冷剂的循环过程

广本雅阁轿车制冷装置(自动空调器)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2-3所示。

图2-3  广州本田雅阁轿车冷气装置（自动空调器）各个部件在车上的布置

2.2.1  空调压缩机

空调压缩机的作用是将气态的制冷剂以高压压缩成液体空调压缩机吸人从蒸发器中排出的气态制冷剂，并将其压缩。从而使气态制冷剂的温度和压力急速上升空调压缩机由发动机驱动。空调压缩机工作时，会消耗发动机的动力，因而，在汽车暖机或加速状态下，空调压缩机将自动关闭。

根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。

定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。

变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。

2.2.2  蒸发器与冷凝器

蒸发器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，进人低压管路。

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。

2.2.3  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察窗，可以观察制冷剂的量。

2.2.4  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，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。

2.2.5  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。

2.3  自动温度控制装置

2.3.1  自动温度控制装置的组成

本田雅阁温度自动控制装置由温度控制模块、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)等组成。自动温度控制装置各元器件在车上的布置位置如图2-4所示。

图2-4  自动温湿控制装置各元器件在车上的布置位置

2.3.2  自动温度控制装置的控制原理

（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。

   （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出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

    其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。（由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂）汽车空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作是从蒸发器出来的低压气态制冷剂流经压缩机变成高温高压气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经气流和降压最后流向蒸发器。制冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态制冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。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。

3  空调系统的故障诊断

3.1  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 MAX COOL（最冷）位置，然后再将旋钮旋至 MAX HOT（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。温度显示器闪示故障码方式如图3-1所示。

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。如无故障，温度显示器将会以秒为时间间隔重复显示“88"(全部的段)。当系统出现多种故障时，有关指示灯都会工作若指示灯A, C, E, G, I和L同时点亮，表明传感器共用搭铁线出现断路故障。

关闭点火开关后，自诊断功能会自动消除。当故障被维修后，应再次启动自诊断功能，以确认不存在其他故障。

3.2  汽车空调系统故障诊断方法

3.2.1  听

    听:从声响来判断压缩机的运行状况。 

正常的运转声应是:只能听到压缩机有轻脆而均匀的阀片跳动声,如果有敲击声,一般是制冷剂的“液击”声或是敲缸现象,如果有磨擦声,可能是压缩机负荷太重,润滑油不足或者断油以及离合器打滑等。 

3.2.2  看

看:观察冷凝器表面是否清净,防止杂物和泥土附在冷凝器上。

观察空调制冷系统所有连接部分是否有油渍,重点是压缩机轴封、前后盖板的密封垫、检修阀、安全阀等,观察各条软管有无磨损、老化、鼓泡、裂纹和渗漏,看玻璃观察窗内制冷剂的状态。 

3.2.3  摸

摸:根据空调系统各部分温度情况进行诊断、分析。

打开空调开关、使制冷压缩机运转15～20min。用手摸空调系统管路各部件的温度,正常情况下,高压端的管路为55～65℃,而低压端管路呈低温状态,低压端的部件和管路,连接部分都会出现结露。用双手小心触摸高压区,特别是高压金属部件手感较热而不烫手为正常;如果手感烫手,首先检查冷凝器的冷却是否良好,冷凝器表面是否清洁而无杂物,风扇的风量是否过小;如果高压端手感热度不够,则为制冷剂过少;如果没有温度,则为制冷剂漏光.

　　在储液器上出现霜冷或水珠,说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流动管道。膨胀阀的手感温度是比较特殊的,它的制冷剂进口连接处较热,而出口连接处较凉,有水露,这些都是正常现象。如发现膨胀阀出口处有霜冷现象则说明膨胀阀的阀口已经堵塞,必须马上处理。低压管的手感冰凉,有水露,但不应该有霜冷,若有霜冷则说明系统有问题,可能是膨胀阀感温包内的传感液体已经漏光,应更换一个新的,也可能是制冷剂太多需要放掉一些,或者是蒸发器的温度传感器、恒温器或压力控制器出现故障。用双手触摸压缩机的进气口和排气口,手感温度应该有明显的差别,如果没有温度差别,则说明制冷剂全部漏光;如果差别不大,则说明制冷剂量不足。用手触摸各个管接头是否震松,特别是一些电器的插头插座的连接是否松动。 

3.2.4  测

测:通过看、听、摸这些过程,只能发现不正常现象,但准确的故障部位、故障原因分析还要借助歧管压力表等仪器、万用表对制冷系统进行测试,在掌握数据资料的基础上对各种现象做认真分析,判断出故障的部位,然后予以排除。 

1）检查调整皮带的张力。新安装的皮带必须进行两次调整。第一次为新皮带安装,调整到规定值,运行30min后,第二次进行调整。皮带张力根据结构不同、中心距不同、其皮带张力也不同,应按各车型的说明书进行检查。 

2）检查电磁离合器。接通离合器电源开关,此时压缩机应马上工作;断开电源后,压缩机应立刻停止工作。冬天,当接通电源开关,如果压缩机不转,可能是由于低温保护开关起作用。此时可以直接从蓄电池引一条导线接通电磁离合器、以证明离合器的好坏,若能正常运转,说明离合器无故障。冬天室外温度很低,起动压缩机仍能运转,则说明低温保护开关已经损坏。 

3）检查风扇电机的调速器和继电器,接通风扇电机开关后,从低档到高档分别拨动调速器,在各档让风扇运转5min,检查吹出的风量是否有变化,如果没有变化,则可能是调速器的电阻箱和风扇继电器故障。

4）检查高、低压保护开关和过热保护器。高、低压保护器开关和过热保护的目的是在制冷系统发生故障的时候,保护压缩机和制冷系统不受损坏。它们都和空调开关、风扇开关串联在一起,当系统工作压力太高,或者当环境温度太低,制冷剂泄漏完了,高低压力开关就会切断压缩机离合器的电路。检查时,可把被检查的开关短路,再接通制冷系统的开关,此时,若制冷系统开始工作,则说明此开关故障。用同样方法可以检查怠速控制器,温度控制器和超速继电器等,也可用万用表测量拆去电流线接头的各种控制器。 

5）检查采暖系统。在保证有足够的冷却液的情况下,拧开散热器盖,在上液槽内应能看到冷却液,起动发动机并暖车后,无冷却液溢出加液口。冷却液不干净或有铁锈、颜色变黄,都应该将冷却液放掉,用化学清洗剂清洗系统,然后用清水清洗干净,再加上防冻冷却液,充满冷却系统。拨调温度控制钮,出风口的温度应有变化,操纵机构应移动自如,如果温度不变,操纵吃力,则应该修理。 

　6）检查膨胀阀。膨胀阀的毛细管不应有折弯,并用绝缘布牢固地包捆在蒸发器出口处,有的毛细管应正确插入制冷管路的插孔中,并用感温油纸包裹。 

7）检查观察孔。汽车空调大多数装配有观察孔来观察制冷系统内部工质的流动状况,通过观察孔检查制冷工质的方法:起动发动机,稳定在1500～1750r/min,制冷压缩机运行5min。擦干净观察孔的玻璃,把空调功能键置于MAX(最大制冷)位置,吹风机(包括空调器和冷凝器风机)置于最高转速,这时可从观察孔中看到如下几种情况: 

清晰(孔内无气泡,也看不见液体流动)。这种状态可能是系统内制冷剂全部泄漏光,应立即关掉发动机,检查制冷系统制冷剂泄漏的原因;如果检查压缩机进气管和排气管,温差明显,则可能是制冷剂量过多,必须把多余的制冷剂排除;若暂停压缩机工作,空调系统其余部分仍然工作时,45s后在观察孔上可以看到少许的气泡通过,则制冷剂适量。 

气泡(偶尔或者缓慢地看到少量气泡流过)。说明制冷剂量稍有不足或制冷系统的干燥剂已经饱和,制冷剂内有水分混进。当膨胀阀有结霜现象,并且从观察孔有时看可到干燥剂变颜色,则系统制冷剂含有水分,应马上更换干燥剂。 

泡沫。说明系统内制冷剂量严重不足,并且有大量水分和空气进入系统。 

油斑(观察孔的玻璃上有条纹状的油渍或黑油状泡沫)。若进、排气口有明显温度差、停止压缩机,空调其余部分仍在工作,孔内玻璃的油渍干净,说明系统制冷剂量略少,冷冻油量过多,此时应想办法从系统内释放一些冷冻油,再加入适量的制冷剂;若压缩机进、排气管有明显温差,当压缩机停止工作,空调其余部分仍在工作时,玻璃上留下的油渍是黑色或有其它杂物,则说明系统内的冷冻油变质,必须清洗制冷系统;若压缩机进、排气阀门没有明显的温差,空调器出口也没有冷气出来,说明制冷剂全部漏光,观察孔玻璃镜上油斑是润滑油[6]。

3.3  空调系统的故障分析与排除方法

3.3.1  空调系统不能产生冷空气，失去制冷作用

（1）故障原因：

1) 驱动皮带太松或皮带断裂；

2) 压缩机不工作，皮带在带轮上打滑，或离合器接合后带轮不转；

3) 压缩机阀门不工作，不同发动机转速下，高、低压表读数仅有轻微变动；

4) 膨胀阀不能关闭，低压表读数太高，蒸发器流液；

5) 熔断丝熔断，接线脱开或断线，开关或鼓风机电动机不工作；

6) 冷凝剂管道破裂或泄漏，高、低压表读数为零；

7) 干燥器或膨胀中的细网堵死，软管和管道堵塞，通常在点起霜。

（2）排除方法:

1）拉紧皮带或更换皮带；

2） 拆下压缩机，修理或更换之；

3） 修理或更换压缩机阀门；

4） 更换膨胀阀；

5） 更换熔断丝、导线，修理开关或鼓风机电动机；

6） 换管道，进行系统探漏，根据需要修理，更换干燥器；

7） 如需要，则修理，更换干燥器。

3.3.2  冷空气量不足

（1）故障原因：

1)压缩机离合器打滑；

2)出风通道空气不足；

3)鼓风机电机运转不顺；

4)外面空气通道开着；

5)冷凝器周围的空气流通不够，高压表读数过高；

6)蒸发器控制阀损坏或调节不当，低压表读数太低；

7)蒸发器被灰尘等异物堵住；

8)冷凝剂不足，观察玻璃有气泡，高压表读数太低；

9)膨胀工作不正常，高低压表读数过高或过低；

10)干燥器细网堵住，高低压表读数比正常高或低；

（2）排除方法：

1）拆下离合器修理或更换；

2）清洗或更换空气滤清器；清除通道中的阻碍，理顺凹瘪的空气管路；

3）更换电机；

4）关闭；

5）清洁发动机散热器或冷凝器，安装强力风扇、风扇挡板，或重新摆好散热器或冷凝器位置；

6）按需要更换或调节阀门；

7）清洗蒸发器管道和散热片；

8）向系统充液，直至气泡消失，压力读数稳定为止；

9）清洗系统，清洗细网或更换膨胀阀；

10）清洗系统，更换干燥器；

3.3.3  系统间断制冷

（1）故障原因：

1) 压缩机离合器打滑；

2) 电路开关损坏，鼓风机电动机或电动机开关坏；

3) 压缩机离合器线圈松脱或接地不良；

4) 系统中有水汽，引起部件间结冰；

5) 热控制失灵，低压表读数偏低或过高；

6) 蒸发器控制阀粘住。

（2）排除方法：

1）拆下压缩机离合器修理或更换；

2）更换损坏部件；

3）拆下修理过更换；

4）各功能环膨胀阀或干燥器泄漏或失效；

5）更换热控制；

6）清洗系统并抽气，更换干燥器使全控制阀复位，向系统加液。

3.3.4  空调系统噪声大

(1)故障原因：

1)V行皮带松动或过度磨损；

2)压缩机零件磨损或安装托架松动；

3) 压缩机油面太低；

4) 离合器打滑或发出噪声；

5) 鼓风机电动机松动或磨损；

6) 系统中冷凝剂过量，工作发出噪声，高低压表读数够高，观察玻璃有气泡；

7) 系统中制冷剂不足，使膨胀阀发出噪声，观察玻璃有气泡及雾状，低压表读数过低；

8) 系统中有水汽，引起膨胀阀发出噪声；

9) 高压辅助阀关闭，引起压缩机颤动，高压表读数过高。

（2）排除方法：

1） 拉紧皮带，或更换皮带；

2） 拆卸压缩机，修理或更换，拧紧托架；

3） 加油；

4） 拆下离合器修理或更换；

5） 拧紧电动机的安装连接杆或拆下电动机修理或更换；

6） 排放过剩之冷凝剂直到压力表读数降到标准值，且气泡消失；

7） 找出系统漏气点，清洗系统及修理，抽空系统并更换干燥器，向系统加液；

8） 清洗系统，抽气，更换干燥器，加液；

9） 立即把阀门打开。

4  空调系统的故障检修

4.1  压缩机检修

空调压缩机出现故障后．除个别故障可在车上维修，大部分故障都要拆下压缩机修理。

(1) 压缩机的拆卸

1）压缩机拆卸要求 

    ①拆卸时首先要清楚压缩机结构，拆下的零件应按部件分类摆放，以免弄乱。②压出或打出轴套和销子时应先辨明方向，然后再操作，一般要用木锤敲打，以免损伤零件表面。③拆卸零件时不要用力过猛，以免损伤零件。④拆卸形状和尺寸相同的零件时，须做记号，以防装错。⑤拆卸的零件用冷冻油清洗，清洗时要用软毛刷，不能用碎布纱头擦洗零件，以防脏物进入。

2）压缩机拆卸步骤：

①拆除电磁离合器连接导线。②从制冷系统内排出制冷剂。③从压缩机吸、排气口卸下软管，并在压缩机吸、．排气口加盖，以免灰尘和水气进入系统内。④拆除压缩机驱动带。⑤从托架上卸下压缩机固定螺钉和压缩机，再将压缩机装在一个固定支架上，支架装夹在台虎钳上。⑥排出压缩机内的冷冻油，用量筒测量出油量，并检查冷冻油是否变色，油内是否混有杂质。

（2）压缩机维修后的性能检查

    将压缩机安装在工作台上就可检查其性能，其检查办法如下。

    1）压缩机内部泄漏检查：在压缩机吸、排气检修阀上装上歧管压力计，并关闭手动高、低压阀，再用手转动压缩机主轴，每秒转一圈，共转十圈。这时打开手动高压阀，高压表的压力应大于0.345MPa或更大，若压力小于0 .310MPa，则说明压缩机内部有泄漏，须重新修理或更换阀片、阀板和缸垫。

    2）压缩机外部泄漏检查：从压缩机吸人端注入少量制冷剂，然后用手转动其主轴，用检漏仪检查轴封、端盖、吸排气阀口等处有无泄漏，若有泄漏须拆卸重新修理，若无泄漏，就可装回发动机上。

4.2  储液干燥器的检修

储液干燥器主要用来储存多余制冷剂、吸附系统内水分、过滤系统内杂质或脏物，保证系统正常工作。如果储液干燥器吸附水分达到饱和状态和滤网被脏物堵塞，必须更换，其操作过程如下：

    1)排出系统内的制冷剂。

    2)拆下储液干燥器，为防止潮气进入系统内，应用堵头塞住干燥滤清器两端的连接管口。

    3)更换新的干燥滤清器，并向压缩机内添加10～20mL的冷冻油。

4)对制冷系统检漏、抽真空、充注制冷剂。

4.3  冷凝器检修

1）冷凝器检查

  用检漏仪检查冷凝器泄漏情况。

  检查冷凝器管内脏堵或管外弯瘪情况。若发现压缩机排气压力过高，不能正常制冷，管外有结霜、结露现象，说明管内脏堵或管外弯瘪。

  冷凝器管外及翅片外表面有污垢、残渣等，将造成散热不良。

2）冷凝器拆卸

  慢慢地从系统中排出制冷剂。

  将制冷剂管从冷凝器的进、出口螺纹接头上拆卸下来。

  拆卸冷凝器，拧下联接螺栓，取出衬垫。

3）冷凝器维修

  冷凝器由于碰撞或震动而破损，应卸下冷凝器进行焊接修补，无法修理时，更换同规格的冷凝器，并向压缩机补充40～50mL的冷冻油。

  冷凝器散热翅片若歪曲变形，可用镊子校正铝散热翅片。

冷凝器内脏堵，应拆开冷凝器出口和进口接头，用高压氮气吹洗，冲出脏物。

  冷凝器表面积灰，通风受阻，可用软毛刷轻刷表面或用吸尘器吸除灰尘。

  冷凝器管接头处泄漏，应更换管接头．并重新进行检漏试压。

若是冷凝器风机故障，可不必拆卸冷凝器，只需修理风机。

4.4  蒸发器检修

1）蒸发器检查

  蒸发器是否损坏。

  用检漏仪检查其是否泄漏。

  观察排泄管路是否洁净、畅通。

  观察蒸发器外表面是否有积垢。

2）蒸发器拆卸

  拆下蓄电池的连接电线。

  慢慢地从系统中放出制冷剂。

  将制冷剂软管分别从蒸发器的进口和出口接头螺纹上卸下来，并立即盖住开口部位，以防潮气进入系统内部。

3）蒸发器维修

  清除蒸发器外表面积垢、异物。

  若蒸发器管有泄漏，应进行焊补，若无法焊补应更换蒸发器总成，并向压缩机补充40～50mL的冷冻油。

  清洁排泄管路，并清除积聚在底板的水分。

  若是蒸发器风机故障，应修理风机。

5  广本雅阁空调故障诊断实例

5.1  广本雅阁空调不制冷

故障现象：某款广本雅阁轿车，配置F22B型电喷发动机，出现空调不制冷故障现象，在充注完制冷剂后，压缩机仍然不吸合[7]。

    故障诊断：运转发动机，按下空调面板的冷气开关，散热器后方的冷却风扇和冷凝器风扇可随之运转，只是压缩机不吸合。找到压缩机电磁离合器继电器，短接30与87号端子，离合器能够吸合；在该继电器座上的85与86号端子间串接一试灯进行检查，得知故障的直接原因是发动机控制单元ECU未执行吸合指令。为了验证冷气开关信号是否已到达ECU。在前乘客脚底板下找到ECU控制单元，发现其针脚与现有的电路图资料不符。但同为一种车系，应具有相同的控制特点，因此仍可使用图5-1所示的电路作为参考。

图5-1空制电路图

由电路图可知，空调冷气开关需借助暖气风扇开关进行搭铁。也就是说，只有暖气风扇运转，空调冷气开关才能作用。然后这一搭铁信号经由恒温器开关、空调压力开关至ECU。ECU获此“空调请求信号”后才有可能触发电磁离合器继电器吸合。与此同时，冷气开关的闭合会令两个散热风扇继电器的控制端线路经一个二极管后搭铁，使风扇同步运转。根据此思路，通过测量找到这条“空调请求信号”线，按动冷气开关，可在12V与0V间变换。接下来测量ECU的电磁离合器继电器控制线路，它与继电器的端子连接良好。至此说明，故障与空调系统的外部线路无关。

发动机ECU对压缩机离合器的控制是有条件的，如节气门角度开启的速率、发动机温度等。其中水温信号为影响因素之一，通过测量，得知发动机的水温传感器信号处于正常的电压值范围内，发动机系统自诊断也无故障码输出。综合分析，故障应在ECU本身，更换新件，故障彻底排除。

故障总结：本田这一问题较多。由于更换ECU费用昂贵，因此可将ECU针脚的“空调请求信号”线与电磁离合器控制线接在一起。另外，根据电路图控制特点，这种连接方法不会对ECU造成损坏，同时因为外部线路有二极管的串联，与风扇控制线路不会相互影响，因此是一种较为经济的解决方案 。

5.2  广本雅阁空调时冷时热

故障现象：某款广本雅阁轿车行驶4万公里，汽车启动后空调时冷时热。

故障分析：本田雅阁采用的是自动空调，车内的温度由温度传感器自动控制，车内温度失调可能是由于传感器外表面有过厚的灰尘附着，灰尘导致温度传递缓慢，当室内实际温度已经达到但由于灰尘的“保温”所以传感器会推迟感应到室内的温度，导致压缩机继续工作直到传感器感受到为止，这个时候由于传感器的迟缓车内温度就会变得比较低。

反之也是一样的，当车内温度过高后还是由于灰尘的“保温”作用导致传感器控制压缩机吸合工作的时间点拖后，最终导致车内温度高了。

故障总结：本田此类问题遇到也较多，这就需要在平时开车的过程中要时常注意对车内的清洁和保持车内的气流通常，最重要的是注意传感器的情节，防止出现传感器由于灰尘的保温作用造成车内的时冷时热，给平时的生活带来不便，同时也注意车子的保养时对一些细节性的环节保持注意，防止出现以上情况。其实这种问题的解决方案不是技术上的问题，只是车子的细节问题，可以很好的避免。

5.3  广本雅阁空调温度传感器故障

故障现象：空调温度传感器故障维修

 空调的温度传感器是CPU的“侦察兵”，时刻监视各部件的温度变化，它将检测到的信息经CPU处理后，控制空调的运行。以下是由温度传感器引发的故障。

 故障分析：

室内环温传感器阻值变大，引起空调启动频繁。

故障现象：一台海尔金元帅变频柜机，用遥控开机，绿色运行灯亮，室外机、压缩机、风机启动，制冷正常，过5分钟，室外机停止运转，过3分钟，室外机又启动运转，反复如此，室内风机送风正常，绿色运行灯灭。 

 分析检修：检测电源有220V，启动和运行电流正常，判断温度检测出错。检测室内环温传感器已由10kΩ变值为20kΩ，更换同型号的传感器，空调运行灯即刻亮，连接试机2小时，空调开、停制冷正常，故障排除。

室内管温传感器阻值变小，引起启动不久整机保护。 

 故障现象：一台TCL KF-34W空调，开机10分钟后，自动停室外压缩机、风机，室内送风停止，导风板关闭，整机保护不再启动，重新开机，不一会又整机不启动。 

    分析检修：测运行电流6A正常，室外冷凝器无脏物遮挡，室内机滤网已清洗过，热交换良好，测低压压力为4.8kg/c㎡，说明不是缺氟或多氟引起的。查环温变值为3kΩ，另换为5kΩ后试机，一切正常。过几天用户来电话说故障重现，上门再次查管温也变值为2.8kΩ，换上同型号5kΩ管温后，经几个月的运行试用，不再出现上述故障。

室内环温、管温感温性能改变，引起空调工作失常。 

 故障现象：一台利凯KFR-25GW空调，插上电源，用遥控能开机10分钟左右，制冷正常，有时室外机启动转一下，运行灯一闪即灭，蜂鸣器随着继电器有“嘀嘀”响声。有时一插上电源，开机、停机、停了又开，室内送风也停了，整机关机，又要重新启动。 

 分析检修：打开室外机，查压缩机启动电容25μF已击穿爆浆。换用新的启动电容，试机，故障依旧，怀疑晶振有问题，用替换法换上新件无效，按常规方法查室内环温、管温阻值5kΩ，都正常。将换下的环温、管温放入温水中用万用表测其感温性能，发现指针下降缓慢（而新件即较快升、降）。同时更换环温、管温试机，空调工作正常。

 室内管温变值为0Ω，致使整机遥控开机无反应。 

 故障现象：一台三洋KF-34GW空调，开机无反应，换过电控板。 

 分析检修：经判定主板是好的，室内机电控板只剩下四个接插头，分别为变压器初、次级插头，测其阻值正常。剩下管温、室温插头，测室温5kΩ正常，检测管温阻值仅为0kΩ，已损坏。换上新管温，装回电控板，插上电源，用遥控开机，随着蜂鸣器“嘀”的一声，空调即刻启动，恢复正常。 

 故障总结：空调出现故障，除了要检测满足CPU工作的+5V电源、复位时钟振荡外，还要测电源、电压、启动运行电流是否正常，对传感器的检测也十分重要。

5.4  广本雅阁空调制冷效果问题

故障现象：某款广本雅阁轿车，5.4万公里，冷车启动后开空调正常制冷，行驶5公里后，制冷效果就会变差。此车前部曾出过事故，修复后就如此。

故障分析：通过故障现象，可大致判断故障范围如下：

（1）制冷剂过量或欠量；

（2）制冷系统不畅，膨胀阀堵塞（脏堵、水堵、气堵）；

（3）压缩机功率不足；

（4）冷凝器散热不好；

（5）蒸发箱局部受阻；

故障检测：冷车检测，空调压缩机低压测和高压测压力正常，温度正常。制冷系统的气流通道无堵塞。散热器风扇可以由低速过渡到高速，制冷效果良好。

路试，发现空调制冷效果越来越差，但无故障码，高压压力升到1.72MPa，过高了。于是检查冷凝器，发现冷凝器脏，彻底清洗，制冷效果好了，压力降为1.39MPa，正常了，可一会儿制冷效果又差了，压力又升高。

于是又检查了空调压力传感器，无问题。蒸发器也不结霜。

由于用自来水冲洗冷凝器的时候，冷凝器效果变好，最后终于意识到还是冷凝器散热的问题。最终发现冷却风扇反转，无法正常散热。检查冷却风扇线束，发现白线接白线，红线接黑线，应该是白线接黑线，红线接白线，是修理工维修时给接错了。将两根线重新连接后故障排除。

故障总结：空调出现问题后，应按照故障分析一步步的检测直至发现问题。在维修的车辆的时候维修工应认真仔细进行维修。

6 结论与展望

6.1  结论

毋庸置疑，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在不断加快，随之而来的就是空调系统故障维修的复杂化，汽车空调的维修与保养也日益显得更加的重要。这对于维修人员的工作经验无疑是一个考验。

通过写本篇论文，让我更深刻的掌握了汽车空制系统的组成特点、工作原理及典型故障现象及排除方法。让我认识到空调系统的不可缺少性，并且掌握了空调系统的故障诊断与实例操作，这对我以后维修工作也是受益匪浅的。

6.2  存在的不足

(1)本论文因时间及资料收集困难原因很多地方只是做了简单的说明，并没有深入的讲解。

(2)对空调系统的电路控制没有做重点的介绍只是提到而已。

(3)典型检修案例比较少，没有较全面的介绍到各种故障的检修，只能是以点代面。

6.3  展望

  趁着国内汽车市场的飞速发展时机，积极推进汽车空调的国产化工作，与国内各大高等学校合作，鼓励国内设计人员设计开发，以期尽早掌握蒸发器、鼓风机和暖风机的全新开发技术。以下为空调三大件整体结构的设计优缺点：一是单箱结构，价格便宜，风道短，零部件少，易于组装。由于没有多箱间的分界面，换热器芯子的位置更加灵活自由，泄漏少，不易漏水，更容易以单元方式供货，但对于横断面的设计，难以设计出相应的模具，维修换热器芯子较困难。二是三箱结构，便于售后市场维修，其优缺点和单箱的正好相反。三是两箱结构优缺点介于二者之间，通常推荐采用单箱或二箱设计。

（1）国内汽车空调厂家应跟随国外技术发展，努力开发效率高、重量轻、体积小的蒸发器。

(2)顺应世界潮流，发展结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、节省动力、降低噪音、工作可靠、启动性能好的变排量压缩机。

(3)同时关注发展燃料电池车、复合式车用的电动压缩机和二氧化碳空调压缩机：积极引进国外优秀开发软件；借鉴国外发展思路，国内汽车空调行业应该朝着更环保的方向发展。

致谢

从迈入大学一无所知的朦胧，到逐渐的清晰了自己的职业生涯规划。在这两年学习的过程中，老师、同学们给了我莫大的帮助，从对专业知识的一无所知到逐渐掌握了部分的汽车领域的专业知识，专业老师的帮助使我收获巨大。谢谢交通学院给我这个平台，让我逐渐地清晰了思路，掌握了技术，把握了方向，自己会继续努力，开拓进取，勇攀高峰，也希望学校越办越好。

同时，感谢在论文撰写过程中提出过宝贵的建议的同学们，在计算机、英语方面给与的帮助的同学，对所有在完成论文过程中提供过帮助和支持老师和同学们表示深深的谢意。

另外还要感谢我的父母，他们辛勤培养教育我，为我提供经济和精神上的支持，我会以更加力的学习和工作来报答他们的养育之恩。

最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参与论文答辩的各位老师表示深深感谢。

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