学号201012230222 湖南交通职业技术学院汽车工程系
学生毕业论文
设计(论文)题目：浅谈汽车空调的使用与故障维护
作者：罗珊
专业：汽车运用技术
班级：汽运1002班
实习单位：尚爱汽车美容维修会所
校内指导老师：孟宝盈
校外指导老师：师傅段小波
2013年 5 月15 日
汽车空调的使用与故障维护
罗珊汽车工程系汽运1002班 201012230222
【摘要】：无论是高还是低配置汽车空调是必不可少的，而现代汽车空调是一个机电一体化的，多功能于一体的系统。要想合格快速的维修好空调，就要彻底系统的了解汽车空调原理和结构。因此本文主要通过对汽车空调系统分类及结构的检测与维护和常见故障诊断与维修的方法的论述，使人们对空调系统有了更深入的了解，有助于维修技师对空调系统进行快速的诊断和维修，有助于维修行业的发展。
【关键词】：空调、结构、修理、空气污染、预防
1、导论
随着我国汽车工业的高速发展，作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调有调节车内温度、湿度、气流速度、除霜等功能，从而为乘客和驾驶远创造新鲜舒适的车内环境，以减轻驾驶员的疲劳，提高行车的安全性。在使用的过程中就算按使用说明书的要求操作，也难免会出现一些故障，比如机件磨损、接头松动、制冷剂泄漏和异常响声等，因此加强日常维护也是非常重要的。本文主要介绍了汽车空调系统的概念、特点、日常维护、常见故障的维修方法与改善汽车空调的几种方法。
2、汽车空调的基本概念
空调即空气调节，他的意义是指在封闭的空间内，对温度、湿度及空气的清洁度、气流速度进行调节控制。
随着人们生活水平的提高，人们对汽车驾驶和乘坐的舒适性要求越来越高。汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，确保行车安全。那么汽车空调要具备的基本功能是在任何气候和行使条件下，能改善驾驶员的工作劳动条件和提高乘员的舒适性。
3、汽车空调的工作特点
汽车空调的使用环境以及自身的特点决定了汽车上安装的空调应具备自身的特点，要求比家里空调更能适应恶劣的环境，综合来说汽车空调应具备以下特
点。
3.1 汽车空调要安装在运动中的汽车中，同时还要遇到颠簸的路面，因此要能承受频繁的振动和冲击，所以汽车空调的各个零件在有足够的强度和抗震能力。
3.2 空调系统的动力来自发动机。轻型汽车、中小行型客车及工程机械，空调所需的动力和驱动汽车的动力来自同一发动机，这种空调系统叫非独立式空调系统；大型客车，由于所需制冷量与暖气量大，一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立的取暖装备。
3.3 要求汽车的制冷制热能力大
3.4 汽车空调结构紧凑、质轻
3.5汽车空调的取暖方式与房间空调完全不同。对于非独立式空调制暖，一般采用发动机的冷却水，而独立式空调系统则通常采用燃油取暖装置。
4、汽车空调的发展
汽车空调的功能是随着人们对汽车舒适性的要求不断提高，而从低级到高级，有功能简单到复杂，其过程可以概括为五个阶段：
4.1 第一阶段：单一供暖
1925年首先在美国出现利用汽车冷却液面通过加热器的方法取暖。
4.2 第二阶段：单一制冷
1939年，由美国通用汽车公司首先在轿车上安装机械制冷降温的空调器，成为汽车空调的先驱。
4.3 第三阶段：冷暖一体化
1954年美国通用汽车公司，首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器。
4.4 第四阶段：自动空调控制的汽车空调
1964年美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调安装在卡迪拉克轿车上。
4.5 第五阶段：微机控制的汽车空调
1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究微机控制的汽车空调系统，1977年同时安装在各自生产的汽车上。
5、汽车空调系统的组成
汽车安装空调系统的目的是为了调节车内空气的温度、湿度，改善车内空气的流动性，并且提高空气的清洁度。因此，汽车空调系统只要由以下几部分组成：5.1 制冷系统
对乘室内或由外部进入乘室内的空气进行冷却降温、除湿，使乘室内的空气变得凉爽舒适。
5.2 取暖系统
对乘室内或由外部进入乘室内的空气进行加热，达到取暖、除湿、除霜的目的。
5.3 配气系统
将外界新鲜空气送入内乘室内，起到通风换气作用，同时根据功能键位置不同，改变冷暖气流的流向与分配，实现温度协调，提高舒适性。
5.4 控制装置
5.4.1 通过控制压缩机电磁离合器的吸合与断开，防止制冷系统压力过高；
5.4.2 通过控制乘室内空气的流速、方向和温度，实现驾驶员设定的温度范围。
6、汽车空调制冷系统的工作原理
汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。如图1-1：
图1-1 空调系统布置
l-控制装置 2-进气罩 3-蒸发箱 4-S管 5-D管 6-冷凝器 7-C管 8-空调压缩机 9-储液干燥管 10-L管 11-加热器
汽车制冷就是通过消耗一定的动力把制冷剂有气体转变成液体，然后再利用由液体转变成气体过程中吸收外部热量来达到汽车制冷目的，可以概括成五个
基本过程如图1-2：
图1-2空调系统工作原理
1-蒸发器 2-低压软管 3-压缩机 4-高压软管 5-冷凝器 6-储液干燥器 7-高压阀 8-膨胀阀 9-低压阀 10-压力开关
6.1 压缩过程
将流经蒸发器的低温、低压的气态制冷剂压缩为高温、高压的气态制冷剂，
输送到冷凝器。
6.2 冷凝过程
将高温、高压的气态制冷剂冷却，使其变为中温、高压的液态制冷剂，使其变为中温、高压的液态制冷剂，送入干燥瓶。
6.3 干燥过程
讲中温、高压的液态制冷剂过滤，除去制冷剂中的杂质和水分，送入节流阀，并储存小部分的制冷剂。
6.4 膨胀过程
将过滤后中温、高压的液态制冷剂利用节流原理，使其转变为低压雾状的液/气态混合物，送入蒸发器。
6.5 蒸发过程
低压雾状的液/气态混合物流至蒸发器，吸收周围的热量而汽化，达到制冷的目的。
上述过程周而复始地进行下去，便可以达到降低蒸发器周围空气温度的目的。
7、汽车空调系统电路
7.1 汽车空调系统的基本电路
其工作原理是：接通空调及风机开关，电流从蓄电池经空调及鼓风机开关后分为两路，一路通过调速电阻到蒸发器风扇电机。由两个调速电阻组成的调速电路使风机运转有3个速度，当开关旋转至H（高速）时，电流不经电阻直接到电动机，因此这时电动机转速降低。在低位L时，两个电阻串入风机电路，故这时电动机的转速最低。由于汽车空调制冷系统工作时，要及时给蒸发器送风。防止其表面结冰，所以，空调系统电路的设计，必须保证只有在风机工作的前提下，制冷系统可以启动。
另一路经温控器3，发动机转速检测电路2，与空调继电器7和工作指示灯4构成回路。
7.2 温度控制空调电路
具有温度调节控制的汽车空调电路。该电路的冷凝器风扇电机和蒸发器风扇电机控制电路与加热冷却图大体相同。只是多了一只制冷、取暖工作选择开关3，
当他在取暖位置时，空调放大器不工作，在制冷位置时，空调放大器工作，压缩机才能工作。
该电路的空调放大器11，设计有环境温度检测热敏电阻15，并与温度调整电位器设定好所需参数（温度值）后，与串取的热敏电阻的检测值进行比较，当环境温度高于设定值时，空调放大器接通电磁离合器，使系统工作；反之，停止工作。
8、汽车空调系统的故障诊断与使用维护
8.1、汽车空调系统的使用与维护
正确使用汽车空调系统，，可以节约能源，减少故障出现，并能保证汽车空调系统具有良好的技术状况和工作可靠性，发挥其最大效率，延长其使用寿命。
汽车空调的定期维护分为方法一般有两种：一种是与汽车的维护同步进行，另一种是按其制定的维护周期独立进行。
那么下面说些在日常使用中应注意的：
8.1.1、防止不洁空气进入：若汽车在尘土飞扬的道路上行驶时，应将空气入口置于再循环(RED)位置，以防车外灰尘进入。
8.1.2、炎热时，应将车内空气排出：车窗闭时，空调系统的效率最高。
但汽车若在阳光下停放时间较长，车内很热时，打开空调后，应开一玻璃窗，待车内热气排出后再关闭。
8.1.3、发动机大负荷时，应暂时关闭空调：炎热季节发动机在大负荷下较长时间工作时，应有很好的冷却效果，为防止发动机过热，应暂时关闭空调。否则，发动机一旦过热，既影响汽车行驶，也会影响空调的使用。
8.1.4、合理选择空调的风速档位：汽车正常运行中，为防蒸发器过度结霜，影响空调系统的运行，空调的送风速度及温度控制不应同时长时间置于最低。但是当车速低于25km/h时，应将风速开关置于低速档位，避免发电量不足和冷气不足。
8.1.5、掌握发动机的启动程序：对于没有车速自动控制装置的汽车空调系统，使用时应先启动发动机，后开空调，以避免启动困难。
8.1.6、空调效果较差时，应关掉空调及时检查：空调的降温效果差时，表明该系统工作不良，及时关掉空调可有防止故障的扩大和恶化，对保护空调和延
长空调的使用寿命十分重要。空调故障，一般应请专业人员维修。
在不使用空调的季节，每隔2～3周应使空调工作几分钟，以使该系统保持良好的工作状态。
8.2、汽车空调故障诊断常用方法
汽车空调设备中，虽然装有必要的安全保护设备，报警设施以及自动控制系统，但因在汽车这个特殊的装备上工作，加上有时工作环境恶劣，总有出问题的时候。而汽车空调制冷系统是一个完全密封的循环系统。其中任何一个零部件损坏都会使空调能力下降或不能制冷、制热。由于系统密封性要求较高，所以给故障的诊断及排除带来一定的困难。
汽车空调的常见故障一般分为：电气故障、功能部件的机械故障、制冷和冷冻润滑油引起的三个方面的故障。这些故障产生后，集中表现为：系统不制冷、制冷不足或产生异响三类。
检测的方法通常有：压力表，检漏仪，万用表，温度计、真空泵。同时还需要加入一定的“看”“闻”“望”“切”。
3.自动空调故障诊断的特点和基本方法
3.1、自动空调与手动空调的工作原理区别
自动空调和手动空调的基础配置相似，不同之处在于控制方式和压缩机类型。在控制方式上，手动空调是属于机械调温，凭车主的感觉去调节温度，因此调节不够精确。自动空调属于电控自动调节，控制系统由传感器、执行元件和控制器组成。控制器利用传感器（如车速、温度、日照强度、水温等）对汽车、车内、外的气候条件、空调的送风模式等多种参数进行实时监测，运行内部程序对实时参数、设定参数进行运算判断，然后发送相应的控制信号给鼓风机、压缩机电磁离合器等执行器工作，实现对车内环境温度的实时调节。控制系统还具备有自我诊断、保护等功能。在压缩机类型上，区别在于压缩机容量的可变性。手动空调多采用不可变容压缩机，室内温度在设定区间内时高时低。自动空调采用的可变容压缩机，可根据室内实时温度和目标温度之差控制压缩机的工作容量，使室内的温度基本保持不变。
3.2其检修的基本方法是：
辆上海通用别克轿车，装有R134a自动空调。据客户反映该车空调有间歇性不制冷的现象，该故障多出现在高速，怠速有时也出现，天气越热故障出现的频率越高，过一段时间后，空调又自动恢复正常。根据我向师傅学习，诊断过程如下：
3.2.1、听取故障现象后，带上自诊断仪与车主进行路试，通过读取的故障码发现故障是由于压缩机的电磁离合器没有吸合；
3.2.2、根据自动空调的自动控制原理，电磁离合器不吸合的原因不在压缩机上，而在于制冷系统高低压管的工作压力不正常或者电气故障；
3.2.3、借助空调压力表，测量管路的压力，高低压值均在规定范围内，这说明冷剂工作压力正常；
3.2.4借助仪器来确定电气故障的位置所在。首先检测压缩机的继电器吸合线圈，经过通电测试后未发现异常；
3.2.5、用万用表检测继电器的控制地线，当继电器吸合时为低电位，断开时为高电位。经检测，自动空调控制系统不工作时，该处为高电位。由此可判断，故障不在控制系统的执行部件上。根据控制系统的结构原理，判断故障可能存在控制器、传感器/开关信号故障、传感器/开关线路故障；
3.2.6再接上自诊断仪，监测空调开关请求信号、压力传感器信号、室内/
外温度传感器信号。
结果发现压力传感器在故障出现时异常，而其他传感器属于正常工作状态。更换压力开关，系统能正常工作，故障排除。
9、汽车空调系统故障分析
常见的空调系统毛病大概可分为四大类，分别是：噪音、制冷不足或失效、没暖风、出风方向不对及异味。下面我就写写我在修理厂面对空调以上几种不同的故障修理的案例：
9.1 噪音
老款君威2.5排量，04年产，该车开空调时噪音特别大，而制冷效果还挺好，不启动空调时，发动机声音很正常，但一开空调就发出“隆”“隆”声，且声音随着油门的加大而变大。根据我的学习开空调有噪音，无非是压缩机内部，
皮带，以及鼓风机。这只要根据听闻望切的听就能区别出来；压缩机缺乏冷冻油时，内部磨损会发出“隆、隆”的声响，皮带轮通常是带动压缩机的皮带紧度不足而在压缩机接合负荷之后打滑产生尖锐的嘶叫声。而鼓风机轴承的损坏可根据发出声音的位置即可。故我判断出来是压缩机内部磨损，查下压缩机发现制冷剂变脏，且有杂质，冷冻油很少。清洗了空调系统，更换压缩机，干燥瓶及节流管，加入新制冷剂，故障排除。
9.2出风忽冷忽热
主要有：暖风小水箱有堵塞或暖水导通阀有故障、空调系统暖风隔板或转换开关故障、空调滤芯太脏等；先检查一下冷却液的情况，如果有缺液，或者是冷却液很脏，会造成堵塞的。
9.3 出风模式不对
别克凯越，07年产，该车出现处分模式混乱，每个风口都有风，大风不打，经检查，鼓风机运转正常，空调控制面板调节正常，但内外循环没起作用，由于该车空调风向调节是真空控制，怀疑真空管道有问题，检查发现真空管道在靠近电瓶的旁边断了，重新接上后，一切正常，由于原来安装电瓶时没注意把管道压倒了，重新接上并用扎带把真空管与线束固定好即可。
9.4 异味
在空调系统正常工作时，蒸发箱是在冷环境中工作，遇到外界相对的热空气就会产生水，这也是在蒸发箱结构中，设计出水管的道理；蒸发箱和通风管道的潮湿环境和表面的灰尘为霉菌和真菌的滋生提供了温床，霉菌和真菌会很快繁衍为霉菌团和真菌团，产生生物体腐烂性异味。
处理方法：常常是拆卸蒸发箱，清洗蒸发箱表面以达到目的，这种方法能从根本上消除了异味，但每拆卸一次，就需放氟、安装和加氟等一系列工序，麻烦而且技术难度高，劳动效率低下。因此可用清洗剂进行外循环风道杀菌，车主可以自己选购，进行外循环风道杀菌。
9.5无暖风
帝豪Ec7，10年产，在冬天，客户抱怨没暖风，经检查该车冷暖开关可以正常调节，暖风只有一点点，发动机水温正常，于是怀疑冷却系统中有空气，或者是暖风水箱赌塞引起冷却液循环不够，用手触摸进出暖风水箱的水管，发现不够
热，于是拆下进出暖风的水管，用气枪放肆吹3分钟左右，再接上，加满冷却液，进行排空，在排空的过程中，把前部稍顶起，有利于暖风水箱排空，当发现风扇转了两次，暖风又有了，故障排除。
9.6 制冷系统不制冷，无冷气
一台帕萨特领奴，2009年产，经顾客反映，汽车在使用冷空调时突然不制冷。
首先我简单的检查一下制冷剂是否充足，压缩机是否运转，电子风扇运行是否正常，经检查都正常，于是进行压力检测，高压应为10-15kpa。低压应为
2-3kpa，发现空调压力不对，低压5.2kpa，高压则只有8.9kpa，根据我长时间的学习与师父的讨论，重点怀疑压缩机损坏，仔细检查发现压缩机不对，向客户咨询，客户前几月在外面换过压缩机，我们怀疑其使用的是非正厂配件，拆下来后，用手转动压缩机，一点压缩感都没有，于是重新清洗管道，更换了正厂压缩机及干燥瓶，加入r-134a，故障排除了。
9.6 制冷排放不够
导致制冷排放不够原因主要有：制冷剂不够，制冷剂过多，冷凝器问题，系统中有空气。
9.6.1 制冷剂不够
表现为高，低两侧压力表压力均低，在窥视镜中能够看到气泡，虽然能排放冷气，但明显不够，说明系统制冷剂不够或管路有泄漏，应找出泄漏处进行修理或更换损坏零件，拧紧松动管接头，增补制冷剂。
必须注意是，检查运用r134a制冷剂制冷系统泄漏，必须运用Rl34a专于检漏仪，因R12气体及R134a气体分子结合与物理学性能都不同，普通检漏仪检查不出R134a泄漏情况。
9.6.2 制冷剂过多
表现为高，低两侧压力表压力均过高，窥视镜中看不到泡沫，仅仅要从低压侧放掉多余制冷剂问题就能排除。
9.6.3 冷凝器问题
表现为高，低两侧压力表压力均过高。清洁冷凝器，检查是否堵塞，并调整
风扇带轮张紧程度。
9.6.4 系统中有空气
表现为高，低两侧压力表压力均过高，窥视镜中能看到气泡。问题处理方法是：更换干燥剂，检查泄漏，排放制冷剂，抽成真空后从新充灌。
9.6.5 蒸发器鼓风机不转或转速不足
表现为蒸发器大量结霜，出风量不够，应检查鼓风机开关，电阻器或更换鼓风机。
9.6.6 膨胀阀张开度过大
表现为高，低两侧压力表压力均高，低压侧管路结霜或大量结霜。说明膨胀阀张开度调节失灵。调整膨胀阀张开度，并检查感温器件，若失灵则应重换。
9.6.7压缩机不能正常自动停转
空调开机后，压缩机一直不停运转的主要原因有：低压（或低温）保护开关损坏；高压压力开关坏，温控器失灵；电线短路。
9.6.8 检查与排除
遇到这种现象首先要检查压缩机进气口的吸气压力和排气压力，如果吸气压力低于起跳值就说明低压开关损坏；如果排气压力高于起跳值就说明高压开关损坏；发现损坏可以直接更换压力继电器。接着检查温控器，切断温控器电源，看温控器能否正常起跳，不能就要进行更换，最后检查电路是否短路，线路有无破损现象。
10、汽车空调系统与环境的关系与怎样减少汽车空调系统的排放污染
众所周知，汽车空调的工作所产生的排放会破坏环境。温室气体的直接和间接排放量依赖于空间系统及零部件的设计水平和产品质量，同时跟车辆运行环境温度和湿度有关。对一定的制冷剂，直接排放率主要受系统工作压力影响，而环境温度和压缩机输入功率又决定了制冷系统的工作压力。间接排放主要由系统所需要的能量，保证一定舒适性所必须提供的冷量及制冷系统的效率决定。在某些环境下，燃料消耗引起的间接排放远远大于制冷剂泄露引起的直接排放量，尤其是在报废之前使用制冷剂回收装置。而某些气候条件下，因为很少使用空调，直接排放则是LCCP的只要部分。
10.1 减少直接排放的措施
10.1.1 在维修和车辆报废时使用制冷剂回收再利用设备；
10.1.2 改进零部件质量减少泄露；
10.1.3 减少制冷剂充注量；
10.1.4 改用低GWP值且蒸汽压力适当。渗透率较小的制冷剂。
10.2 减少燃料消耗引起的间接排放的方法
10.2.1 通过增加车厢隔热层厚度，改善车厢密封性，减少玻璃传热等措施，减少车厢热负荷
10.2.2 进行压缩机容量调节，减少过度制冷后再加热而引起的能量损耗
10.2.3 通过控制，减少摩擦，蓄热，改善传热设施来提高系统零部件的能源利用效率
10.2.4 使用高效率零部件以减少质量
10.2.5 通过新的系统或新的制冷剂来达到更佳的LCCP值。去提供令人满意的加热冷却效率。
11、结束语
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车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。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。
对于未来汽车空调的发展，在注重空调系统的舒适性的同时会更加看重其对环境的影响。因此，汽车空调在未来的发展必定与环境保护相关,各大汽车制造商也会从这个角度出发来制造汽车。
本文笼统的讲解了汽车空调系统的各种概念，最后讲解了空调系统与环境的关系。并提出了本人认为可行的几点建议。但限于本人能力，可能会使读者理解得不是很清楚，本人对此向各位读者道歉，还希望大家多提意见来帮助我完善这篇论文。
参考文献
[1] 汽车舒适系统与安全系统检修.人民交通出版社。
[2] 汽车空调构造与维修.中国劳动社会保障出版社。
[3] 汽车空调系统的正确使用[来源：人民网] [作者：综合报道]
[4] 汽车自动空调故障诊断思路.作者单位:佛山职业技术学院.2012.11.第17页.
[5] 汽车空调与环境关系(网络资料.https://www.doczj.com/doc/7f17124076.html,)