奥迪A6L汽车自动空调故障检修【优秀毕业课程设计】

- 1 - 奥迪 车自动空调故障检修 摘 要 汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能，已成为汽车市场竞争的主要手段。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。 本文对 奥迪 车自动空调系统 进行了阐述， 并对汽车自动空调系统的组成进行了介绍，并且对汽车自动空调系统 的 工作原理进行了分析。讲解 了 汽车自动空调系统故障诊断方法 ， 列出了汽车自动空调系统几个典型案例 。 关键词 ：奥迪 动空调；诊断方法；典型案例。 - 2 - 目 录 摘 要 . - 1 - 第 1 章 绪论 . - 3 - 言 . - 3 - 车空调技术的发展历程 . - 3 - 第 2 章 奥迪 车自动空调组成与工作原理 . - 5 - 迪 车自动空调组成 . - 5 - 迪 车自动空调工作原理 . - 5 - 迪 车自动空调的控制系统 . - 7 - 第 3 章 奥迪 车自动空调故障诊断方法 . - 11 - 迪 车自动空调电路和诊断仪器 .1 - 迪 车自动空调诊断思路 . - 12 - 迪 车自动空调的 诊断程序 . - 14 - 第 4 章 奥迪 车自动空调故障检修案例 . - 16 - 迪 车自动空调系统不制冷 . - 16 - 迪 风机不转且空调制冷失效 . - 17 - 第 5 章 总结 . - 19 - 参考文献 . - 20 - 致谢 . - 21 - 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 3 - 第 1 章 绪论 言 为了满足人们对汽车 车内环境的舒适性 要求， 目前在国内，国产轿车空调装配率已接近 100，在其他车型上的装配率也在逐年提高，汽车空调装配已成为汽车中具备举足轻重的功能部件。 汽车自动空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能，已成为汽车市场竞争的主要手段。 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。 本文 以 奥迪 车自动空调系统为例， 对 汽车自动空调系统 进行了阐述，并对汽车自动空调系统的特点、优点进行了分析和介绍， 介绍了 汽车自动空调系统 的 工作原理、发展方向 和国内对 汽车空调 研究现状 及 最新成果，分析了目前存在的需要注意的问题，提出了 汽车空调 在 国内外 的发展前景和展望。 车空调 技术的 发展 历程 汽车诞生距今已有 100 多年了，但第一台汽车空调装置直到 1927 年才出现 ， 当时汽车空调的 作用 仅仅是加热器和通风系统。 1940 年 ， 英国 车公司第一次通过制冷方式使车内空气凉爽的方法生产出第一台装 有制冷机的轿车。 1954 年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国 小汽车上。 1964 年，在 车中出现了第一台自动控温的汽车空调。 1979年，美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统，实现了数字显示和最佳控制，标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。 汽车空调技术发展至今，其功能已日趋完善，能对车室进行制冷 、 采暖 、通风换气 、 除霜（雾） 、 空气净化等 ， 它不仅可以改善驾驶员的工作条件，提高其工作效率和驾驶安全性，同时还可以提高汽车等级，改善汽车的乘坐舒适性。人们在一贯追求汽车安全性、 可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性的要求。汽车空调不再是一种奢侈品，而是汽车现代化的重要标志之一。我国汽车空调的安装随着汽车工业的发展已达到 100%的普及型，而且大多数采用自动控制。我国空调产业发长速度虽然较快，但是目前国内车用空调系统生产基本上仍是浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 4 - 处于引进技术与开发、研究并举的阶段。近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点，也成为影响汽车工业发展的关键因素 ， 各种替代能源动力车的出现为汽车空调技术提出了新的课题与挑战。 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 5 - 第 2 章 奥迪 车自动空调组成与工作原理 迪 车自动空调组成 （ 1） 制冷系统：对车内空气或外部进入车内的新鲜空气进行冷却，来实现降低车内温度的目的 ,同时可调节车内空气的湿度。 （ 2）通风系统：通风系统一般分为自然通风和强制通风。自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同在适当的地方开设出风口和进风口来实现通风换气；强制通风是采用鼓风机强制外气进入的方式。 （ 3）空气净化系统：空气净化系统是由空气过滤器、出风口等组成。 （ 4）控制系统：控制系统主要由电气元件、真空管路和操纵系统组成。全自动控制：由控制器内的电脑芯片并根据各传感器采集的参数自动调节。奥迪动 空调控制系统如图 2示。 图 2迪 车自动空调控制系统的组成 迪 车自动空调工作原理 汽车 自动 空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，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，而浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 6 - 蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低压气态 制 冷剂流经压缩机变成高压高温气体，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，经节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。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关， 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 ，是 系统循环的动力源泉。 汽车自动空调制冷系统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。制冷系统工作时，制冷剂不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又分为四个基本过程。 1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温抵 压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。 2、散热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。 3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。 4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。 上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气 温度的目的。空调制冷系统工作原理如图 22示。 图 2调制冷系统工作原理图 1 2345 678浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 7 - 图 2调制冷系统工作原理图 迪 车自动空调的控制系统 自动空调和手动空调的机械部分基本是一致的，它们的区别是在空调的控制系统。自动空调与手动空调的最大结构组成差别是在控制系统。自动空调电子控制系统主要由空调电控单元 (传感器和执行元件等三部分构成。下面图 2 图 2动空调的 结构组成及控制示意图 12345678910111213浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 8 - （ 1） 奥迪 车自动空调的控制系统 1奥迪 车自动空调的传感器 1）车内及车外温度传感器 它们都是负温度系数热敏电阻传感器，分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调电控单元 送温度信 号。 2）蒸发器温度传感器 这种传感器用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，并依此来控制压缩机电磁离合器的结合或断开。 3）水温传感器 水温传感器直接安装在热交换器底部的水道上，用来检测冷却水温度，产生的水温信号输送给电控单元 (控制低温时风机转速。 4）阳光传感器 阳光传感器是一个光敏二极管，利用光电效应，把日光照射量变化转换为电流值变化的信号并输送给空调电控单元，用来调整空调吹出的风量与温度。 2奥迪 车自动空调的执行元件 奥迪 车自动空调的执行元件的执行元件一般包 括控制伺服电动机、风机及压缩机电磁离合器等。有的汽车电控自动空调的执行机构由真空变换电磁阀、动力执行机构 (又称真空膜盒 )以及风量控制机构等组成。 1）进气控制伺服电动机 。 2）空气混合伺服电动机。 3）出风模式控制伺服电动机。 4）最冷控制伺服电动机。 3奥迪 车自动空调的空调电控单元（ 奥迪 车自动空调的空调控制器俗称空调电脑。控制器总成上的键是控制器的输入装置，控制器支配空气流至各风道的风门（气流混合门除外，它一般由伺服电动机操纵），控制器还接收来自车内温度和外界温度传感器的输入 信号，根据来自传感器和控制器总成上各键的输入，输出控制压缩机电磁离合器的工作、暖风加热器热水阀工作、将模式门放到适当位置等信号。 4奥迪 车自动空调的控制系统工作原理 自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调的电控制单元（ 按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件，不断地对风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动状况，始终保持在驾驶员设定的水平上。电控自动空调系统还具备自诊断功能 ，以利于对电控元件及线路故障的检测。 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 9 - （ 2） 奥迪 车自动空调的控制功能 1奥迪 车自动空调的温度控制 （ 1） 乎相等时， 近于 0。 （ 2） 负值， 于 （ 3） 正值时， 于 图 2迪 动空调温度控制系统原理图 2奥迪 车自动空调的鼓风机转速控制 3奥迪 车自动空调的气流方式控制 图 2风机转速与 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 10 - 4 奥迪 车自动空调的进气控制 当用 关设定想要的温度时，根据输入信号（车内温度传感器、环境温度传感器和阳光传感器）和温度设定，空调 定进气和至进气伺服电动机的输出信号；进气伺服电动机接到从 的信号时，它开启或关闭风门，从而改变进气。当进气改变到想要的设定温度时，由进气门位置传感器检测到，并且 止该伺服电动机工作。 注意：如方式开关设定在 霜），则 使进气改变到 入新鲜空气）。 当 关断开时 ：根据手动开关的位置， 整进气。 图 2动空调气流控制方式 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 11 - 第 3 章 奥迪 车自动空调故障诊断方法 迪 车自动空调电路 和诊断仪器 （ 1） 电路图如图 3示： 图 3奥迪 车自动空调电路图 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 12 - （ 3） 诊断设备如图 3图 3断设备 迪 车自动空调诊断思路 （ 1） 常规的检修流程 1“看”空调运行后： (1)看玻璃观察窗制冷剂流动的情况，均匀 透明的液体为正常； (2)看低压回路的结霜情况，表面结霜很正常； (3)看制冷系统各个接头处的渗油情况，干燥无油渍为正常； (4)看压缩机磁力线圈工作情况，能将压缩机吸收合后转动且无异常响声为正常； (5)看蒸发器淌水情况，一般空调运行 8 分钟左右，水从蒸发器接水盘淌出来为正常； (6)看冷凝器电子扇运行是否正常。 2“听”空调运行后 ： (1)听压缩机运转时有无杂音、撞击声，有则为不正常； (2)_蒸发器鼓风机、冷凝器电子风扇、电机等运行转是否有杂音，有则为不正常。 3“摸”空调运行后： (1)摸制冷系统的高低压管，高压管烫手、低压管凉或冰手为正常； 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 13 - (2)冷凝器热为正常，且冷凝器从上到下由温差为正常； (3)干燥过滤器温热，且进口与出口无明显温差为正常； (4)膨胀法前后应有明显温差为正常； (5)车内送风口吹出的风应有冰凉的感觉为正常。 4“测”空调运行后： 通过看、听、摸这些过程，只能发现不正常现象，但要作最后的结论，还要借助于有关仪器、仪表来进行测试，在掌握第一手资料的基础上，对各种现象认真分析，找出故障所在，然后予以排 除。 (1)用检漏仪检漏：用检漏仪检查整个系统各接头处是否泄漏 (2)用万用表检查：用万用表可以检查出空调电路故障，判断出电路时断路还是短路。 (3)用温度计检查：用温度计可以判断出冷凝器、蒸发器、储液器故障。 A 蒸发器正常工作时，蒸发器表面温度在不结霜的情况下越低越好； B 冷凝器正常工作时，冷凝器入口关温度为 70，出口管温度为 50左右； C 储液器正常情况下应为 50左右，若储液筒上下温度不一致，说明储液器有堵赛。 (4)用压力表检查 将歧管压力计的高、低压 表分别接在压缩机的排气、吸气口的维修阀上。在空气温度为 30 发动机转速为 2000r/检查。风机风速调至高档，温度调至最低档，其正常状况是：高压端压 压端压力应为 不在此范围内，则说明系统有故障。 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 14 - 迪 车自动空调 的诊断程序 （ 1） 不能制冷 1 故障现象 1)打开风机开关及 A/C 开关，风机正常工作，但压缩机不转动，系统不制冷。 2）打开风机开关及 A/C 开关，压缩机转动，但风机不转动， 系统无冷风。 3）打开风机开关及 A/C 开关，风机与压缩机均正常，但不制冷。 2 故障原因分析 1)风量正常，压缩机不工作 电磁离合器故障 压缩机皮带过松或断裂 压缩机故障 2)风量正常，压缩机工作 储液器内过滤器堵赛 压缩机轴封损坏 制冷剂软管破坏或松动 压缩机吸、排气阀损坏 蒸发器泄漏 膨胀阀冰堵或脏堵 3）冷风机无风量 熔断丝烧断 风机电机损坏 风机开关损坏 配线松脱或断落 风机控制电阻器损失 （ 2） 制冷量不足 1 故障现象： 打开风机开关及 A/C 开关，用温度计在蒸发器送风口测量的温度大于 5或车内温度高于正常的调节温度。 2 故障分析原因 1）制冷剂不良 A 制冷剂过少 B 制冷剂过多 C 系统内有空气 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 15 - D 系统内有水分 E 系统内有赃物 2）压缩机不良 A 压缩机损坏 B 压缩机皮带过松 C 压缩机离合器打滑 3)蒸发器不良 A 蒸发器风机转速不够 B 蒸发器片堵赛 C 空气过滤网堵赛 4)冷凝器不良 A 冷凝器片堵赛 B 冷气散热风量小 5）膨胀阀不良 A 膨胀阀滤网堵赛 B 膨胀阀开度过大 C 膨胀阀感温包泄漏 D 膨胀阀感温包包扎不好 6)其它原因 A 温控器调整不当 B 蒸发器压力调节法 C 空调新风门未关严 D 送风管堵塞 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 16 - 第 4 章 奥迪 车自动空调故障检修案例 迪 车自动空调系统不制冷 （ 1） 故障现象： 车辆行驶一段时间，汽车自动空调系统不制冷。 （ 2） 基本检查如表 4示： 表 4查项目表 （ 3） 初步结论： 因空调面板工作正常，判断空调控制器熔丝未损坏 ,根据上述检查，认为空调不制冷的故障应该在电控方面 。 （ 4） 检修过程： 连接故障诊断仪 入 08暖风系统读取故障信息，发现故障码： 01232 空调压缩机调节阀开路或对正极短路，且该故障码无法清除 。拆下发动机底护板，查看空调压缩机调 节阀，发现该插头没有插牢固 ，重新拔插该插头，发现故障码变为偶发。清除该故障码后，开空调试机，该空调仍然不制冷，再次读取故障码存储器，没有故障码存储。 读取测量数据块，从显示的数据来看 ，空调压缩机上的调节阀上已经有电流流过，并且可以看出调节压缩机调节阀的脉冲占空比为 70%。那么空调为什么不制冷呢 ？ 询问车主得知，该车的压缩机是一个月前新换的 ，自从出现不制冷现象后就去别的维修站检查，但没有检查出故障原因。根据数据流的数值，可以判断空调压缩机已经工作，但仿佛空调压缩机功率不足。从压力表的读数来看，不像是拉缸造 成的故障（如果拉缸，压力表的数值会产生变化）。 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 17 - 该车的空调压缩机未设电磁离合器，而由发动机附件胶带直接驱动，与发动机一起工作。该压缩机靠外部的调节阀 调节内部的压力状况，空调控制单元根据室外温度传感器、室内温度传感器以及制冷剂压力传感器的信号变化，对调节阀进行脉宽可调的占空比控制，实现了空调压缩机的电磁阀无级驱动，以达到空调压缩机功率的线性控制。如果空调压缩机调节阀损坏 ，那么相关控制单元内势必会存储相应的故障码，并且从数据流中也看不到工作电流和可调占空比控制参数。这说明该车空调电路系统没有故障，那 么故障应存在于机械部分。于是查看空调压缩机胶带轮，发现在起动的时候，空调压缩机胶带轮运转但空调压缩机的轴不转。将其拆下后发现，空调压缩机驱动轮与空调压缩机轴所连接的驱动盘发生断裂 。 （ 5）故障排除 ： 为了判断该空调压缩机驱动盘是否由于空调压缩机内部过载而发生断裂，笔者将空调压缩机拆下，发现里面并无杂质，用手转动空调压缩机轴很自如，仔细查看，发现该空调压缩机并非正规厂家生产的，于是更换新的原厂压缩机驱动盘。重新灌注冷媒，试机发现空调制冷效果非常好，故障彻底排除。 迪 风机不转且空调制冷 失效 （ 1） 故障现象： 打开空调系统，鼓风机不工作，空调制冷失效。 （ 2） 基本检查如表 4示： 表 4查项目表 （ 3） 初步结论： 电气或通信方面问题。结合故障码做一步检修。 （ 4） 检修过程： 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 18 - 查阅电路图如图 4示，空调系统内部的 与 3 个部件相连：空调控制模块、鼓风机控制模块、制冷剂压力和温度传感器。 测量 线电压，为 0V，正常时应 12V 左右，说明 线对地短路。 拔下制冷剂压力和温度传感器插头， 线电压正常。 图 4调系统内部的 线图 （ 5） 故障排除：更换制冷剂压力和温度传感器，如图 4示： 图 4调制冷剂压力传浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 19 - 第 5 章 总结 随着人们对于汽车性能评价除了要求有较好的动力性能和操控性外，现在也开始越来越注重汽车本身的安全性和舒适性。汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要手段已经被广大汽车制造商和用户认可。汽车空调系统已经在汽车辅助系统中占有举足轻重的地位。汽车空调系统的安装，不仅能够提高乘客乘坐的舒适性，同时还可以使司机在空调环境中保持清醒的头脑，提高工作效率，能 很大程度上减少疲劳和车祸的发生。随着国民经济的持续快速发展和人们对生活质量的日益提高，汽车空调系统近年来已成为汽车不可缺少的重要组成构件。本文通过对奥迪 动空调的组成和工作原理的阐述，掌握了 汽车自动空调系统故障诊断方法 ， 列出了汽车自动空调系统几个典型案例 。 浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 20 - 参考文献 1林钢 M京大学出版社， 2麻友良 M械工业出版社， 3曾鑫 汽车车身电控系统检修 M京理工大学出版社，4李辉 M械工业出版社， 5徐淼 M子工业出版社， 6周培俊 北京 M：机械工业出版社， 7潘伟荣 M械工业出版社， 江机电职业技术学院毕业设计说明书 - 21 - 致谢 毕业论文是综合大学理论与实践知识相结合的重要的教学设计环节，通过撰写论文，增长了我查阅资料的能力，使原本认为设计内容繁多，设计过程繁琐的毕业设计工作变得如此有意义。大学的学 习生活即将结束随之毕业设计论文完成之际，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够成功的完成，要特别感谢我的指导老师陈宁的精心指导。在我写论文的过程中，无论是在论文的构思和资料的收集方面，还是论文的整体格式朱品昌老师都给予了精心指导和无私的帮助。在这里我要对朱老师说声谢谢，我让您劳累了，辛苦了。谢谢！