1、汽車空調制冷系統的故障診斷與維修畢業論文 淮安信息職業技術學院畢業論文題 目汽車空調制冷系統的故障診斷與維修摘 要 汽車空調能保持車室內空氣溫度、濕度、流速、潔凈度、噪聲等在舒適的標準范圍內,不僅有利于保護司乘人員的身心健康,提高其工作效率和生活質量,而且還對增加汽車行駛安全性具有積極作用。汽車空調制冷系統是汽車空調最易發生故障的部分。只有理解汽車空調制冷系統工作原理,熟悉該系統常見故障和排除方法,才有可能找到故障原因并對其檢修。 本文主要闡述汽車空調制冷系統的組成及結構原理,空調制冷系統的維護,空調制冷系統常見故障的診斷與維修。通過對本課題的調查研究,能更好的了解汽車空調制冷系統,能更好的對

2、汽車空調系統進行維護與保養。 關鍵詞:汽車空調;制冷系統;結構原理;故障排除目 錄摘 要I第一章 汽車空調系統的概述11.1汽車空調的發展11.2汽車空調系統的功能與組成21.2.1汽車空調系統的功能21.2.2汽車空調系統的組成3第二章 汽車空調制冷系統的結構原理62.1汽車空調制冷系統的組成62.2汽車空調制冷系統的工作原理10第三章 汽車空調制冷系統的維護與檢修123.1汽車空調制冷系統的日常維護123.2常用的檢測工具及操作133.3汽車空調制冷系統檢漏163.4 汽車空調制冷系統制冷劑的補充與排放193.5 汽車空調制冷系統的抽真空203.5 汽車空調系統制冷劑的充注213.6 冷凍

3、潤滑油的加注23第四章 汽車空調制冷系統的故障診斷與排除254.1汽車空調制冷系統的故障診斷方法254.2汽車空調制冷系統的常見故障與排除25第五章 汽車空調制冷系統的故障檢修實例305.1 普桑車空調制冷不良305.2卡羅拉的空調不制冷315.3 別克世紀星轎車空調制冷效果不足32第六章 總結與展望335.1總結335.2論文存在的不足與展望33致 謝34參考文獻35第一章 汽車空調系統的概述1.1汽車空調的發展 在炎熱的夏季里,您出行會想到乘坐舒適有空調的轎車和公交空調大巴士。但是否了解空調車的發展歷史呢?早在1886年,德國的卡爾-奔馳制造出世界上第一輛三輪汽車以來,至今已有125年的歷

4、史。世界汽車工業經過幾次的革命和飛躍發展,使汽車成為今天人們的重要交通代步工具,并成為各國工業的主要支柱產業。而汽車空調的問世,卻比汽車發展整整遲了近半個世紀的時間。 1927年,(單一取暖)在美國紐約市場上出現了第一臺汽車空調裝置,當時轟動了世界各國汽車制造商。實際上這種裝置只能稱之為“加熱器”,只是在汽車車廂內增加了熱量,在歐洲寒冷的季節里,能起到一定的保暖作用。 到了1938年,(單一冷氣)美國人帕爾德發明了汽車空調,他根據電冰箱“冷氣”的原理,在一輛老爺車上進行了試驗。又于1939年,將改進后的冷氣機,安裝在美國福特汽車公司制造的林肯V12型轎車中,效果很好。1940年,美國Packa

5、rd公司第一次將機械制冷用于車用空調,為世界汽車空調市場開辟了發展之路。第二次世界大戰的爆發阻礙了汽車空調的發展。二戰結束后,汽車空調的實用化、普及化開始逐漸恢復發展起來。1953年,美國的一些汽車制造廠商,將空調正式開始在普通的轎車上使用,接著便進行大批量生產汽車空調。當地裝有冷氣的汽車已達車輛總數的10%,計5萬套。 1954年,冷暖一體化第一臺冷暖一體化整體式汽車空調設備,安裝在美國Nash牌小客車上。1957年,日本參考美國的汽車空調也開始試制生產,然后歐洲的汽車制造廠商也相繼開始生產轎車用空調。1960年,冷氣裝置的汽車空調開始普及于世界。據有關資料統計表明,截止1962年,世界上轎

6、車裝有空調設備的已達75萬套。 1964年,第一臺自動控溫的汽車空調,裝置在美國通用汽車公司的凱迪拉克名牌豪華轎車中。1967年,世界上裝置汽車空調的轎車已達354萬輛。1971年之后,日本豐田汽車公司的世紀、皇冠;英國的勞斯萊斯;德國的梅賽德斯-奔馳等豪華高級轎車中,都分別安裝了自動汽車空調設備裝置。1979年,美國和日本共同推出用電腦自動控制的汽車空調設備系統,并用數字顯示,達到最佳控制。此時,汽車空調已進入第四代產品。1989年,美國通用汽車公司大量生產的初期產品,主要有專用循環空氣進口的“突進型”汽車空調。由于其對空氣循環、外部空氣的選擇、出氣位置的確定,以及除濕和溫度控制等都較難實現

7、,因而將主流改為空氣混合型空調。我國于70年代,最早的汽車空調裝置使用在長春一汽紅旗轎車上。1976年,由原上海內燃機油泵廠今上海汽車空調機廠制造汽車空調,配套在上海牌轎車SH760A轎車中。 1.2汽車空調系統的功能與組成1.2.1汽車空調系統的功能汽車空調的基本功能是采用人工制冷和取暖方法,調節車內的溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等參數,從而為人們創造清新、舒適的車內空氣環境。在夏天能使車內空氣降溫即制冷,冬天能使車內空氣升溫即取暖,并要求盡可能滿足“頭涼足暖”的循環送風原則,當車內空氣渾濁時能補充新鮮空氣。對于新型汽車空調系統,大都采用冷暖氣一體化、集中控制模式,具有對車內空氣或由外部引進

8、的新鮮空氣進行冷卻和除濕,使車內的空氣變得涼爽、舒適;對車內的空氣或由外部引進的新鮮空氣進行加熱,達到取暖、除濕的目的;還可將外部新鮮空氣引入車內,進行通風換氣;并可除去車內塵埃、臭味、煙味及有毒氣體,以清潔車內空氣等功能。因此調節環境溫度、空氣濕度、氣流速度、空氣的清潔度,是空調系統的四大調節功能。1.調節溫度調節溫度是空調的主要任務。溫度是人體對環境最敏感的參數之一。一般人們感覺到舒適的空氣溫度,夏天大約是22-28,冬天則為16-20,而頭部要求比足部略低,溫差大約為2。汽車空調應有暖氣設備。汽車空調夏季的降溫由制冷系統完成。2.調節濕度空氣濕度也是重要的環境參數。人們感覺比較舒適的相對

9、濕度,夏天為50%-70%,冬天為40%-60%。汽車空調一般具有調節濕度的功能。高級車輛采用了冷暖合一的再加熱式空調器,可以適量地對車內空氣進行除濕處理。首先由制冷系統降低空氣的含水量,再通過取暖系統升溫來降低空氣的相對濕度。另外,增加汽車車內空氣的濕度是比較困難的,只能通過開車窗和通風設備,引入車外新鮮空氣來調節濕度。因此冬季取暖時,可以通過改變新鮮空氣風門開度來調節車內空氣的相對濕度。3.調節空氣流速空氣流速和方向對人體舒適性的影響是很大的,空氣流動速度一般以0.1-0.2m/s為宜。空氣速度稍大,有利于人體散熱降溫,打過大的風速直接吹到人身上,會使人感到不舒服。根據人體生理特點,頭部對

10、冷比較敏感,夏季冷風吹到頭部比吹到身體其他部位更有效果,駕駛員容易保持頭腦清醒,有利于行車安全。而足部對熱比較敏感,只要足部暖和了,全身都會感到暖和。因而,布置汽車空調出風口時,應采取“頭涼足暖”的布置方式,讓冷風能吹到乘員頭部,暖風能吹到乘員足部。4.過濾、凈化空氣保持空氣的清潔及車內必要的通風換氣是舒適度的一個條件。車內的空氣應是清潔的,沒有臭味、煙味、有毒氣體及粉塵,有足夠的氧氣,這就要求汽車空調還具有一套通風過濾設備及空氣凈化裝置。1.2.2汽車空調系統的組成 汽車空調系統一般由制冷系統、取暖系統、通風系統和控制系統組成。高級豪華汽車的空調系統自動化程度很高,冬季取暖系統和夏季制冷系統

11、均由電子控制器控制。 1.制冷系統 對車室內空氣或由外部進入車室內的新鮮空氣進行冷卻或除濕,使車室內空氣變得涼爽舒適。汽車空調制冷系統基本上由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發器、管路,以及冷凝器風扇、蒸發器風機組成。其中冷凝器與冷凝風扇可各自獨立,也可組成冷凝機組,蒸發器、鼓風機、膨脹閥、溫度控制器以及調速電阻器等可組成蒸發箱或稱冷風機。 2.取暖系統 汽車取暖系統具有冬季車內取暖、風窗除霜以及加熱器與蒸發器一起調節空氣的溫濕度的作用(如圖1-1)。汽車取暖系統主要由加熱器、鼓風機、操作系統、送風管路等組成。將取暖系統與制冷系統合成一套裝置,稱為全空調裝置,此時制冷系統與取暖系統共用一

12、套風機及操作機構。 根據熱量來源不同,取暖系統可分為發動機余熱式與獨立燃燒式兩類。汽車的取暖系統一般為發動機余熱式,以發動機的冷卻水為熱源進行取暖,由熱水閥控制熱水量,風機與制冷系統合用,前排上部熱風口設在儀表板上,足部送風口設在取暖機殼體上,后部取暖從安裝在前排座椅底下的扁管送圖1-1 取暖系統出。 3.配氣系統 汽車空調配氣系統(如圖1-2)主要解決車內溫度、風量控制的自動化和各類通風溫度調節方式問題,以提高舒適性。車內配氣,有各種用途的吹出口,如前席、后席、側面、冷風、取暖、除霜、除霧等出風口。吹出口風溫由風口切換,所以風門布置是配氣優劣的重要因素。 配氣系統根據汽車空調的工作要求,可以

13、將冷、暖風按照配置送到車內,滿足空氣調節需要。它主要由進氣模式風門、鼓風機、混合氣模式風門、氣流模式風門、導風管的組成。汽車室內或室外未經調節的空氣,經鼓風機作用送至蒸發器或加熱器處,此時已被調節成冷空氣或熱空氣的氣流,根據風門模式伺服電動機開啟角度而流向相應的出風口。 汽車空調配氣系統通常由三部分構成,第一部分為空氣進口段,主要由用來控制新鮮空氣和車內循環空氣的風門葉片和伺服器組成;第二部分為空氣混合段,主要由蒸發器和加熱器組成,用來提供所需溫度的空氣;第三部分為空氣分配段,使空氣吹向面部、腳部和風窗玻璃上。 圖1-2 典型汽車空調溫度調節與配氣 1?軸流風扇;2?空調器外殼;3?加熱器芯;

14、4?下風門;5?下風口;6?側風口; 7?中風口;8?側風口;9?中風門;10?上風口;11?除霜門;12?調溫門; 13?蒸發器;14?空氣進口風門;15?外來新鮮空氣;16?車外循環空氣口 4.控制系統 控制系統一般由電氣系統、真空系統和操作裝置組成,對制冷和暖風系統的溫度、壓力進行控制,同時對車室內空氣的溫度、風量、流向進行控制,保證空調系統正常工作。為了使汽車空調系統能正常工作,車內能維持所需的舒適性條件,汽車空調系統中設有一系列控制元件和執行機構,對空調的工作狀態進行必要的調節和控制,并且保護系統安全運行。控制對象可按參數劃分,如:溫度、壓力和轉速等;也可按部件劃分,如蒸發器、壓縮機

15、離合器、風門以及風機、電機等。汽車空調控制系統的控制元件有: 溫度控制組件、壓力控制組件、電磁離合器、車速調節裝置、真空控制組件等等。如圖1-3。 圖1-3 控制系統元件 1?空調開關;2?卸壓閥;3?風扇;4?空調三功能開關; 5?冷卻液溫度開關;6?散熱器風扇雙溫開關;7?蒸發器溫度開關; 8?鼓風機;9?發動機控制單元;10?電磁離合器第二章 汽車空調制冷系統的結構原理2.1汽車空調制冷系統的組成 汽車空調制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、儲液干燥器及管路等組成。壓縮機能對進入壓縮機的制冷劑進行壓縮;冷凝器可散熱促進冷凝,儲液干燥器能干燥、過濾、儲存制冷劑;蒸發器可讓制冷劑蒸

16、發在此蒸發,產生空調冷氣;膨脹閥是節流降壓的裝置,是制冷系高低壓分界處。以上部件間由空調管連接成一密封系統。如圖2-1。圖2-1 空調制冷系統的組成壓縮機 汽車空調壓縮機(如圖2-2)是汽車空調制冷系統的心臟,在制冷循環系統中主要起著壓縮和運輸制冷劑的作用。壓縮機吸入來自蒸發器的低溫低壓氣態制冷劑,壓縮氣態制冷劑,使其壓力和溫度升高,并將壓縮后的制冷劑送進冷凝器。傳輸作用:壓縮機是維持制冷劑在制冷系統中循環流動的動力源,在整個空調系統中,壓縮機還是管路內介質運轉的動力源,沒有它,系統不僅不制冷而且還會丟失運行的動力。汽車空調壓縮機是制冷系統中低壓和高壓、低溫和高溫的轉換裝置。它一般安裝在汽車發

17、動機旁邊,由主發動機或電動機通過帶輪驅動。 圖2-2 壓縮機 汽車空調制冷壓縮機主要采用容積式壓縮機。大多是斜盤式壓縮機和立式往復式壓縮機。容積式壓縮機是指蒸汽在汽缸中的原有容積被強制壓縮(縮小),使單位容積內氣體分子數目增加,來提高制冷蒸汽的壓力。壓縮機使制冷循環系統內產生低壓條件,壓縮制冷蒸汽,將由蒸發器出來的氣態制冷劑從低壓壓縮至高壓,并使其溫度提高,并將壓縮后的制冷劑送進冷凝器,使制冷劑在制冷系統中進行循環,由蒸發器吸收的熱量在通過冷凝器時散發掉。 斜盤式壓縮機是目前轎車空調中應用最多的一種機型。它主要由缸體、前缸蓋和后缸蓋、前閥板和后閥板、活塞、主軸、斜盤(與主軸連成一體)、鋼球和滑

18、靴(支持盤)等零件構成,工作原理如圖2-3所示。裝在主軸上的斜盤的旋轉運動,經鋼球轉換為雙向活塞沿軸線的往復運動。當主軸帶動斜盤轉動時,斜盤驅動活塞作軸向移動,斜盤每轉動一周,前后兩個活塞各自完成吸氣、壓縮、排氣、膨脹過程,完成一個循環,相當于兩個汽缸工作。 圖2-3 斜盤式壓縮機的工作原理 1?主軸;2?斜盤;3?雙向活塞;4?鋼珠 2.熱交換器 汽車空調中的冷凝器(如圖2-4)和蒸發器(如圖2-5)統稱為熱交換器。他們的作用都是實現兩種不同溫度的流體之間的熱交換。冷凝器使管內的高溫高壓氣態制冷劑通過管壁和翅片放出熱量給空氣,從而冷凝成液體。而通過冷凝器的空氣則被加熱升溫。蒸發器使管內的低溫

19、低壓液態制冷劑通過管壁和翅片吸收來自車內的空氣中的熱量,而沸騰汽化,是吸熱過程,管內的空氣被降溫減濕,是放熱過程。熱交換器的性能直接影響汽車空調的制冷性能。 圖2-5 蒸發器 圖2-4 冷凝器 3.膨脹閥 為使從冷凝器出來的高溫高壓液態制冷劑在蒸發器內更容易汽化,以及適應大多數汽車空調制冷系統在運行過程中制冷負荷和壓縮機轉速的變化特點,要求有一個能起到節流降壓和自動調節控制制冷劑流量的裝置,即節流膨脹裝置,主要是熱力膨脹閥。熱力膨脹閥以蒸發器出口的過熱度為信號,根據信號偏差來自動調節制冷系統的制冷劑流量,因此,它是以發信器、調節器和執行器組合成一體的自動調節器其功用就是把從儲液干燥器來的高溫高

20、壓液態制冷劑節流降壓成為容易蒸發的低溫低壓霧狀制冷劑送入蒸發器,起到節流降壓的作用,調節和控制進入蒸發器的制冷劑流量以滿足制冷循環要求,同時防止壓縮機發生液擊和蒸發器出口蒸氣異常過熱現象。 汽車空調系統用的感溫式熱力膨脹閥根據平衡方式可分為內平衡式(如圖2-6)和外平衡式(如圖2-7)。內平衡熱力膨脹閥膜片下面的制冷壓力是從閥體內部通道傳遞來的膨脹閥孔的出口壓力,即蒸發器入口壓力;而外平衡式熱力膨脹閥的膜片下面的平衡壓力是通過外接管,從蒸發器出口處引來的壓力。由于兩者的平衡壓力不同,它們的使用場合也有區別。中小型轎車空調壓力損失小,因而常選用內平衡式熱力膨脹閥;在大中型汽車空調制冷系統中,由于

21、蒸發器流動阻力較大,因而常選用外平衡式熱力膨脹閥。 圖2-6內平衡式圖2-7 外平衡式 H型膨脹閥(如圖2-8)是一種整體式膨脹,它取消了外平衡式膨脹閥的外平衡管和感溫包,使其直接與蒸發器進、出口相連。如圖所示為H型膨脹閥的結構。實際上并沒有取消感溫包,而是把感溫包縮到閥體內的回氣管路上,從而提高了閥的工作靈敏性,但這種結構加工難度較大,膜片中心開孔也會影響膜片的性能。H型膨脹閥有四個接口通往汽車空調系統,其中兩個接口和普通膨脹閥一樣,一個接儲液干燥器出口,另一個接蒸發器出口,但另外兩個接口,一個接蒸發器出口,另一個接壓縮機進口,感溫包和毛細管均由薄膜下面的感溫元件所取代,感溫元件處在進入壓縮

22、機的制冷劑氣流中。H型膨脹閥結構緊湊、性能可靠,適合汽車空調的要求。H型膨脹閥可安裝在 離開蒸發器的其他地方,如裝在駕駛員前圍板外的發動機艙內,安裝、調換方便。 圖2-8 H型膨脹閥結構1?感溫元件;2?來自蒸發器;3?至蒸發器;4?球閥;5?來自儲液干燥器;6?至壓縮機 4.儲液干燥器 由于汽車空調正常工作時,制冷劑的供量大于蒸發器的需求量,所以高壓側液態制冷劑要有一定的儲存量。同時,隨著季節的變化,在系統不運行或檢修、更換系統內部的零件時,可以將系統中的制冷劑收入到高壓側進行儲存,以免制冷劑泄漏。另外,制冷工質遇到水會對金屬產生強烈的腐蝕作用,而且水在膨脹閥中易形成冰賭現象,需要有干燥制冷

23、劑裝置。因此,在汽車空調制冷系統中,必須設置儲液干燥器。一般在儲液干燥器頭部還安裝有便于觀察制冷劑流動狀態的視液鏡以及作為安全措施的易熔塞及高、低壓力開關。 圖2-9 儲液干燥器 1?干燥器體;2?干燥器蓋;3?視液玻璃鏡;4?易熔塞;5?過濾器; 6?干燥劑;7?引出管 儲液干燥器安裝在發動機室內,裝在冷凝器和蒸發器之間,一般與冷凝器組裝在一起,用來臨時儲存冷凝器液化的制冷劑并進行干燥和過濾處理,其具體功能為:儲存冷凝劑;過濾制冷劑;干燥制冷劑;易熔塞作用(易熔塞是一種壓力保護裝置,一般裝在儲液干燥器頭部,用螺栓擰入。螺塞中間是一種銅鋁合金,擋高壓側壓力急劇升至100以上,易熔合金熔化,制冷

24、劑逸出,避免了系統中其他部件損壞);視液鏡作用(視液鏡一般安裝在儲液罐的出口處,可以指示系統中是否有足夠的制冷劑和制冷劑中是否有水分)。 儲液干燥器結構如圖2-9。它由儲液罐、濾網、干燥劑、頂蓋、引出管等組成。頂蓋上設有進液孔和出液孔,并裝有視液鏡和易熔塞。它的外殼由鋼材焊接或拉伸而成。從冷凝器出來的液態制冷劑進入儲液干燥器,經濾網、干燥劑到儲液罐底層,通過引出管流向膨脹閥。 5.管路 管路把制冷系統各元件連成一個封閉系統。由于發動機在工作時會產生抖動,安裝在發動機上的壓縮機也會隨之抖動,因此汽車空調裝置中與壓縮機進、排氣接頭相連的管路都采用橡膠軟管。此外,走向復雜地方的金屬管不容易滿足要求,

25、也使用橡膠軟管因為橡膠軟管具有很好的隨和性。但橡膠軟管易泄漏,所以應盡量少用或不用,而多用金屬管。2.2汽車空調制冷系統的工作原理 汽車空調制冷系統提高了汽車的舒適性,但也是汽車空調最易發生故障的部分。只有理解汽車空調制冷系統工作原理,熟悉該系統常見故障和排除方法,才有可能找到故障原因并對其檢修。 工作原理:啟動空調,壓縮機在發動機帶動下工作,制冷劑在系統中循環流動,不斷重復液化、汽化四個主要過程(如圖2-10): 圖2-10 空調制冷系統的工作原理 1.壓縮過程。 壓縮機吸入蒸發器出口處的低溫低壓(約0,0.15MPa)的制冷劑氣體, 把它壓縮成高溫高壓(約70-80,1.50MPa)的氣體

26、排出壓縮機。 2.冷凝過程。 高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器, 與車外空氣進行熱交換。制冷劑氣體冷凝成液體(約40-50,1.50MPa),并放出大量的熱量。然后進入起干燥及過濾作用的干燥過濾器。 3.膨脹過程。 膨脹閥具有節流作用, 高壓的制冷劑液體通過膨脹閥后體積變大, 其壓力和溫度急劇下降, 使制冷劑液體變成低壓低溫(約-5,0.15MPa)的霧狀(細小液滴)液體排出膨脹閥進入蒸發器。 4.蒸發過程。 節流后的低壓低溫的霧狀制冷劑液體進入蒸發器, 因此時制冷劑沸點遠低于蒸發器內溫度, 因此制冷劑液體蒸發成氣體。制冷劑在蒸發過程中大量吸收車內的熱量, 而后低溫低壓的制冷劑氣體又進入壓縮

27、機。 上述過程周而復始地進行下去, 便可以達到降低蒸發器周圍空氣溫度的目的。鼓風機將室外或室內的空氣流經蒸發器, 使其溫度降低后送入車內, 進入車內的冷氣起到了制冷的作用。第三章 汽車空調制冷系統的維護與檢修3.1汽車空調制冷系統的日常維護 1.保持冷凝器和蒸發器的清潔。因為它們的清潔程度與其換熱狀況有很大關系,所以應經常檢查表面有無污物、散熱片是否彎曲或被阻塞等現象。如發現表面臟污,應及時用壓縮空氣吹凈或用壓力清水清洗干凈,以保持良好的散熱條件。防止因散熱不良而造成冷凝壓力和溫度過高、制冷能力下降。在清洗冷凝器的過程中,應注意不要把散熱片碰倒,更不能損傷制冷管道。 2.保持送風通道空氣進口過

28、濾器的清潔。送入車廂內的空氣都要經過空氣進口過濾器的過濾,如果濾網堵塞會使風量減少。因此應經常檢查過濾器是否被灰塵雜物所堵塞并進行清潔,以保證進風量充足。一般每星期應檢查一次。如發現堵塞,可打開蒸發器檢查門,卸下濾網。然后用壓縮空氣或帶有中性洗滌劑的溫水洗凈。也可將濾網浸在水中,用毛刷刷凈污物。 3.經常檢查制冷劑是否充足。可低速運轉空調,從觀察窗上察看是否有氣泡出現。如出現氣泡說明制冷劑不足,應及時進行檢查修理或補充。 4.應定期檢查制冷壓縮機驅動皮帶的使用情況和松緊程度。皮帶過緊會增加磨損,導致軸承損壞。過松則易使轉速降低,造成制冷不足,甚至發出異常聲響。如皮帶過緊或過松應及時調整,如發現

29、皮帶裂口或損壞應采用汽車空調專用皮帶進行更換。另外,新裝冷氣皮帶在使用36-48h后會有所伸長,應重新張緊。 5.在春秋或冬季不使用空調的季節里,應每半個月啟動空調壓縮機一次,每次5-10min。這樣制冷劑在循環中可把冷凍油帶至系統內的各個部分,從而可防止系統管路中各密封膠圈,壓縮機軸封等因缺油干燥而引起密封不良和制冷劑泄漏,并使壓縮機、膨脹閥以及系統內各活動部件的動作,不致結膠粘滯或生銹。還要注意的是在進行這項維護時,應在環境溫度高于4時進行,否則,環境溫度過低會因冷凍油粘度過大而流動性變差,當壓縮機啟動后不能立即將油帶到需要潤滑的部位而造成壓縮機磨損加劇甚至損壞。 6.經常檢查制冷系統各管

30、路接頭和連接部位、螺栓、螺釘有否松動現象,是否有與周圍機件相磨碰的現象,傳動機構的工作是否正常,膠管有否老化,在進出葉子板孔處的隔震膠墊是否脫落或損壞。 7.由于有些輔助發動機有單獨供油系統,所以還需經常注意空調油箱的儲油情況,并要檢查輔助發動機的水溫、水位、油壓等情況,及時補充到規定的位置。 8.檢查電路連接導線,插頭是否有損壞和松動現象。 9.經常注意空調在運行中有無不正常的噪聲、異響、振動和異常氣味,如有應立即停止使用并送專業修理部門及時檢查和修理。3.2常用的檢測工具及操作 汽車空調維修和安裝常用的檢測工具有歧管壓力計、檢漏儀、制冷劑注入閥及真空泵等。由于R12釋放到空氣中對大氣臭氧層

31、有破壞作用,新型制冷R134a目前價格昂貴,而且釋放到空氣中,還是會造成一些溫室效應,因而需要對維修中排出的制冷劑進行回收再利用,也就是最好要有制冷劑回收機。 由于在一定時期內(大約最長要延續到2010年左右)有兩種甚至更多的制冷劑同時在汽車空調領域中存在,R12與R134a這兩種制冷劑及其潤滑油在性質上有許多不同,不能混用,因此為這兩種制冷系統進行安裝、維修、檢測、加注的工具(例如歧管壓力計、檢漏儀、注入閥等)不能混用,要分開使用。這一點在工作時要特別引起注意。 為保證加入正確的制冷劑量,還需要有量筒、磅秤之類計量設備。目前具有一定規模的汽車空調維修站常采用將歧管壓力計、量筒或磅秤、真空泵等

32、組成一體的制冷劑加注機或制冷劑回收加注機。 1.歧管壓力計 歧管壓力計也稱壓力表組(如圖3-1),是維修汽車空調制冷系統必不可少的重要工具。它與制冷系統相接可進行抽真空、加注制冷劑及診斷制冷系統故等。 歧管壓力計有兩個壓力表,一個壓力表用于檢測制冷系統高壓側的壓力,另一個壓力表用于檢測制冷系統低壓側的壓力。低壓側的壓力表既可用于顯示壓力,也可用于顯示真空度,真空度讀數范圍為0-0.1 MPa,壓力刻度從0開始,量程不小于1MPa,高壓側壓力表測量的壓力范圍從0開始,量程不得小于2.11 MPa。圖3-1 歧管壓力計1?低壓表;2?高壓表;3?高壓手動閥;4?高壓側軟管;5?維修用軟管;6?低壓

33、側軟管;7?低壓手動閥;8?歧管座歧管壓力計由高壓表、低壓表、手動低壓閥、閥體以及高壓接頭、低壓接頭等組成。使用時高、低壓接頭分別通過軟管與制冷系統的高、低壓閥相接,中間接頭與真空泵或制冷劑鋼瓶相接。只能用手擰緊各軟管與歧管壓力計的接頭,不可用扳手,否則,會擰壞接頭螺紋。有些在中間管道設有放氣閥門,以方便在加注制冷劑時,排盡軟管內空氣。歧管壓力表的具體操作步驟如下: (1)當低壓閥7開啟、高壓閥3關閉時,此時低壓管路、中間管路、低壓表相通,這時可以向低壓側管道加注制冷劑或排放制冷劑,并同時監控高、低壓側的壓力。 (2)當低壓閥7關閉、高壓閥3開啟時,此時高壓管路、中間管路、高壓表相通,這時可以

34、向高壓側管道加注制冷劑(壓縮機不能工作)或排放制冷劑,并同時監控高、低壓側的壓力。 (3)當低壓閥7和高壓閥3均關閉時,可監控高、低壓側的壓力,并依據得到的高、低壓的壓力來診斷制冷系統。 (4)當低壓閥7和高壓閥3都開啟時,可進行加注制冷劑(此時壓縮機不能工作)、抽真空、加注壓縮機油,并檢測高、低壓側的壓力(真空)。 2.制冷劑注入閥 圖3-2 制冷劑注入閥1?閥體;2?螺柄;3?注入閥接頭;4?手柄;5?閥針 為便于維修汽車空調和隨車攜帶方便,制冷劑生產廠制造了一種小罐制冷劑(一般為350g左右),但要將它注入到汽車空調制冷系統中去,要有注入閥才能打開此罐(如圖3-2)。制冷劑罐內裝有制冷劑

35、,接頭用軟管與歧管壓力計的中間接頭相連,其具體使用方法如下: (1)逆時針方向旋轉注入閥手柄4,直到閥針退回到位為止。 (2)逆時針方向旋轉板狀螺母2直到最高位置,將注入閥裝到制冷劑罐上。 (3)將板狀螺母2按順時針方向旋轉到緊,再將歧管壓力計上的中間軟管固定到注入閥的接頭上。 (4)順時針擰動制冷劑注入閥手柄4,直到注入閥嵌入并刺穿制冷劑罐密封塞。 (5)若要充注制冷劑,則逆時針方向旋轉制冷劑注入閥手柄4,使閥針升高,并放軟管中的空氣,后打開歧管壓力計上的手動閥(在壓縮機工作時,只能打開歧管壓力計的低壓閥門) (6)若要停止加注制冷劑,則順時針方向旋轉手柄,使閥針再次進入密封塞,起到密封作用

36、,并同時關閉歧管壓力計上的高壓閥門和低壓閥門。 3.真空泵真空泵一般為葉片式旋轉泵,靠偏置旋轉的葉片產生抽吸作用,使被抽系統形成真空條件,從而降低系統內的壓力,排除系統內的空氣和水分(如圖3-3)。這種方式使系統中的水分在低壓時冷凝,然后和殘留的空氣一起排出。真空泵有單級泵和雙級泵兩種。單級泵應用范圍廣,真空度能低到100.3KPa,而且重量輕、價格低。雙級泵能生成更高的真空度,因為真空先從一級開始,再排到二級,好的雙級真空泵能在長時間內保持101KPa的真空度。 圖3-3 真空泵 4.紫外線燈與熒光泄漏探測染料 這是將一種熒光泄漏探測染料壓入制冷系統中,用紫外線燈照射,若系統某處有泄漏,則會

37、發出黃色或黃綠色光。這種熒光染料在制冷系統中的有效期可保持兩年(如圖3-4)。 圖3-4 紫外線燈與熒光泄漏探測染料 紫外-熒光染料檢漏的工作原理是:紫外線光能激勵染料中的熒光分子發出黃色或黃綠色熒光(顏色根據各制造廠的染料不同而異)。用于檢漏的紫外光是一種UV-A長波光,一般稱為黑光,波長為(320-400)×10-9,各種紫外激勵染料的峰值激勵和峰值發射不同,各種紫外線外也不同,但都能在黑光照射下發出熒光。 在熒光染料中,只對一種制冷劑有效,因而不同的被檢漏物質,采用不種熒光染料。紫外燈光越強,染料濃度越強,則顯示效果越好。但還需考慮其他因素,如紫外線燈的價格、設備攜帶的方便性、

38、燈的性能及壽命等。目前常見的紫外線燈強度在(5000-7000)mW/0.3m距離內,少數也有11000mW的。 5.制冷劑的加注、回收設備選擇設備的型號應由維修便利的需要而定。例如,偶爾進行空調維修,則人工回收裝置就夠了。這種設備便宜,且每分鐘回收約0.454kg(0.472ml)的量,但它不能回收再利用。一種電子回收設置在回收系統制冷劑時,技術人員可以不必理會它而去干別的事情。這一裝置價格是人工回收裝置的2倍。每分鐘回收制冷劑0.354kg(0.368mL)。這種裝置亦不能用于再利用。 多數回收裝置只能單獨回收R12和R134a。有一些設備有無油壓縮機亦可用于R134a回收。盡管初期投資較

39、貴,但考慮制冷劑昂貴的價格,能較早地回收投資。許多用于汽車空調回收的設備,可用于回收、抽真空、再利用和再充灌。這就不需要單獨的真空泵與充灌站(如圖3-5)。 圖3-5 回收機 6.其他維修工具 除上述工具和設備外,還需要各種扳手、割管器、彎管器、漲管器等。另外壓縮機還應配備離合器扳手、離合器轂拉出器、鎖緊螺母套筒、六角套筒、氣缸蓋拆卸器等專用工具。3.3汽車空調制冷系統檢漏 汽車空調系統工作條件比較惡劣,極易造成部件、管道損壞和接頭松動,使制冷劑發生泄漏,其泄漏的常發部位見表3-1。 表3-1 汽車空調制冷系統常發生泄漏的部位 部 件 泄漏常發生的部位 冷凝器 冷凝器進氣管和出液管連接處 冷凝

40、器盤管 蒸發器 蒸發器進口管和出口管的連接處 蒸發器盤管 膨脹閥 儲液干燥器 易熔塞 管道接頭喇叭口處 制冷劑管道 高、低壓軟管 高、低壓軟管各接頭處 壓縮機 壓縮機軸封 壓縮機吸、排氣閥處 前、后蓋密封處 與制冷劑管道接頭處 汽車空調制冷系統常用的幾種檢漏方法如下: 1.檢查油跡: 如果制冷劑泄漏,就會帶出一些冷凍油,所以系統中有油跡的地方一般都是泄漏的跡象。 2.肥皂水檢漏: 肥皂水檢漏是一種簡便有效的方法:若零件、管路表面有油跡,要事先擦凈。然后把肥皂液涂在受檢處,若檢查接頭處,要整圈均勻涂上。仔細全面地觀察,若有氣泡或鼓泡,則可判為有泄漏。在制冷系統低壓側檢漏,必須關機;在高壓側檢漏時

41、,可關機,也可不關機檢查。關鍵是肥皂水的濃度要掌握好,太稀、太濃都不行。這種方法比較經濟、實用,適用于暴露在外表,人眼能看得到的部位及周圍有制冷劑氣體的場合。但精度較差,不能檢查微漏和壓縮機、蒸發器、冷凝器等不便于涂抹肥皂液和不便觀察的部位。 3.著色法:(1)用棉球蘸制冷劑專用著色劑檢測,當這種著色劑一遇到制冷劑時,就會變成紅色。據此可以判定泄漏點。(2)目前有些制冷劑溶有著色劑,使用這類制冷劑時,系統一旦有泄漏,便在泄漏點顯示鮮艷的著色劑,可以據此方便的檢測出泄露部位。 4.使用電子檢測儀檢漏: 使用電子檢漏設備時,應該注意以下幾點: (1)將檢漏儀電源接上,一般需要預熱十分鐘左右。 (2

42、)大部分電子檢漏儀有校核檔,在使用前應該確認校驗正確,并使指示燈和警鈴工作正常。 (3)將儀器調到所要求的靈敏度范圍。 (4)檢測時,將探頭放到被檢測的全方位,防止漏檢。 (5)一旦查出泄漏部位,探頭應立即離開,以免縮短儀器壽命。 5.壓力檢漏: 加壓試漏時,首先應正確連接歧管壓力計,如圖3-6所示。高壓軟管接在排氣管道上(高壓側),低壓軟管接在吸氣管道上(低壓側)。將軟管連接在壓縮機的高、低壓檢修閥上,打開高、低壓檢修閥,向系統中充入干燥氮氣,其壓力一般應為1.5mPa左右。當系統達到規定壓力后,用檢漏設備進行檢漏,泄漏大的地方有微小聲音,檢漏必須仔細,并反復檢查3-5次,發現滲漏處應作出記

43、號并及時加以修復,然后再去檢漏其他接頭處,直至滲漏徹底排除。修漏完畢,應試漏,讓系統保壓24-48h,若壓力不降低,則檢漏合格,倘若壓力有顯著降低,必須重新進行檢漏,直到找出泄漏處并加以消除為止。 圖3-6 壓力檢漏系統連接方式 6.真空檢漏: 應用真空泵進行,真空度應達到0.1mPa,保持24h內真空度沒有明顯變化即可。抽真空的目的有三個,一是抽出系統中殘留的氮氣;二是檢查系統有無滲漏;三是使系統干燥。只有在系統抽真空后才能加注制冷劑。 7.檢漏工作注意事項: (1)必須檢查每一個接頭的整個圓周。 (2)探頭要靠近被檢查點,離檢測點約3mm, (3)探頭移動的速度要慢,不能高于3cm/s (

44、4)因為制冷劑比空氣重,所以要從部件(總成)頂部開始檢漏,然后沿著部件或管路的底部移動。出于同樣原因,在下部測出的泄漏,泄漏點不一定在下部。 (5)如發現制冷劑大量滲漏時,應進行通風處理,防止引起人窒息事故發生。3.4 汽車空調制冷系統制冷劑的補充與排放 1.制冷劑的補充 如果汽車空調系統的制冷劑不足并非由于管道暴露于空氣之中,或并非因大量泄漏而導致水分和空氣進入空調系統,而是經過一段時間運行后,由于汽車振動等原因,使汽車空調系統的某些部位的接頭松動,制冷劑泄漏,制冷效果變差。經過查漏、排漏后,不必排空舊的制冷劑、抽真空后再注入制冷劑,而是可以從低壓側向系統補充不足的制冷劑,具體步驟如下: (

45、1)開動汽車空調,使其運轉幾分鐘。 (2)從視液玻璃窗口處檢查制冷劑的流動情況。若氣泡連續出現,則表明系統內缺少制冷劑。若氣泡間斷出現,需要再運轉一會,觀察氣泡是否消失,若仍然有氣泡,就表明系統缺少制冷劑。 (3)將歧管壓力計、制冷劑罐和系統連接起來,如圖所示。 (4)打開制冷劑罐上的閥,擰松歧管壓力計上的中間軟管接頭,使制冷劑放出幾秒鐘,然后擰緊接頭,以排出中間軟管內的空氣,防止它進入制冷系統。 (5)關閉手動高壓閥,將制冷劑鋼瓶直立,起動發動機,并穩定在快怠速位置上(六缸發動機為1600r/min,八缸發動機為1300r/min),打開空調,風速為高檔,這時應打開汽車門窗,讓排氣壓力保持在

46、1.55-1.68mPa,如果排氣壓力不夠高,可擋住送至冷凝器的通風,使其壓力升高。 (6)打開手動低壓閥,讓氣態制冷劑從低壓側進入空調系統(注意吸入制冷劑壓力不得超過0.35mPa),在補注時,應保持制冷劑罐豎立,以防止液態制冷劑進入系統,造成事故。 (7)待制冷劑達到規定量時關閉手動低壓閥和制冷劑罐開關。從系統上卸下歧管壓力計和制冷劑罐。 (8)停止發動機運行。 2.制冷劑排放 由于修理或其他原因,需將系統內的制冷劑排放掉,其排放方法有兩種,一是將制冷劑放到大氣中,此法污染環境。二是回收制冷劑,但要有回收裝置。排放時,周圍環境一定要通風良好,不能接近明火,否則會產生有毒氣體。制冷劑排放的具

47、體操作步驟如下: (1)關閉歧管壓力計上的手動高、低壓閥,并將其高、低壓軟管分別接在壓縮機高、低壓檢修閥上,中間軟管的自由端放在工作擦布上。 (2)慢慢打開手動高壓閥,讓制冷劑從中間軟管向上排出,閥門不能開得太太,否則壓縮機內的冷凍澗滑油會隨制冷劑流出。 (3)當壓力表讀數降到0.35mPa以下時,再慢慢打開手動閥,使制冷劑從高、低壓兩側同時排出。 (4)觀察壓力表讀數,隨著壓力下降,逐漸開大手動高、低壓閥,直至高、低壓表的讀數指示為零為止。3.5 汽車空調制冷系統的抽真空 抽真空是為了排除制冷系統內的空氣和水分,它是空調維修中一項極為重要的工序。因為對空調制冷系統進行維修或更換元件時,空氣會

48、進入系統,且空氣中含有一定量的水蒸氣(濕空氣)。 圖3-7 汽車空調制冷系統抽真空a)轎車空調系統連接圖b)客車空調系統連接圖 抽真空并不能直接把水分抽出制冷系統,而是產生真空后降低了水的沸點,水汽化成蒸汽后被抽出制冷系統。因此,系統抽真空時,時間越長,系統內殘余的水分就越少。為最大限度地將系統內的空氣及濕氣抽出,必要時采用重復抽真空法,即第一次抽真空完畢后,再連續抽30min以上。 圖3-7所示為抽真空管路連接方法,具體操作過程如下: (1)將歧管壓力計上的兩根高、低壓力軟管分別與壓縮機上的高、低壓閥接口相連;將歧管壓力計上中間軟管與真空泵相連。 (2)打開歧管壓力計上的手動高、低壓閥,啟動

49、真空泵,并注意兩個壓力表,將系統壓力抽真空至96.60-99.99kPa。 (3)關閉歧管壓力計上的手動高、低壓閥,觀察壓力表指示壓力是否回升。若回升,則表示系統泄漏,此時應進行檢漏和修補。若壓力表針保持不動,則打開手動高、低壓閥,啟動真空泵繼續抽真空15-30min,使其真空壓力表指針穩定。 (4)關閉歧管壓力計上的手動高、低壓閥。 (5)關閉真空泵。先關閉手動高、低壓閥,然后關閉真空泵,目的是防止空氣進入制冷系統。3.5 汽車空調系統制冷劑的充注 當制冷系統抽真空達到要求,且經檢漏確定制冷系統不存在泄漏部位后,即可向制冷系統充注制冷劑。充注前,先確定注入制冷劑的數量,充注量過多或過少,都會

50、影響空調制冷效果。維修手冊或壓縮機的銘牌上一般都標有所用的制冷劑的種類及其充注量。 充注制冷劑的方法有兩種,一種是從壓縮機排氣閥(高壓閥)的旁通孔(多用通道)充注。稱為高壓端充注,充入的是制冷劑液體,其特點是安全、快速,適用于制冷系統的第一次充注,即經檢漏、抽真空后的系統充注。但用該方法時必須注意,充注時不可開啟壓縮機(發動機停轉),且制冷劑罐要求倒立。另一種是從壓縮機吸氣閥(低壓閥)的旁通孔(多用通道)充注,稱為低壓端充注,充入的是制冷劑氣體,其特點是充注速度慢,可在系統補充制冷劑的情況下使用。 圖3-8 高壓端充注制冷劑 圖3-9低壓端充注制冷劑 1.高壓端充注制冷劑 (1)當系統抽真空后

51、,關閉歧管壓力計上的高、低壓手動閥。將歧管壓力計與系統連接。 (2)將中間軟管的一端與制冷劑罐注入閥的接頭連接起來,如圖3-8所示,打開制冷劑罐開關,再擰開歧管壓力計軟管一端的螺母,讓氣體溢出幾分鐘,把空氣趕走,然后再擰緊螺母。 (3)擰開高壓側手動閥至全開位置,將制冷劑罐倒立,以便從高壓側充注液態制冷劑。 (4)從高壓側注入規定量的液態制冷劑。關閉制冷劑罐注入閥及歧管壓力計上的手動高壓閥,然后將儀表卸下。 (5)裝回所有保護帽和保護罩。 特別要注意,從高壓側向系統充注制冷劑時,發動機處于不起動狀態(壓縮機停轉),更不可擰開歧管壓力計上的手動低壓閥,以防止產生液壓沖擊。另外,如果低壓表不從真空量程移動到壓力量程,表示系統堵塞。則應按要求消除堵塞后重新對系統抽真空并繼續充注制冷劑。 2.低壓端充注制冷劑 (1)按圖3-9所示,將歧管壓力計與壓縮機和制冷劑罐連接好 (2)打開制冷劑罐開關。關閉高、低壓手動閥,拆開高壓端檢修閥和膠管的連接,然后打開高壓手動閥,再打開制冷劑罐開關。在膠管口聽到制冷劑蒸汽出來的嘶嘶聲后,立即將軟管與高壓檢修閥相聯,關閉高壓手動閥。用同樣的方法清除低壓端和管路中的空氣,然后關好高、低壓手動閥。 (3