PAGE42帕薩特B5空調(diào)制冷系統(tǒng)原理及維修摘要：本論文主要講述的是對(duì)汽車(chē)空調(diào)不制冷的故障進(jìn)行分析及排除，汽車(chē)空調(diào)不制冷主要分為：汽車(chē)空調(diào)完全不制冷故障、汽車(chē)空調(diào)制冷不足故障、汽車(chē)空調(diào)間隙性制冷故障。從空調(diào)系統(tǒng)的工作原理方面入手，通過(guò)各種檢測(cè)結(jié)果，再結(jié)合空調(diào)電路知識(shí)進(jìn)行分析，綜合總結(jié)其故障原因及排除。關(guān)鍵詞：帕薩特B5汽車(chē)空調(diào)電路控制原理不制冷故障分析維修目錄第一章緒論…………………第二章汽車(chē)空調(diào)的基本概述………………2.1空調(diào)的功用………………………2.2制冷原理…………2.3汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)…………………第三章汽車(chē)空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理…………………3.1汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的部件構(gòu)成………3.1.1壓縮機(jī)…………3.1.2冷凝器…………3.1.3膨脹閥…………3.1.4蒸發(fā)器…………3.1.5儲(chǔ)液干燥器……………………3.2汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理…………………3.2.1壓縮過(guò)程………………………3.2.2放熱過(guò)程………………………3.2.3節(jié)流過(guò)程………………………3.2.4吸熱過(guò)程………………………第四章帕薩特B5轎車(chē)空調(diào)故障診斷與排除……4.1故障診斷方法…………………….24.1.34.2故障排除………………………第五章小結(jié)…………………結(jié)束語(yǔ)………………致謝……………………參考文獻(xiàn)………………第一章緒論隨著世界科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的舒適性、安全性、可靠性的要求不斷提高，空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)裝置。同時(shí)，隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)大量融進(jìn)電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)。空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，控制部分的電子化程度也越來(lái)越高，許多高級(jí)進(jìn)口汽車(chē)已采用微型計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)空調(diào)。此外，為適應(yīng)環(huán)保要求，新型的R134a制冷劑正在逐漸取代R12制冷劑。汽車(chē)空調(diào)給人以清爽、舒適的感覺(jué)，但在使用過(guò)程中也不可避免的出現(xiàn)一些故障，有了故障當(dāng)然也需要維修了，但是空調(diào)什么故障讓車(chē)主煩惱的，其實(shí)有很多，比如空調(diào)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng)、制冷不足、間隙性制冷、完全不制冷、壓縮機(jī)不工作等等故障，但是我個(gè)人認(rèn)為：空調(diào)不制冷時(shí)是最能讓人頭痛與煩惱，本論文就淺談上海帕薩特B5GSi型轎車(chē)空調(diào)不制冷的故障原因，并加以分析診斷，最后故障排除及做出總結(jié)。帕薩特B5是德國(guó)大眾汽車(chē)公司的帕薩特品牌轎車(chē)的第五代車(chē)型。2000年，上海大眾汽車(chē)有限公司生產(chǎn)的帕薩特B5正式投放中國(guó)市場(chǎng)，在中國(guó)上市的帕薩特以德國(guó)大眾汽車(chē)公司的帕薩特轎車(chē)為原型，根據(jù)中國(guó)的法規(guī)規(guī)定、道路條件和中國(guó)用戶(hù)的審美傾向、使用要求而全新開(kāi)發(fā)的，將原型的B5加長(zhǎng)100mm，寬大的體形讓帕薩特更適合于國(guó)內(nèi)的商務(wù)車(chē)市場(chǎng)。成為中型轎車(chē)中的高端產(chǎn)品。上海大眾還對(duì)帕薩特B5進(jìn)行大的改進(jìn)，并取了一個(gè)別名：領(lǐng)馭。也被人戲稱(chēng)為：帕薩特B5.5。帕薩特B5矩形的車(chē)燈，整齊的進(jìn)氣隔柵，平直的腰線(xiàn)，挺擴(kuò)的前車(chē)鼻，車(chē)頂簡(jiǎn)潔的弧線(xiàn)輪廓，整車(chē)外形大氣典雅，但尾部造型與奧迪相比顯得有些生硬。帕薩特的外形中規(guī)中矩，比較容易受到中年人士的歡迎，但可能會(huì)失去一部分年輕人的市場(chǎng)。藉由帕薩特B5，應(yīng)用最先進(jìn)的工程技術(shù)，帕薩特轎車(chē)在動(dòng)力性能、整體設(shè)計(jì)、安全概念、駕乘舒適性以及耐久、耐用性上，都已超越中檔轎車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。\o"查看圖片"

帕薩特的前懸掛采用四連桿獨(dú)立式懸掛，后懸掛采用復(fù)合扭轉(zhuǎn)梁式半獨(dú)立懸掛。懸掛的調(diào)整是偏向舒適型的。行駛時(shí)能有效的過(guò)濾掉路面?zhèn)鱽?lái)的震動(dòng)，底盤(pán)的噪音也很小。第二章汽車(chē)空調(diào)的基本概述2.1空調(diào)的功用冷卻、加熱、洗滌或過(guò)濾、加濕或除濕、循環(huán)流動(dòng)或不循環(huán)流動(dòng)的處理過(guò)程（如圖2.1所示）。圖2.1汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。它可以為乘車(chē)人員提供舒適的乘車(chē)環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全。空調(diào)裝置已成為衡量汽車(chē)功能是否齊全的標(biāo)志之一。現(xiàn)代汽車(chē)空調(diào)有四種功能，其中任何一種功能都是為了是乘客感到舒適。（1）空調(diào)器能控制車(chē)廂內(nèi)的氣溫，既能加熱空氣，也能冷卻空氣，一以便把車(chē)廂內(nèi)溫度控制到舒適的水平；（2）空調(diào)器能夠排出空氣中的濕氣。干燥空氣吸收人體汗液，造成更舒適的環(huán)境；（3）空調(diào)器可吸入新風(fēng)，具有通風(fēng)功能；（4）空調(diào)器可過(guò)濾空氣，排除空氣中的灰塵和花粉。汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的類(lèi)型1、按驅(qū)動(dòng)方式分為：獨(dú)立式（專(zhuān)用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，制冷量大，工作穩(wěn)定，但成本高，體積及重量大，多用于大、中型客車(chē)）和非獨(dú)立式（空調(diào)壓縮機(jī)由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，制冷性能受發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響較大，穩(wěn)定性差，多用于小型客車(chē)和轎車(chē)）。2、按空調(diào)性能分為：第單一功能型（將制冷、供暖、通風(fēng)系統(tǒng)各自安裝、單獨(dú)操作，互不干涉，多用于大型客車(chē)和載貨汽車(chē)上）和冷暖一體式（制冷、供暖、通風(fēng)共用鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)道，在同一控制板上進(jìn)行控制，工作時(shí)可分為冷暖風(fēng)分別工作的組合式和冷暖風(fēng)可同時(shí)工作的混合調(diào)溫式。轎車(chē)多用混合調(diào)溫式）。按控制方式分為手動(dòng)式（撥動(dòng)控制板上的功能鍵對(duì)溫度、風(fēng)速、風(fēng)向進(jìn)行控制）和電控氣動(dòng)調(diào)節(jié)（利用真空控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)選好空調(diào)功能鍵時(shí)，就能在預(yù)定溫度內(nèi)自動(dòng)控制溫度和風(fēng)量）。3、按控制方式分為：全自動(dòng)調(diào)節(jié)（利用計(jì)算比較電路，通過(guò)傳感器信號(hào)及預(yù)調(diào)信號(hào)控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和風(fēng)量）和微機(jī)控制的全自動(dòng)調(diào)節(jié)（以微機(jī)為控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)內(nèi)空氣環(huán)境進(jìn)行全方位、多功能的最佳控制和調(diào)節(jié)）。2.2制冷原理利用熱從溫度較高區(qū)域流至溫度較低區(qū)域的特性。如圖2.1所示。圖2.2汽車(chē)空調(diào)制冷原理汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)1、壓縮過(guò)程：壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫抵壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排除壓縮機(jī)。2、散熱過(guò)程：高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并排出大量的熱量。3、節(jié)流過(guò)程：溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排除膨脹裝置。4、吸熱過(guò)程：霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周?chē)臒崃浚蟮蜏氐蛪旱闹评鋭┱魵庥诌M(jìn)入壓縮機(jī)。上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行下去，便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周?chē)諝鉁囟鹊哪康摹?.3汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)早期的汽車(chē)空調(diào)：各系統(tǒng)相互獨(dú)立且手動(dòng)控制，因此溫度、濕度、風(fēng)量很難控制。現(xiàn)代的汽車(chē)空調(diào)：自動(dòng)調(diào)節(jié)；各系統(tǒng)集于一體；在設(shè)定好的最佳溫度、濕度和風(fēng)量的情況下，還可進(jìn)行多檔位、多模式的微調(diào)；還可故障自診斷、數(shù)字顯示等等。第三章汽車(chē)空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理3.1汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的部件構(gòu)成此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系

扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯3.1.2冷凝器冷凝器的作用是把來(lái)自壓縮機(jī)的高溫高壓氣體通過(guò)管壁和翅片將其中的熱量傳遞給冷凝器外的空氣，從而使氣態(tài)制冷劑冷凝成高溫高壓的液體，使其通過(guò)節(jié)流元件(如膨脹閥或節(jié)流管)后吸收大量熱量而汽化（如圖3.2所示）。圖3.2冷凝器的結(jié)構(gòu)3.1.3膨脹閥膨脹閥的作用具有節(jié)流降壓、調(diào)節(jié)流量、防止液擊和防止異常過(guò)熱等多種功能，是制冷系統(tǒng)中的重要部件（如圖3.3所示）。(a)A型(b)E型(c)J型圖3.3膨脹閥的類(lèi)型3.1.4蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用是利用低溫低壓的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)時(shí)吸收周?chē)諝庵械拇罅繜崃浚瑥亩_(dá)到車(chē)內(nèi)降溫之目的。3.1.5儲(chǔ)液干燥器儲(chǔ)液干燥器的作用是儲(chǔ)存制冷劑、過(guò)濾制冷劑中的雜質(zhì)還可使氣液分離。3.2汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理空調(diào)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)(如圖3.4所示)，每一循環(huán)需進(jìn)行四個(gè)基本過(guò)程。3.2.1壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫抵壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排除壓縮機(jī)。3.2.2高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱；3.2.3溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排除膨脹裝置；3.2.4霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周?chē)臒崃浚蟮蜏氐蛪旱闹评鋭┱魵庥诌M(jìn)入壓縮機(jī)。圖3.4汽車(chē)空調(diào)的制冷系統(tǒng)布置圖制冷循環(huán)就是利用有限的制冷劑在封閉的制冷系統(tǒng)中，周而復(fù)始地將制冷劑壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)，在蒸發(fā)器中吸熱汽化，對(duì)車(chē)內(nèi)空氣進(jìn)行制冷降溫。第五章帕薩特B5轎車(chē)空調(diào)故障診斷與排除4.1故障診斷方法汽車(chē)空調(diào)的故障一般有以下幾種：不制冷或制冷不良；聲音異常或有噪音；控制電器元件故障，系統(tǒng)堵塞等。常用的檢查方法有兩種：即為觀察法和壓力檢測(cè)法。4.汽車(chē)空調(diào)故障檢測(cè)中所說(shuō)的觀察法主要是利用人體的眼、耳、手、鼻等感知器官加上個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷的一種方法。通常我們用手感檢查各部分溫度是否正常、用肉眼檢查泄漏部位及表面情況、從窗玻璃判斷系統(tǒng)狀況、用斷開(kāi)和接合電路方法檢查電器部件、用耳聽(tīng)和鼻嗅的方法檢查是否有異常響聲和氣味等。1、用手感檢查溫度用手觸摸空調(diào)系統(tǒng)管路及各部件，檢查表面溫度。正常情況下，低壓管路是低溫狀態(tài)，高壓管路是高溫狀態(tài)。(1)高壓區(qū)：從壓縮機(jī)出口－冷凝器－儲(chǔ)液干燥器－膨脹閥進(jìn)口處，這一部分是制冷系統(tǒng)的高壓區(qū)，這部分部件應(yīng)該先燙后熱，溫度是很高的，手摸時(shí)應(yīng)特別小心，避免被燙傷。如果在其中某一部分(例如在冷凝器表面)發(fā)現(xiàn)有特殊熱的部位，則說(shuō)明此部分有問(wèn)題，散熱不好。如果某一部位(如膨脹閥入口處)特別涼或者結(jié)霜，也說(shuō)明此部分有問(wèn)題，可能是堵塞。儲(chǔ)液干燥器進(jìn)出口之間若有明顯溫差，則說(shuō)明此處有堵塞，或者制冷劑量不正常。(2)低壓區(qū)：從膨脹閥出口－蒸發(fā)器－壓縮機(jī)進(jìn)口處，這部分低壓區(qū)部件表面應(yīng)該是冰涼的，但膨脹閥處不應(yīng)發(fā)生霜凍現(xiàn)象。(3)壓縮機(jī)高低壓側(cè)：高低壓側(cè)之間應(yīng)該有明顯溫差，若沒(méi)有則說(shuō)明幾乎沒(méi)有制冷劑，系統(tǒng)有明顯泄漏。2、用肉眼檢查滲漏部位所有連接部位或冷凝器表面一旦出現(xiàn)油漬，一般都說(shuō)明此處有制冷劑滲漏。但壓縮機(jī)前軸處漏油，有可能是軸承漏油，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。一旦發(fā)現(xiàn)滲漏，應(yīng)盡快采取措施修理，也可用較濃的肥皂水涂在可疑之處，觀察是否有氣泡現(xiàn)象。重點(diǎn)檢查滲漏的部位是：(1)各個(gè)管道接頭及閥門(mén)連接處。(2)全部軟管，尤其在管接頭附近察看有否鼓包、裂紋、油漬。(3)壓縮機(jī)軸封、前后蓋板、密封墊、檢修閥等處。(4)冷凝器表面被刮壞、壓扁、碰傷處。(5)蒸發(fā)器表面被刮壞、壓扁、碰傷處。(6)膨脹閥的進(jìn)出口連接處，膜盒周邊焊接處，以及感溫包與膜盒焊接處。(7)干燥器的易熔塞及（高、低）壓力開(kāi)關(guān)處、視液玻璃(檢視窗)、高低壓閥連接處。(8)歧管壓力表(如果安裝的話(huà))的連接頭、手動(dòng)閥及軟管處。3、從視液玻璃判斷系統(tǒng)工況視液玻璃大多安放在儲(chǔ)液干燥器上，也有安放在從儲(chǔ)液器到膨脹閥之間或冷凝器到儲(chǔ)液器之間的管路上。從視液玻璃判斷工況要在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、空調(diào)工作時(shí)才能進(jìn)行。從視液玻璃中看到的工質(zhì)情況(如圖4.1所示)。圖4.1儲(chǔ)液干燥器視液窗(1)清晰、無(wú)氣泡，說(shuō)明制冷劑適量。過(guò)多或完全漏光，可用交替開(kāi)關(guān)空調(diào)機(jī)的辦法檢查。若開(kāi)、關(guān)空調(diào)機(jī)的瞬間制冷劑起泡沫，接著就變澄清，說(shuō)明制冷劑適量；如果開(kāi)、關(guān)空調(diào)從玻璃窗內(nèi)看不到動(dòng)靜，而且出風(fēng)口不冷，壓縮機(jī)進(jìn)出口之間沒(méi)有溫差，說(shuō)明制冷劑漏光；若出風(fēng)口不夠冷，而且關(guān)閉壓縮機(jī)后無(wú)氣泡、無(wú)流動(dòng)，說(shuō)明制冷劑過(guò)多。(2)偶爾出現(xiàn)氣泡，并且時(shí)而伴有膨脹閥結(jié)霜，說(shuō)明系統(tǒng)中有水分；若無(wú)膨脹閥結(jié)霜現(xiàn)象，可能是制冷劑略缺少或有空氣。(3)有氣泡且泡沫不斷流過(guò)，說(shuō)明制冷劑不足。如果泡沫很多，可能有空氣。若判斷為制冷劑不足，則要查明原因，不要隨便補(bǔ)充制冷劑。由于膠管一年可能有100～200g的制冷劑自然泄漏，若是使用兩年以后發(fā)現(xiàn)制冷劑不足可以判斷為膠管自然泄漏。(4)有長(zhǎng)串油紋，觀察孔的玻璃上有條紋狀的油漬，說(shuō)明潤(rùn)滑油量過(guò)多。此時(shí)應(yīng)想辦法從系統(tǒng)內(nèi)釋放一些潤(rùn)滑油，再加入適量的制冷劑。若玻璃上留下的油漬是黑色的或其他雜物，則說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油變質(zhì)、污濁，必須清洗制冷系統(tǒng)，更換同型號(hào)潤(rùn)滑油。4.1、檢查壓縮機(jī)起動(dòng)壓縮機(jī)，進(jìn)行下列檢查：(1)如果聽(tīng)到異常響聲，說(shuō)明壓縮機(jī)的軸承、閥片、活塞環(huán)或其他部件有可能損壞，或潤(rùn)滑油量過(guò)少。(2)用手摸壓縮機(jī)缸體(小心高壓側(cè)很燙)，如果進(jìn)出口兩端有明顯溫差，說(shuō)明工作正常；如果溫差不明顯，可能制冷劑泄漏或閥片漏。(3)如果有劇烈振動(dòng)，可能皮帶太緊，皮帶輪偏斜，電磁離合器過(guò)松或制冷劑過(guò)多。2、檢查換熱器表面并進(jìn)行清洗(1)檢查蒸發(fā)器通道及冷凝器表面，以及冷凝器與發(fā)動(dòng)機(jī)箱之間是否有碎片、雜物、泥污，要注意清理，小心清洗。(2)冷凝器可用軟長(zhǎng)毛刷沾水輕輕刷洗，但不要用蒸汽沖洗。換熱器表面，尤其是冷凝器表面要經(jīng)常清洗。(3)檢查冷凝器表面和端板處是否有脫漆現(xiàn)象，注意及時(shí)補(bǔ)漆，以免銹蝕。(4)蒸發(fā)器表面可用水清洗，可用壓縮機(jī)空氣沖洗，如果翅片彎曲，可用鑷子小心扳直。3、檢查儲(chǔ)液干燥器(1)用手摸儲(chǔ)液干燥器進(jìn)出管，并觀察視液玻璃，如果進(jìn)口很燙，而且出口管溫度接近氣溫，從視液玻璃中看不到或很少有制冷劑流過(guò)，或者制冷劑很混濁、有雜質(zhì)，則可能儲(chǔ)液器中的濾網(wǎng)堵了，或是干燥劑散了并堵住出口。(2)檢查易熔塞是否熔化，各接頭是否有油跡。(3)檢查視液玻璃是否有裂紋，周?chē)欠裼杏哇E。(4)檢查壓力開(kāi)關(guān)是否導(dǎo)通（系統(tǒng)內(nèi)有壓力時(shí)應(yīng)該接通）。4、檢查制冷軟管看軟管是否有裂紋、鼓包、油跡，是否老化，是否會(huì)碰到尖物、熱源或運(yùn)動(dòng)部件。5、檢查電磁離合器及低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和接通電路，檢查電磁離合器及低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)是否正常工作。(1)小心斷開(kāi)電磁離合器電源，此時(shí)壓縮機(jī)會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，再接上電源，壓縮機(jī)應(yīng)立即轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣短時(shí)間接合試驗(yàn)幾次，以證明離合器工作正常。(2)天冷時(shí)，若壓縮機(jī)不能起動(dòng)，可能是由于環(huán)境溫度低于蒸發(fā)器傳感器設(shè)定溫度，系統(tǒng)處以低溫保護(hù)狀態(tài)，可將保護(hù)開(kāi)關(guān)短路或?qū)⑿铍姵剡B接線(xiàn)直接連到電磁離合器(連接時(shí)間不能超過(guò)5s)。若壓縮機(jī)仍不動(dòng)作，則說(shuō)明離合器有故障。(3)在低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)規(guī)定的氣溫以下仍能正常起動(dòng)壓縮機(jī)，則說(shuō)明低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)可能發(fā)生短路故障。（面板設(shè)計(jì)時(shí)就有該功能）。6、檢查感溫包保溫層檢查膨脹閥感溫包與蒸發(fā)器出口管路是否貼緊，隔熱保護(hù)層是否包扎牢固。7、檢查換熱器殼體檢查蒸發(fā)器殼體有無(wú)縫隙，蒸發(fā)器箱體內(nèi)是否有雜質(zhì)，冷凝器導(dǎo)風(fēng)罩是否完好。8、檢查電線(xiàn)連接檢查電線(xiàn)接頭是否正常，連接是否可靠。9、檢查壓縮機(jī)皮帶盤(pán)及連接皮帶(1)檢查皮帶張緊力是否適宜，表面是否完好，配對(duì)的皮帶盤(pán)是否在同一平面。皮帶新裝上時(shí)正好，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間會(huì)伸長(zhǎng)，因此需要兩次張緊。皮帶過(guò)緊會(huì)使皮帶磨損，并導(dǎo)致有關(guān)總成的軸承損壞，過(guò)松則使轉(zhuǎn)速降低，發(fā)出嘯叫聲，并引起制冷量不足。（注意：很多服務(wù)站就把此種嘯叫聲診斷為壓縮機(jī)離合器壞）。(2)若用一般三角皮帶，新裝上的皮帶張緊力應(yīng)為40～50N，運(yùn)轉(zhuǎn)后張緊力應(yīng)為25N左右。(3)齒形皮帶的張緊力若不足，將會(huì)降低齒形皮帶的可靠性。但張緊力過(guò)大皮帶會(huì)縮短皮帶壽命，正常情況下，我們用中指以8-10Kg的力垂直壓皮帶松邊，最大位移為8-10mm為宜。(4)保證皮帶在一直線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的，誤差最大不能超過(guò)2mm，必要時(shí)可用加減墊片的方法進(jìn)行。10、檢查風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)的檢查，聽(tīng)風(fēng)機(jī)工作時(shí)是否有異常聲響，若有則立即檢查是否有異物塞住葉輪，是否碰到其他部件，尤其要檢查電機(jī)的軸承是否被咬死，軸承損壞后造成擦框。碳刷磨損嚴(yán)重或打火，造成電流過(guò)大燒保險(xiǎn)。4.1對(duì)于空調(diào)的一般故障，我們都可以應(yīng)用觀察法完成。但對(duì)于類(lèi)似于確定壓縮機(jī)壞、是否冷媒充注過(guò)量或不足、是否系統(tǒng)內(nèi)有水分等現(xiàn)象，我們往往不能準(zhǔn)確的判斷，必須通過(guò)儀表測(cè)量的數(shù)據(jù)，才能給予正確的結(jié)論，這就是下面我們所講的利用歧管壓力表進(jìn)行故障診斷的方法。正常狀態(tài)的制冷系統(tǒng)在(如表1所示)工況條件下：表1發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1800rpm環(huán)境溫度30–35℃蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速溫度控制最冷正常壓力低壓(0.15-0.25Mpa)或（1.5－2.5Kgf/cm2）或(21.77－36.28PSI)高壓(1.37-1.57Mpa)或（14－16Kgf/cm2）或(198.84－227.87PSI)注意：空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)前，高壓和低壓兩端的壓力均為：0.5-0.8MPa（5–8kg/cm2）1Mpa=145.14Psi1Psi=0.00689Mpa備注：高壓力開(kāi)關(guān)（OFF0.06Mpa、ON0.18Mpa），低壓力開(kāi)關(guān)（OFF2.65Mpa、ON2.00Mpa），高低壓壓力開(kāi)關(guān)（HP2.65Mpa、LP0.196Mpa）4.2故障排除根據(jù)上述現(xiàn)象開(kāi)車(chē)上路試驗(yàn)，故障現(xiàn)象的確如此。經(jīng)過(guò)詢(xún)問(wèn)得知，該車(chē)已在維修站修理過(guò)空調(diào)，并且更換過(guò)空調(diào)制冷劑，但情況沒(méi)有好轉(zhuǎn)。根據(jù)故障現(xiàn)象，不能直接得出故障癥結(jié)所在。按正常修理程序，首先對(duì)空調(diào)系統(tǒng)壓力進(jìn)行測(cè)量，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，打開(kāi)空調(diào)，使空調(diào)怠速運(yùn)行數(shù)分鐘，空調(diào)系統(tǒng)低壓表顯示系統(tǒng)低壓為220kPa，高壓表顯示系統(tǒng)高壓逐漸上升至2000kPa保持不動(dòng)，同時(shí)散熱風(fēng)扇由低速度、轉(zhuǎn)為高速，以加強(qiáng)散熱，上述壓力值顯示系統(tǒng)壓力正常，此時(shí)駕駛室空調(diào)制冷效果良好。然后將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至2000r/min不變，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)高壓逐漸上升至250kPa，用手觸摸低壓管路，管路冰涼，系統(tǒng)低壓約200kPa，說(shuō)明空調(diào)壓縮機(jī)工作性能良好。在起動(dòng)帕薩特B5GSi轎車(chē)的空調(diào)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)高壓壓力到了正常值2000kPa后，還仍然上升至2700kPa。此時(shí)系統(tǒng)高壓明顯太高。根據(jù)空調(diào)維修經(jīng)驗(yàn)判斷，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)高壓壓力過(guò)高的原因多有三種情況。(1)過(guò)量加注制冷劑。(2)空調(diào)冷凝器過(guò)臟。(3)冷凝器質(zhì)量不好，散熱能力不足。該車(chē)已在維修站按標(biāo)定量加注過(guò)標(biāo)準(zhǔn)R134a制冷劑，所以制冷劑過(guò)量的情況可以排除。拆下前保險(xiǎn)杠及前臉，檢查冷凝器，發(fā)現(xiàn)冷凝器太臟，散熱片上夾有很多雜物，散熱片上覆蓋很厚的一層塵土。隨后將該冷凝器徹底清洗干凈，安裝好保險(xiǎn)杠，打開(kāi)空調(diào)，當(dāng)轉(zhuǎn)速保持在2000r/min左右時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)壓力，高壓基本保持在1800kPa，壓力正常，此時(shí)空調(diào)制冷明顯好轉(zhuǎn)。經(jīng)上路試驗(yàn)，低速和停車(chē)運(yùn)行上述現(xiàn)象不再出現(xiàn)，故障暫時(shí)排除。但是第二天故障仍然出現(xiàn)。隨后重新檢修該車(chē)空調(diào)，打開(kāi)空調(diào)，發(fā)現(xiàn)散熱風(fēng)扇不工作，檢查風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)自如，然后檢查風(fēng)扇電路。首先拆下左前大燈后面的長(zhǎng)方形塑料罩殼，檢查散熱風(fēng)扇雙針插接頭T2b是否來(lái)電，用萬(wàn)用表的直流電壓檔測(cè)T2b/1和搭是否有電壓，當(dāng)測(cè)量此電壓為12.5V，該電壓值為正常工作電壓，說(shuō)明散熱風(fēng)扇控制電器良好，然后再測(cè)試散熱風(fēng)扇，再?gòu)男铍姵氐恼?fù)極接線(xiàn)柱引出兩條電源線(xiàn)，接到散熱風(fēng)扇的兩端，此時(shí)散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，就能說(shuō)明散熱風(fēng)扇良好，因此就能判定是因該插頭接線(xiàn)不良而導(dǎo)致風(fēng)扇不正常工作。在更換插座后，重新插上，此時(shí)散熱風(fēng)扇正常工作，因此故障解除。測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)該插頭因接觸不良而發(fā)熱，導(dǎo)致風(fēng)扇不正常工作。根據(jù)第一天的檢查結(jié)果，再結(jié)合該車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電路(如圖4.2所示)分析得知：由于冷凝器太臟，系統(tǒng)高壓高于1600kPa后，風(fēng)扇高速工作，系統(tǒng)壓力長(zhǎng)時(shí)間高于1600kPa，壓力開(kāi)關(guān)F129觸點(diǎn)3～4接通，風(fēng)扇高速繼電器J280吸合，散熱風(fēng)扇長(zhǎng)時(shí)間高速工作。但因?yàn)槠?chē)長(zhǎng)時(shí)間低速行駛，加之冷凝器過(guò)臟，通風(fēng)不好，所以冷凝器散熱能力降低，這樣空調(diào)制冷效果不好，同時(shí)高速工作的散熱風(fēng)扇由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)線(xiàn)承受負(fù)荷過(guò)高而發(fā)熱，久而久之，造成插接頭T2b接觸不良，造成有時(shí)風(fēng)扇不工作，這樣冷凝器散熱能力更加變低，使得空調(diào)系統(tǒng)高壓在汽車(chē)低速行駛或駐車(chē)運(yùn)行時(shí)壓力很快超過(guò)3200kPa左右。圖4.2上海帕薩特B5GSi轎車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖E35—A/C開(kāi)關(guān)；F38—環(huán)境溫度開(kāi)關(guān)；F129—雙壓力開(kāi)關(guān)；N25—壓縮機(jī)電磁離合器；N39—散熱風(fēng)扇變速電阻；V7—散熱電動(dòng)風(fēng)扇；J220—發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元；J314—空調(diào)壓縮機(jī)切斷繼電器；J26—散熱風(fēng)扇繼電器；J279—散熱風(fēng)扇繼電器，低速；J280—散熱風(fēng)扇繼電器，高速；J285—組合儀表；T2b—散熱風(fēng)扇插接頭，雙針，棕色圖4.3上海帕薩特B5GSi轎車(chē)空調(diào)控制示意圖當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)壓力高于3140kPa時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)F129的1～2的觸點(diǎn)斷開(kāi)，這樣空調(diào)切斷，繼電J314切斷壓縮機(jī)電磁離合。N25電源迫使空調(diào)停止工作(如圖4.3所示)，以降低壓力。這樣空調(diào)反復(fù)地工作和不工作，反映在空調(diào)出風(fēng)口上便是出風(fēng)口溫度的上下波動(dòng)。而以上這種情況在陽(yáng)光直射的高溫環(huán)境狀況下發(fā)生的頻率會(huì)大大升高，也就不足為怪了。根據(jù)上述分析，該車(chē)空調(diào)故障正是由冷凝器過(guò)臟和散熱風(fēng)扇不工作所引起。將風(fēng)扇插接頭修理后，風(fēng)扇恢復(fù)正常工作，空調(diào)系統(tǒng)壓力正常，故障徹底排除。第五章小結(jié)本論文主要描述了上海帕薩特B5GSi型轎車(chē)空調(diào)不制冷的故障分析與排除,從而介紹了上海帕薩特B5GSi型轎車(chē)空調(diào)的作用、組成及各重要零部件的作用，空調(diào)制冷的工作原理和故障分析及排除。在排除故障中主要是通過(guò)看（察看系統(tǒng)各設(shè)備的表面現(xiàn)象）、聽(tīng)（聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音）、摸(用手觸摸設(shè)備各部位的溫度)測(cè)（利用壓力表、溫度計(jì)、萬(wàn)用表、檢測(cè)儀檢測(cè)有關(guān)參數(shù)）等手段來(lái)進(jìn)行的。同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)向車(chē)主詢(xún)問(wèn)故障情況，判斷是操作不當(dāng)，還是設(shè)備本身造成的故障。若屬前者，則應(yīng)向車(chē)主詳細(xì)介紹正確的操作方法；若屬后者，就應(yīng)按上述進(jìn)行綜合分析，找出故障所在，查出故障原因。結(jié)束語(yǔ)汽車(chē)空調(diào)不制冷的故障是個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，只要細(xì)心檢查就很容易解決的。由于自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，檢查時(shí)粗心大意，很多細(xì)節(jié)的問(wèn)題都理所當(dāng)然地認(rèn)為沒(méi)必要檢查，再加上理論知識(shí)掌握得不牢固，在維修過(guò)程中走了一段很長(zhǎng)的路，但這一次檢測(cè)維修過(guò)程也讓我體會(huì)到理論與實(shí)踐的真正意義。因此在維修中我們不能用個(gè)人主觀去理所當(dāng)然的作為判斷依據(jù)，在遇到問(wèn)題時(shí)我們要綜合分析所有的可能，冷靜思考結(jié)合理論認(rèn)真分析，注意到每一個(gè)細(xì)節(jié)上去，這樣才能讓我們小走彎路，達(dá)到事半功倍的效果。致謝在此特別要感謝我的論文指導(dǎo)老師對(duì)我的大力支持及耐心指導(dǎo)，讓我完成了這次的畢業(yè)論文。另外還要感謝我的汽車(chē)空調(diào)實(shí)習(xí)教師譚善茂老師，為我提供了許多有關(guān)汽車(chē)方面的資料，使我懂得了很多關(guān)于汽車(chē)方面的知識(shí)。由于汽車(chē)空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展，加之本人水平有限，本論文難免出現(xiàn)錯(cuò)漏與不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)[1]林鋼主編..汽車(chē)空調(diào)原理及維修.北京.北京大學(xué)出版社.2008年[2]王運(yùn)明主編.實(shí)習(xí)空調(diào)技術(shù).廣東.廣東科技出版社.1995年[3]陳盛象主編.汽車(chē)電氣設(shè)備修理.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999年[4]范愛(ài)民主編.汽車(chē)空調(diào)結(jié)構(gòu)原理與維修.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2009年[5]陳家瑞主編.汽車(chē)構(gòu)造.北京.人民交通出版社.1993年[6]舒華、姚國(guó)平主編.汽車(chē)電器設(shè)備與維修.北京.北京理工大學(xué)出版社.2007年[7]王世剛主編.初級(jí)汽車(chē)維修工.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2007年[8]吳基安主編.汽車(chē)電工自學(xué)讀本.北京.金盾出版社.1994年附錄I外文文獻(xiàn)翻譯估計(jì)導(dǎo)致工程幾何分析錯(cuò)誤的一個(gè)正式理論SankaraHariGopalakrishnan，KrishnanSuresh機(jī)械工程系，威斯康辛大學(xué)，麥迪遜分校，2006年9月30日摘要：幾何分析是著名的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助工藝簡(jiǎn)化“小或無(wú)關(guān)特征”在CAD模型中的程序，如有限元分析。然而，幾何分析不可避免地會(huì)產(chǎn)生分析錯(cuò)誤，在目前的理論框架實(shí)在不容易量化。本文中，我們對(duì)快速計(jì)算處理這些幾何分析錯(cuò)誤提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摗Ｓ绕洌覀兗辛α拷鉀Q地方的特點(diǎn)，被簡(jiǎn)化的任意形狀和大小的區(qū)域。提出的理論采用伴隨矩陣制定邊值問(wèn)題抵達(dá)嚴(yán)格界限幾何分析性分析錯(cuò)誤。該理論通過(guò)數(shù)值例子說(shuō)明。關(guān)鍵詞:幾何分析;工程分析;誤差估計(jì);計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)介紹機(jī)械零件通常包含了許多幾何特征。不過(guò)，在工程分析中并不是所有的特征都是至關(guān)重要的。以前的分析中無(wú)關(guān)特征往往被忽略，從而提高自動(dòng)化及運(yùn)算速度。舉例來(lái)說(shuō)，考慮一個(gè)剎車(chē)轉(zhuǎn)子，如圖1(a)。轉(zhuǎn)子包含50多個(gè)不同的特征，但所有這些特征并不是都是相關(guān)的。就拿一個(gè)幾何化的剎車(chē)轉(zhuǎn)子的熱量分析來(lái)說(shuō)，如圖1(b)。有限元分析的全功能的模型如圖1(a)，需要超過(guò)150,000度的自由度，幾何模型圖1(b)項(xiàng)要求小于25，000個(gè)自由度，從而導(dǎo)致非常緩慢的運(yùn)算速度。圖1(a)剎車(chē)轉(zhuǎn)子圖1(b)其幾何分析版本除了提高速度，通常還能增加自動(dòng)化水平，這比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的有限元網(wǎng)格幾何分析組成。內(nèi)存要求也跟著降低，而且條件數(shù)離散系統(tǒng)將得以改善;后者起著重要作用迭代線(xiàn)性系統(tǒng)。但是，幾何分析還不是很普及。不穩(wěn)定性到底是“小而局部化”還是“大而擴(kuò)展化”，這取決于各種因素。例如，對(duì)于一個(gè)熱問(wèn)題，想刪除其中的一個(gè)特征，不穩(wěn)定性是一個(gè)局部問(wèn)題:(1)凈熱通量邊界的特點(diǎn)是零。(2)特征簡(jiǎn)化時(shí)沒(méi)有新的熱源產(chǎn)生;[4]對(duì)上述規(guī)則則例外。展示這些物理特征被稱(chēng)為自我平衡。結(jié)果，同樣存在結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題。從幾何分析角度看，如果特征遠(yuǎn)離該區(qū)域，則這種自我平衡的特征可以忽略。但是，如果功能接近該區(qū)域我們必須謹(jǐn)慎，。從另一個(gè)角度看，非自我平衡的特征應(yīng)值得重視。這些特征的簡(jiǎn)化理論上可以在系統(tǒng)任意位置被施用,但是會(huì)在系統(tǒng)分析上構(gòu)成重大的挑戰(zhàn)。目前，尚無(wú)任何系統(tǒng)性的程序去估算幾何分析對(duì)上述兩個(gè)案例的潛在影響。這就必須依靠工程判斷和經(jīng)驗(yàn)。在這篇文章中，我們制定了理論估計(jì)幾何分析影響工程分析自動(dòng)化的方式。任意形狀和大小的形體如何被簡(jiǎn)化是本文重點(diǎn)要解決的地方。伴隨矩陣和單調(diào)分析這兩個(gè)數(shù)學(xué)概念被合并成一個(gè)統(tǒng)一的理論來(lái)解決雙方的自我平衡和非自我平衡的特點(diǎn)。數(shù)值例子涉及二階scalar偏微分方程，以證實(shí)他的理論。本文還包含以下內(nèi)容。第二節(jié)中，我們就幾何分析總結(jié)以往的工作。在第三節(jié)中，我們解決幾何分析引起的錯(cuò)誤分析，并討論了擬議的方法。第四部分從數(shù)值試驗(yàn)提供結(jié)果。第五部分討論如何加快設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)進(jìn)度。前期工作幾何分析過(guò)程可分為三個(gè)階段:識(shí)別:哪些特征應(yīng)該被簡(jiǎn)化；簡(jiǎn)化：如何在一個(gè)自動(dòng)化和幾何一致的方式中簡(jiǎn)化特征；分析:簡(jiǎn)化的結(jié)果。第一個(gè)階段的相關(guān)文獻(xiàn)已經(jīng)很多。例如，企業(yè)的規(guī)模和相對(duì)位置這個(gè)特點(diǎn)，經(jīng)常被用來(lái)作為度量鑒定。此外，也有人提議以有意義的力學(xué)判據(jù)確定這種特征。自動(dòng)化幾何分析過(guò)程，事實(shí)上，已成熟到一個(gè)商業(yè)化幾何分析的地步。但我們注意到，這些商業(yè)軟件包僅提供一個(gè)純粹的幾何解決。因?yàn)闆](méi)有保證隨后進(jìn)行的分析錯(cuò)誤，所以必須十分小心使用。另外，固有的幾何問(wèn)題依然存在，并且還在研究當(dāng)中。本文的重點(diǎn)是放在第三階段，即快速幾何分析。建立一個(gè)有系統(tǒng)的方法，通過(guò)幾何分析引起的誤差是可以計(jì)算出來(lái)的。再分析的目的是迅速估計(jì)改良系統(tǒng)的反應(yīng)。其中最著名的再分析理論是著名的謝爾曼-Morrison和woodbury公式。對(duì)于兩種有著相似的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和剛度矩陣設(shè)計(jì)，再分析這種技術(shù)特別有效。然而，過(guò)程幾何分析在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的剛度矩陣會(huì)導(dǎo)致一個(gè)戲劇性的變化，這與再分析技術(shù)不太相關(guān)。擬議的方法3.1問(wèn)題闡述我們把注意力放在這個(gè)文件中的工程問(wèn)題，標(biāo)量二階偏微分方程式(pde):許多工程技術(shù)問(wèn)題，如熱，流體靜磁等問(wèn)題，可能簡(jiǎn)化為上述公式。作為一個(gè)說(shuō)明性例子，考慮散熱問(wèn)題的二維模塊Ω如圖2所示。圖2二維熱座裝配熱量q從一個(gè)線(xiàn)圈置于下方位置列為Ωcoil。半導(dǎo)體裝置位于Ωdevice。這兩個(gè)地方都屬于Ω，有相同的材料屬性，其余Ω將在后面討論。特別令人感興趣的是數(shù)量，加權(quán)溫度Tdevice內(nèi)Ωdevice(見(jiàn)圖2)。一個(gè)時(shí)段，認(rèn)定為Ωslot縮進(jìn)如圖2，會(huì)受到抑制，其對(duì)Tdevice將予以研究。邊界的時(shí)段稱(chēng)為Γslot其余的界線(xiàn)將稱(chēng)為Γ。邊界溫度Γ假定為零。兩種可能的邊界條件Γslot被認(rèn)為是:(a)固定熱源，即(-kt)?n=q，(b)有一定溫度，即T=Tslot。兩種情況會(huì)導(dǎo)致兩種不同幾何分析引起的誤差的結(jié)果。設(shè)T(x，y)是未知的溫度場(chǎng)和K導(dǎo)熱。然后，散熱問(wèn)題可以通過(guò)泊松方程式表示:其中H(x，y)是一些加權(quán)內(nèi)核。現(xiàn)在考慮的問(wèn)題是幾何分析簡(jiǎn)化的插槽是簡(jiǎn)化之前分析，如圖3所示。圖3defeatured二維熱傳導(dǎo)裝配模塊現(xiàn)在有一個(gè)不同的邊值問(wèn)題，不同領(lǐng)域t(x，y):觀察到的插槽的邊界條件為t(x，y)已經(jīng)消失了，因?yàn)椴垡呀?jīng)不存在了（關(guān)鍵性變化）!解決的問(wèn)題是:設(shè)定tdevice和t(x，y)的值，估計(jì)Tdevice。這是一個(gè)較難的問(wèn)題，是我們尚未解決的。在這篇文章中，我們將從上限和下限分析Tdevice。這些方向是明確被俘引理3、4和3、6。至于其余的這一節(jié)，我們將發(fā)展基本概念和理論，建立這兩個(gè)引理。值得注意的是，只要它不重疊，定位槽與相關(guān)的裝置或熱源沒(méi)有任何限制。上下界的Tdevice將取決于它們的相對(duì)位置。3.2伴隨矩陣方法我們需要的第一個(gè)概念是，伴隨矩陣公式表達(dá)法。應(yīng)用伴隨矩陣論點(diǎn)的微分積分方程，包括其應(yīng)用的控制理論，形狀優(yōu)化，拓?fù)鋬?yōu)化等。我們對(duì)這一概念歸納如下。相關(guān)的問(wèn)題都可以定義為一個(gè)伴隨矩陣的問(wèn)題，控制伴隨矩陣t_(x，y)，必須符合下列公式計(jì)算〔23〕:伴隨場(chǎng)t_(x，y)基本上是一個(gè)預(yù)定量，即加權(quán)裝置溫度控制的應(yīng)用熱源。可以觀察到，伴隨問(wèn)題的解決是復(fù)雜的原始問(wèn)題;控制方程是相同的;這些問(wèn)題就是所謂的自身伴隨矩陣。大部分工程技術(shù)問(wèn)題的實(shí)際利益，是自身伴隨矩陣，就很容易計(jì)算伴隨矩陣。另一方面，在幾何分析問(wèn)題中，伴隨矩陣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。表現(xiàn)為以下引理綜述:引理3.1已知和未知裝置溫度的區(qū)別，即(Tdevice-tdevice)可以歸納為以下的邊界積分比幾何分析插槽:在上述引理中有兩點(diǎn)值得注意:1、積分只牽涉到邊界гslot;這是令人鼓舞的。或許，處理剛剛過(guò)去的被簡(jiǎn)化信息特點(diǎn)可以計(jì)算誤差。2、右側(cè)牽涉到的未知區(qū)域T(x，y)的全功能的問(wèn)題。特別是第一周期涉及的差異，在正常的梯度，即涉及[-k(T-t)]?n;這是一個(gè)已知數(shù)量邊界條件[-kt]?n所指定的時(shí)段，未知狄里克萊條件作出規(guī)定[-kt]?n可以評(píng)估。在另一方面，在第二個(gè)周期內(nèi)涉及的差異，在這兩個(gè)領(lǐng)域，即T管;因?yàn)閠可以評(píng)價(jià)，這是一個(gè)已知數(shù)量邊界條件T指定的時(shí)段。因此。引理3.2、差額(tdevice-tdevice)不等式然而，伴隨矩陣技術(shù)不能完全消除未知區(qū)域T(x，y)。為了消除T(x，y)我們把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向單調(diào)分析。3.3單調(diào)性分析單調(diào)性分析是由數(shù)學(xué)家在19世紀(jì)和20世紀(jì)前建立的各種邊值問(wèn)題。例如，一個(gè)單調(diào)定理:"添加幾何約束到一個(gè)結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，是指在位移(某些)邊界不減少"。觀察發(fā)現(xiàn)，上述理論提供了一個(gè)定性的措施以解決邊值問(wèn)題。后來(lái)，工程師利用之前的“計(jì)算機(jī)時(shí)代”上限或下限同樣的定理，解決了具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。當(dāng)然，隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，這些相當(dāng)復(fù)雜的直接求解方法已經(jīng)不為人所用。但是，在當(dāng)前的幾何分析，我們證明這些定理采取更為有力的作用，尤其應(yīng)當(dāng)配合使用伴隨理論。我們現(xiàn)在利用一些單調(diào)定理，以消除上述引理T(x，y)。遵守先前規(guī)定，右邊是區(qū)別已知和未知的領(lǐng)域，即T(x，y)-t(x，y)。因此，讓我們?cè)诮缍ㄒ粋€(gè)領(lǐng)域E(x，y)在區(qū)域?yàn)?e(x，y)=t(x，y)-t(x，y)。據(jù)悉，T(x，y)和T(x，y)都是明確的界定，所以是e(x，y)。事實(shí)上，從公式(1)和(3)，我們可以推斷，e(x，y)的正式滿(mǎn)足邊值問(wèn)題:解決上述問(wèn)題就能解決所有問(wèn)題。但是，如果我們能計(jì)算區(qū)域e(x，y)與正常的坡度超過(guò)插槽，以有效的方式，然后(Tdevice-tdevice)，就評(píng)價(jià)表示e(X，Y)的效率，我們現(xiàn)在考慮在上述方程兩種可能的情況如(a)及(b)。例(a)邊界條件較第一插槽，審議本案時(shí)槽原本指定一個(gè)邊界條件。為了估算e(x，y)，考慮以下問(wèn)題:因?yàn)橹蝗Q于縫隙，不討論域，以上問(wèn)題計(jì)算較簡(jiǎn)單。經(jīng)典邊界積分/邊界元方法可以引用。關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域e1(x，y)和未知領(lǐng)域的e(x，y)透過(guò)引理3.3。這兩個(gè)領(lǐng)域e1(x，y)和e(x，y)滿(mǎn)足以下單調(diào)關(guān)系:把它們綜合在一起，我們有以下結(jié)論引理。引理3.4未知的裝置溫度Tdevice，當(dāng)插槽具有邊界條件，東至以下限額的計(jì)算，只要求:(1)原始及伴隨場(chǎng)T和隔熱與幾何分析域(2)解決e1的一項(xiàng)問(wèn)題涉及插槽:觀察到兩個(gè)方向的右側(cè)，雙方都是獨(dú)立的未知區(qū)域T(x，y)。例(b)插槽Dirichlet邊界條件我們假定插槽都維持在定溫Tslot。考慮任何領(lǐng)域，即包含域和插槽。界定一個(gè)區(qū)域e(x，y)在滿(mǎn)足:現(xiàn)在建立一個(gè)結(jié)果與e-(x，y)及e(x，y)。引理3.5注意到，公式(7)的計(jì)算較為簡(jiǎn)單。這是我們最終要的結(jié)果。引理3.6未知的裝置溫度Tdevice，當(dāng)插槽有Dirichlet邊界條件，東至以下限額的計(jì)算，只要求:(1)原始及伴隨場(chǎng)T和隔熱與幾何分析。(2)圍繞插槽解決失敗了的邊界問(wèn)題，:再次觀察這兩個(gè)方向都是獨(dú)立的未知領(lǐng)域T(x，y)。數(shù)值例子說(shuō)明我們的理論發(fā)展，在上一節(jié)中，通過(guò)數(shù)值例子。設(shè)k=5W/m?C,Q=10W/m3andH=。表1:結(jié)果表表1給出了不同時(shí)段的邊界條件。第一裝置溫度欄的共同溫度為所有幾何分析模式(這不取決于插槽邊界條件及插槽幾何分析)。接下來(lái)兩欄的上下界說(shuō)明引理3.4和3.6。最后一欄是實(shí)際的裝置溫度所得的全功能模式(前幾何分析)，是列在這里比較前列的。在全部例子中，我們可以看到最后一欄則是介于第二和第三列。TTdeviceT對(duì)于絕緣插槽來(lái)說(shuō)，Dirichlet邊界條件指出，觀察到的各種預(yù)測(cè)為零。不同之處在于這個(gè)事實(shí):在第一個(gè)例子，一個(gè)零Neumann邊界條件的時(shí)段，導(dǎo)致一個(gè)自我平衡的特點(diǎn)，因此，其對(duì)裝置基本沒(méi)什么影響。另一方面，有Dirichlet邊界條件的插槽結(jié)果在一個(gè)非自我平衡的特點(diǎn)，其缺失可能導(dǎo)致器件溫度的大變化在。不過(guò)，固定非零槽溫度預(yù)測(cè)范圍為20度到0度。這可以歸因于插槽溫度接近于裝置的溫度，因此，將其刪除少了影響。的確，人們不難計(jì)算上限和下限的不同Dirichlet條件插槽。圖4說(shuō)明了變化的實(shí)際裝置的溫度和計(jì)算式。預(yù)測(cè)的上限和下限的實(shí)際溫度裝置表明理論是正確的。另外，跟預(yù)期結(jié)果一樣，限制槽溫度大約等于裝置的溫度。快速分析設(shè)計(jì)的情景我們認(rèn)為對(duì)所提出的理論分析"什么-如果"的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在有著廣泛的影響。研究顯示設(shè)計(jì)如圖5，現(xiàn)在由兩個(gè)具有單一熱量能源的器件。如預(yù)期結(jié)果兩設(shè)備將不會(huì)有相同的平均溫度。由于其相對(duì)靠近熱源，該裝置的左邊將處在一個(gè)較高的溫度，。圖4估計(jì)式versus插槽溫度圖圖5雙熱器座圖6正確特征可能性位置為了消除這種不平衡狀況，加上一個(gè)小孔，固定直徑;五個(gè)可能的位置見(jiàn)圖6。兩者的平均溫度在這兩個(gè)地區(qū)最低。強(qiáng)制進(jìn)行有限元分析每個(gè)配置。這是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程。另一種方法是把該孔作為一個(gè)特征，并研究其影響，作為后處理步驟。換言之，這是一個(gè)特殊的“幾何分析”例子，而擬議的方法同樣適用于這種情況。我們可以解決原始和伴隨矩陣的問(wèn)題，原來(lái)的配置(無(wú)孔)和使用的理論發(fā)展在前兩節(jié)學(xué)習(xí)效果加孔在每個(gè)位置是我們的目標(biāo)。目的是在平均溫度兩個(gè)裝置最大限度的差異。表2概括了利用這個(gè)理論和實(shí)際的價(jià)值。從上表可以看到，位置W是最佳地點(diǎn)，因?yàn)樗凶畹途殿A(yù)期目標(biāo)的功能。附錄II外文文獻(xiàn)原文Aformaltheoryforestimatingdefeaturing-inducedengineeringanalysiserrorsSankaraHariGopalakrishnan,KrishnanSureshDepartmentofMechanicalEngineering,UniversityofWisconsin,Madison,WI53706,UnitedStates

Received13January2006;accepted30September2006DefeaturingdefeaturingdefeaturingdefeaturingKeywords:Defeaturing;Engineeringanalysis;Errorestimation;CAD/CAE1.IntroductionMechanicalartifactstypicallycontainnumerousgeometricfeatures.However,notallfeaturesarecriticalduringandcomputationalspeed-up.Forexample,considerabrakerotorillustratedinFig.1(a).Therotorcontainsover50distinct‘features’,butnotallofthesearerelevantduring,say,athermalanalysis.AdefeaturedbrakerotorisillustratedinFig.1(b).Whilethefiniteelementanalysisofthefull-featuredmodelinFig.1(a)requiredover150,000degreesoffreedom,thedefeaturedmodelinFig.1(b)required<25,000DOF,leadingtoasignificantcomputationalspeed-up.Fig.1.(a)Abrakerotorand(b)itsdefeaturedversion.Besidesanimprovementinspeed,thereisusuallyanincreasedlevelofautomationinthatitiseasiertoautomatefiniteelementmeshgenerationofadefeaturedcomponent[1,2].Memoryrequirementsalsodecrease,whileconditionnumberofthediscretizedsystemimproves;thelatterplaysanimportantroleiniterativelinearsystemsolvers[3].Defeaturing,however,invariablyresultsinanunknown‘perturbation’oftheunderlyingfield.Theperturbationmaybe‘smallandlocalized’or‘largeandspread-out’,dependingonvariousfactors.Forexample,inathermalproblem,supposeonedeletesafeature;theperturbationislocalizedprovided:(1)thenetheatfluxontheboundaryofthefeatureiszero,and(2)nonewheatsourcesarecreatedwhenthefeatureissuppressed;see[4]forexceptionstotheserules.Physicalfeaturesthatexhibitthispropertyarecalledself-equilibrating[5].Similarlyresultsexistforstructuralproblems.Fromadefeaturingperspective,suchself-equilibratingfeaturesarenotofconcernifthefeaturesarefarfromtheregionofinterest.However,onemustbecautiousifthefeaturesareclosetotheregionsofinterest.Ontheotherhand,non-self-equilibratingfeaturesareofevenhigherconcern.Theirsuppressioncantheoreticallybefelteverywherewithinthesystem,andcanthusposeamajorchallengeduringanalysis.Currently,therearenosystematicproceduresforestimatingthepotentialimpactofdefeaturingineitheroftheabovetwocases.Onemustrelyonengineeringjudgmentandexperience.Inthispaper,wedevelopatheorytoestimatetheimpactofdefeaturingonengineeringanalysisinanautomatedfashion.Inparticular,wefocusonproblemswherethefeaturesbeingsuppressedarecutoutsofarbitraryshapeandsizewithinthebody.Twomathematicalconcepts,namelyadjointformulationandmonotonicityanalysis,arecombinedintoaunifyingtheorytoaddressbothself-equilibratingandnon-self-equilibratingfeatures.Numericalexamplesinvolving2ndorderscalarpartialdifferentialequationsareprovidedtosubstantiatethetheory.Theremainderofthepaperisorganizedasfollows.InSection2,wesummarizepriorworkondefeaturing.InSection3,weaddressdefeaturinginducedanalysiserrors,anddiscusstheproposedmethodology.ResultsfromnumericalexperimentsareprovidedinSection4.Aby-productoftheproposedworkonrapiddesignexplorationisdiscussedinSection5.Finally,conclusionsandopenissuesarediscussedinSection6.2.PriorworkThedefeaturingprocesscanbecategorizedintothreephases:Identification:whatfeaturesshouldonesuppress?Suppression:howdoesonesuppressthefeatureinanautomatedandgeometricallyconsistentmanner?Analysis:whatistheconsequenceofthesuppression?Thefirstphasehasreceivedextensiveattentionintheliterature.Forexample,thesizeandrelativelocationofafeatureisoftenusedasametricinidentification[2,6].Inaddition,physicallymeaningful‘mechanicalcriterion/heuristics’havealsobeenproposedforidentifyingsuchfeatures[1,7].Toautomatethegeometricprocessofdefeaturing,theauthorsin[8]developasetofgeometricrules,whiletheauthorsin[9]usefaceclusteringstrategyandtheauthorsin[10]useplanesplittingtechniques.Indeed,automatedgeometricdefeaturinghasmaturedtoapointwherecommercialdefeaturing/healingpackagesarenowavailable[11,12].Butnotethatthesecommercialpackagesprovideapurelygeometricsolutiontotheproblem...theymustbeusedwithcaresincetherearenoguaranteesontheensuinganalysiserrors.Inaddition,opengeometricissuesremainandarebeingaddressed[13].Thefocusofthispaperisonthethirdphase,namely,postdefeaturinganalysis,i.e.,todevelopasystematicmethodologythroughwhichdefeaturing-inducederrorscanbecomputed.Weshouldmentionheretherelatedworkonreanalysis.Theobjectiveofreanalysisistoswiftlycomputetheresponseofamodifiedsystembyusingprevioussimulations.OneofthekeydevelopmentsinreanalysisisthefamousSherman–MorrisonandWoodburyformula[14]thatallowstheswiftcomputationoftheinverseofaperturbedstiffnessmatrix;othervariationsofthisbasedonKrylovsubspacetechniqueshavebeenproposed[15–17].Suchreanalysistechniquesareparticularlyeffectivewhentheobjectiveistoanalyzetwodesignsthatsharesimilarmeshstructure,andstiffnessmatrices.Unfortunately,theprocessof幾何分析canresultinadramaticchangeinthemeshstructureandstiffnessmatrices,makingreanalysistechniqueslessrelevant.Arelatedproblemthatisnotaddressedinthispaperisthatoflocal–globalanalysis[13],wheretheobjectiveistosolvethelocalfieldaroundthedefeaturedregionaftertheglobaldefeaturedproblemhasbeensolved.Animplicitassumptioninlocal–globalanalysisisthatthefeaturebeingsuppressedisself-equilibrating.3.Proposedmethodology3.1.ProblemstatementWerestrictourattentioninthispapertoengineeringproblemsinvolvingascalarfieldugovernedbyageneric2ndorderpartialdifferentialequation(PDE):Alargeclassofengineeringproblems,suchasthermal,fluidandmagneto-staticproblems,maybereducedtotheaboveform.Asanillustrativeexample,considerathermalproblemoverthe2-Dheat-blockassemblyΩillustratedinFig.2.TheassemblyreceivesheatQfromacoilplacedbeneaththeregionidentifiedasΩcoil.AsemiconductordeviceisseatedatΩdevice.ThetworegionsbelongtoΩandhavethesamematerialpropertiesastherestofΩ.Intheensuingdiscussion,aquantityofparticularinterestwillbetheweightedtemperatureTdevicewithinΩdevice(seeEq.(2)below).Aslot,identifiedasΩslotinFig.2,willbesuppressed,anditseffectonTdevicewillbestudied.TheboundaryoftheslotwillbedenotedbyΓslotwhiletherestoftheboundarywillbedenotedbyΓ.TheboundarytemperatureonΓisassumedtobezero.TwopossibleboundaryconditionsonΓslotareconsidered:(a)fixedheatsource,i.e.,(-krT).?n=q,or(b)fixedtemperature,i.e.,T=Tslot.Thetwocaseswillleadtotwodifferentresultsfordefeaturinginducederrorestimation.Fig.2.A2-Dheatblockassembly.Formally,letT(x,y)betheunknowntemperaturefieldandkthethermalconductivity.Then,thethermalproblemmaybestatedthroughthePoissonequation[18]:GiventhefieldT(x,y),thequantityofinterestis:whereH(x,y)issomeweightingkernel.Nowconsiderthedefeaturedproblemwheretheslotissuppressedpriortoanalysis,resultinginthesimplifiedgeometryillustratedinFig.3.Fig.3.Adefeatured2-Dheatblockassembly.Wenowhaveadifferentboundaryvalueproblem,governingadifferentscalarfieldt(x,y):Observethattheslotboundaryconditionfort(x,y)hasdisappearedsincetheslotdoesnotexistanymore…acrucialchange!Theproblemaddressedhereis:Giventdeviceandthefieldt(x,y),estimateTdevicewithoutexplicitlysolvingEq.(1).Thisisanon-trivialproblem;tothebestofourknowledge,ithasnotbeenaddressedintheliterature.Inthispaper,wewillderiveupperandlowerboundsforTdevice.TheseboundsareexplicitlycapturedinLemmas3.4and3.6.Fortheremainderofthissection,wewilldeveloptheessentialconceptsandtheorytoestablishthesetwolemmas.Itisworthnotingthattherearenorestrictionsplacedonthelocationoftheslotwithrespecttothedeviceortheheatsource,provideditdoesnotoverlapwitheither.TheupperandlowerboundsonTdevicewillhoweverdependontheirrelativelocations.3.2.AdjointmethodsThefirstconceptthatwewouldneedisthatofadjointformulation.Theapplicationofadjointargumentstowardsdifferentialandintegralequationshasalonganddistinguishedhistory[19,20],includingitsapplicationsincontroltheory[21],shapeoptimization[22],topologyoptimization,etc.;see[23]foranoverview.Wesummarizebelowconceptsessentialtothispaper.AssociatedwiththeproblemsummarizedbyEqs.(3)and(4),onecandefineanadjointproblemgoverninganadjointvariabledenotedbyt_(x,y)thatmustsatisfythefollowingequation[23]:(SeeAppendixAforthederivation.)Theadjointfieldt_(x,y)isessentiallya‘sensitivitymap’ofthedesiredquantity,namelytheweighteddevicetemperaturetotheappliedheatsource.Observethatsolvingtheadjointproblemisonlyascomplexastheprimalproblem;thegoverningequationsareidentical;suchproblemsarecalledself-adjoint.Mostengineeringproblemsofpracticalinterestareself-adjoint,makingiteasytocomputeprimalandadjointfieldswithoutdoublingthecomputationaleffort.Forthedefeaturedproblemonhand,theadjointfieldplaysacriticalroleasthefollowinglemmasummarizes:Lemma3.1.Thedifferencebetweentheunknownandknowndevicetemperature,i.e.,(Tdevice?tdevice),canbereducedtothefollowingboundaryintegraloverthedefeaturedslot:Twopointsareworthnotingintheabovelemma:1.TheintegralonlyinvolvestheslotboundaryГslot;thisisencouraging…perhaps,errorscanbecomputedbyprocessinginformationjustoverthefeaturebeingsuppressed.2.TherighthandsidehoweverinvolvestheunknownfieldT(x,y)ofthefull-featuredproblem.Inparticular,thefirstterminvolvesthedifferenceinthenormalgradients,i.e.,involves[?k(T?t)].?n;thisisaknownquantityifNeumannboundaryconditions[?kT].?nareprescribedovertheslotsince[?kt].?ncanbeevaluated,butunknownifDirichletconditionsareprescribed.Ontheotherhand,thesecondterminvolvesthedifferenceinthetwofields,i.e.,involves(T?t);thisisaknownquantityifDirichletboundaryconditionsTareprescribedovertheslotsincetcanbeevaluated,butunknownifNeumannconditionsareprescribed.Thus,inbothcases,oneofthetwotermsgets‘evaluated’.Thenextlemmaexploitsthisobservation.Lemma3.2.Thedifference(Tdevice?tdevice)satisfiestheinequalitiesUnfortunately,thatishowfaronecangowithadjointtechniques;onecannotentirelyeliminatetheunknownfieldT(x,y)fromtherighthandsideusingadjointtechniques.InordertoeliminateT(x,y)weturnourattentiontomonotonicityanalysis.3.3.MonotonicityanalysisMonotonicityanalysiswasestablishedbymathematiciansduringthe19t