汽车空调实验指导书 - 图文

汽车空调实验指导书

第一版 编写：姚仪遵

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目录

实验一、制冷原理认知实验

实验二、分体空调结构认知与故障判断实验

实验三、汽车空调各部件的认知实验

实验四、汽车空调制冷系统压力检查与制冷剂充灌实验

实验五、汽车自动空调故障诊断与检测维修实验

实验六、汽车空调电子电路系统故障诊断实验

实验七、汽车空调不制冷故障的诊断与分析实验

实验八、汽车压缩机拆装实验

实验三、汽车空调各部件的认知实验

【实验目的】

1、能认识汽车空调系统 2、能理解汽车空调的工作原理 3、会操作汽车空调系统

【实验任务步骤】 一、任务需求知识

（一）汽车空调的功能与特点 1、汽车空调的功能

汽车空调即汽车室内空气调节的简称，它用以调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等，从而为乘员创造清新舒适的车内环境。

（1）调节车内温度

汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车室内的温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却液作为暖气的热源，在夏季,车内降温则由制冷装置完成。

（2）调节车内的湿度

普通汽车空调一般不具各这种功能，只有采用的冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却、去除空气中的水分，再由取暖装置升温以降低空气的相对湿度。但目前在多数汽车上还没有安装加湿装置，只能通过打开车窗或通风设施，靠车外新风来调节。

（3）调节车内空气流速

空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大,有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，也会使人感到不舒服。舒适的气流速度一般为0.25/s左右。冬季，风速太大会影响人体保温，因而冬季采暖时气流速度应尽量小一些，一般为0.15～0.20m/s。根据人体生理特点,头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此，在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的方式，即让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。

（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；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘、野外的花粉都容易进人车内，造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能。一般汽车空调装置上都设有进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。 2、汽车空调的特点

汽车空调是以消耗发动机的动力来调节控制车内环境的。了解汽车空调特点，有利于汽车空调的使用和维修。汽车空调主要有如下特点：

（1）抗冲击能力强

汽车空调安装在运动中的车辆上，承受剧烈、频繁的振动和冲击，困此汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的世漏，破坏整个空调系统的工作条件，甚至破坏制冷系统的部件，如压缩机。所以，各部件的连接要牢固。

（2）动力源多样化

空调系统所需的动力来自发动机。轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械，其空调所需的动力和驱动汽车的动力都来自同一发动机，这种空调系统叫非独立空调系统；对于大型客车和豪华型大中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设置独立的采暖设备，故称之为独立式空调系统。非独立空调系统，会影响汽车的动力性能，但比独立式在设备成本和运行成本上都经济。汽车安装了非独立式空调后，耗油量平均增加10%～20%(和汽车的速度有关)，发动机的输出功率减少10%～12%。非独立式汽车空调的采暖系统般利用发动机的冷却液。独立式空调系统则采用独立采暖燃烧器。

（3）制冷制热能力强

要求汽车的制冷制热能力大,其原因在于：

1)车内乘员密度,产生热量多，热负荷大，而冬天人体所需的热量也大。 2)汽车为了减轻自重，隔热层薄；汽车的门窗多、面积大，所以汽车隔热性能差，热量流失严重。

3)汽车都在野外工作，直接接受太阳的热、霜雪的冷、风雨的潮湿，环境恶劣，千变万化。要使汽车空调能迅速地降温，在最短的时间里达到舒适的环境，要求制冷量特别大。

非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况孪化频繁，所以，制冷系统的制冷剂流量变化大。例如，汽车高速运动时，发动机的转速高达6000r/min，而在怠速时才600～700r/min。两者相差10倍之多，这导致压缩机输送的制冷剂变化大。制冷剂流量变化大，导致汽车空调设计困难，制冷效果不佳，而且会引起压力过高或者压缩机的液击现象而发生事故。

（4）结构紧凑、质量小

由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后，不至于使汽车增重太多，影响其他性能。 （二）汽车空调系统的组成与分类 1、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提高空气的清洁度。因此，汽车空调系统主要由以下几部分组成：

(1)制冷装置 对车内空气或由外部进人车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。

制冷装置由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷管道、制冷剂等组成，如图8-1所示。

图8-1空

调系统的组成

(2)暖风装置 主要用

于取暖，对车内空气或由外部进人车内的新鲜空气进行加热，达到取暖除霜的目的。它由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成，如图8-2所示。

图8-2暖风装置

1热交换器软管 2热水阀 3 节温器 4散热器软管 5 膨胀水箱

6热交换器芯 7 发动机 8 水泵 9 风扇 10 散热器

(3)通风装置 将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。它由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成，如图8-3所示。

图8-3 通风装置

1前风窗玻璃除霜或除水气通风口 2前风窗玻璃除霜或除水气通风口 3侧面通风口 4中间通风口 5前排下部通风口 6后排下部通风口

(4)空气净化装置 除去车内空气中的尘埃、臭昧、烟气及有毒气体，使车内空气变得清洁。它由车内、外空气交换和车内空气循环两部分组成。

(5)空调控制装置 对制冷、取暖和空气配送系统的温度、压力进行控制，同时对车内的温度、风量、流向进行调节，并配有故障诊断和网络通信的功能，完善了控制系统的自动程度。控制装置包括点火开关、AC开关、电磁离合器、鼓风机开关、调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂高低压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器。近几年来不少高级轿车上普遍采用了电脑自动控制，大幅度降低了人工调节的麻烦，提高了空调经济性和空调效果。将上述全部或部分有机地组合在一起安装在汽车上，便组成了汽车空调系统。在一般的轿车和客、货车上,通常只有制冷装置、暖风装置和通风装置，在高级轿车和高级大、中客车上,还有加湿装置和空气净化装置。 2、汽车空调系统的分类

（1）按功能分

汽车空调系统按功能可分为单一功能和组合式两种。

1)单一功能是指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。 2)组合式是指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。

（2）按驱动方式分

汽车空调系统按驱动方式可分为非独立式和独立式汽车两种。

1)非独立式汽车空调系统空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大，工作稳定性较差，尤其是低速

时制冷量不足，而在高速时制冷量过剩，并且消耗功率较大，影响发动机动力性。这种类型的汽车空调系统一般多用于制冷量相对较小的中、小型汽车上。

(2)独立式汽车空调系统空调制冷压缩机由专用的空调发动机(也称副发动机)驱动，故汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大，但由于加装了一台发动机，不仅成本增加，而且体积和质量增加。这种类型的汽车空调系统多用于大、中型客车。 （3）按控制方式分

汽车空调系统按控制方式可分为手动、半自动和全自动(智能)三种。 1)手动空调系统 这类系统不具各车内温度和空气配送自动调节功能，制冷、采暖和风量的调节需要使用者按照需要瑁节，控制电路简单,通常使用在普及型轿车和中、大型货车上。

2)半自动空调系统这类系统虽然具各车内温度和空气配送调节功能，但制冷、采暖和送风量等部分功能仍然需要使用者调节，它配有电子控制和保护电路，通常使用在普及型或者部分中档轿车上。

3)全自动(智能)空调系统 这类系统具有自动调节和控制车内温度、风量以及空气配送方式的功能，保护系统完善,并具有故障诊断和网络通信功能,工作稳定可靠，目前广泛应用在中、高档轿车和大型豪华客车上。 （三）汽车空调总体结构认知

1、汽车空调在汽车上布置位置的认知 汽车空调部件的布置位置如图8-4所示。

图8-4汽车空调部件的布置

1）冷凝器和储液干燥器安装在汽车的前部,与汽车发动机散热器左右并排或前后重叠放置，便于冷凝器和储液干燥器通风散热，电动冷却风扇置于冷凝器的前端或后端，以加强通风散热。

2）双重压力开关安装在储液干燥器上，用于感应汽车空调制冷系统高压端的压力。

3）汽车空调压缩机安装在发动机前端,通过发动机曲轴皮带轮驱动运转工作。 4）膨胀阀和蒸发器安装在汽车驾驶室的仪表下面，便于向驾驶室吹风配气蒸发器位于通风配气通道中，暖风系统加热器、鼓风机也置于其中,夏季将蒸发器周围的低温空气吹入驾驶室,冬季将加热器周围的暖空气吹入驾驶室。 6）由金属管道或橡胶软管连接制冷系统上述各部件,在汽车空调压缩机的作用下,制冷剂在上述部件和管道中循环流动,作为制冷系统热传递的媒介。 7）通风配气通道总体位于驾驶室仪表台的下面。进风口通过进风风门连通前挡风玻璃下的气和驾驶室窒内,进风风门控制汽车空调通风系统的内外循环，出风口通过各气流方式风门连通驾驶窒出风口。 2、汽车空调的工作原理

空调制冷系统是利用液态制冷剂汽化吸热产生冷效应的原理进行制冷的，其工作原理如图8-5所示。

空调压缩机把低温低压（约0℃、0.15MPa）气态制冷剂（冷媒）压缩成高温高压（约80℃、1.5MPa）气态后进入冷凝器，使其能在冷凝器内将热量释放给车外的空气，失去热量的气态制冷剂在冷凝器内冷凝成中温高压（约40℃、1.0～1.2MPa）的液态制冷剂，液态的制冷剂在通过节流装置时，又转变成低温低压（约-5℃、0.15MPa）的液态制冷剂，然后进入到蒸发器中在低压下汽化，由于制冷剂在蒸发器内汽化时的温度低于蒸发器外空气的温度，因此能吸收将被强制送入车厢内的空气中的热量，使进入车厢内空气降低温度，产生制冷效果。从蒸发器中出来的制冷剂又变成低温低压（约0℃、0.15MPa）的气体，再次进入压缩机中去重新工作。

图8-5工作原理

（四）汽车空调的基本部件 1、汽车空调压缩机

斜盘式压缩机是汽车空调中使用最广泛的一种。斜盘式压缩机有单向作用式和双向作用式，其结构如图8-6a、图8-6b所示。

双向作用式的工作原理为:当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞作轴向移动，由于活塞在前后布置的气缸中同时作轴向运动，这相当于两个活塞在作双向运动。即当前缸活塞向左移动时，排气阀片关闭，余隙容积的气体首先膨胀，在缸内压力略小于吸气腔压力时，吸气阀片打开,低压蒸气进入气缸开始了吸气过程，一直到活塞向左移动到终点为止；当后缸活塞向左移动时，开始压缩过程,蒸气不断压缩，压力和温度不断上升，当压缩蒸气的压力略大于排气腔压力时，排气阀片打开，转到排气过程,一直到活塞移动到左边为止。这样斜盘每转动一周,前后两个活塞各自完成吸气、压缩、排气、膨胀过程,完成一个循环,相当于两个工作循环。

图8-6a 单向作用式斜盘压缩机 图8-6b双向作用式斜盘压缩机

2、压缩机电磁离合器

压缩机的主轴不是与发动机曲轴皮带轮直接相连,而是通过电磁离合器把动力传递给压缩机的。电磁离合器的结构由带轮、压力板及轴承等组成，电磁离合器是发动机和压缩机之间的一个动力传递机构,受空调系统的控制电路控制,其

作用是通电或断电时，可以控制压缩机接通与断开。它是压缩机与带轮之间的连接件,只要发动机在运转,离合器的带轮总是在旋转。只有当电磁线圈通电时,离合器才被吸上而使压缩机工作,而电磁离合器的电源通断由一个控制电路控制。如图8-7a、图8-7b所示。电磁离合器由带轮、吸盘组件、轴承、线圈等组成，电磁线圈固定在压缩机壳体上,吸盘则被安装在压缩机主轴上,轴承设置在带轮与压缩机的前端壳之间，其装配关系如图8-8所示。

图8-7a电磁离合器未通电状态 图8-7b电磁离合器通电状态

图8-8电磁离合器装配关系图

3、冷凝器

冷凝器的作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽散热降温,使其变为液态高压制冷剂。制冷剂进人冷凝器时几乎为100%的蒸汽，而当其离开冷凝器时并非为100%的液体,因为仅有一定量的热能在给定时间内由冷凝器排出因此，少量的制冷剂以气态方式离开冷凝器,但由于下一步是储液干燥器,故制冷剂的这一状态并不影响系统的运行。轿车冷凝器直接安装在散热器的前方,这样冷凝器可以接收汽车向前行驶和电控风扇所产生的充分气流，得到更好的冷却效果，提高制冷能力。汽车空调冷凝器有管片式、管带式以及平行流式3种。因后两种散

热效果好，得到广泛的应用。如图8-9a 、图8-9b所示

图8-9a 管带式冷凝器 图8-9b平行流式冷凝器

4、蒸发器

蒸发器的作用是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器周围空气的热量而降温，风机再将冷风吹到车室内，达到降温的目的。汽车车厢内的空间小，对空调器尺寸有很大的限制，为此要求蒸发器具有制冷效率高、尺寸小、重量轻等特点。在汽车上总是把蒸发器、鼓风机、温度控制器甚至还有许多相关的零部件组装在一起，称作蒸发器总成，如图8-10所示

图8-10 蒸发器

5、膨胀阀

膨胀阀也称节流阀，它是一种感压和感温阀，是汽车空调制冷系统中的一个主要部件。可以控制进入蒸发器的制冷剂流量，确保蒸发器内的液态制冷剂得

到完全蒸发。目前膨胀阀主要有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、H型膨胀阀、膨胀节流管（孔管）四种结构形式，有下述3个功能。

①节流降压。使从冷凝器来的高温高压液态制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状物进入蒸发器，即分隔了制冷剂的高压侧与低压侧，但工质的液体状态没有变。

②调节流量。由于制冷负荷的改变以及压缩机转速的4改变，要求流量作相应调整，以保持车内温度稳定，制冷剂正常工作。膨胀阀就起了把进入蒸发器的流量自动调节到制冷循环所要求的合适程度的作用。

③控制流量、防止液击和异常过热发生。膨胀阀以感温包作为感温元件控制流量大小，保证蒸发器尾部有一定量的过热度，保证蒸发器总容积的有效利用，并防止异常过热现象的发生。汽车空调系统在运行过程中，其热负荷是变化的。例如，空调系统刚打开时，车室内温度较高，热负荷较大，需要进入蒸发器的制冷剂流量加大，以增加制冷量；反之，当车室内温度较低时，即热负荷减小，此时，进入蒸发器的制冷剂流量应相应减小，以减少制冷量。 （1）内平衡热力膨胀阀

内平衡热力膨胀阀对来自储液干燥器的高压液态制冷剂节流降压，即将液态高压制冷剂从其出口喷出，急剧膨胀，变成低压雾状体，以便吸热气化。它还调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同时防止压缩机发生液击现象和蒸发器出口蒸气异常过热。利用装在蒸发器出口处的感温包来感知制冷剂蒸气的过热度，由此来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。感温包和蒸发器出口管接触，蒸发器出口温度降低时，感温包、毛细管和薄膜腔内的液体体积收缩，压力降低，阀口将闭合，限制制冷剂进入蒸发器。相反孔口开启，制冷剂流入蒸发器。随着针阀开启，较多的制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力上升，回气温度降低，膜片下侧压力增加，阀门关闭。由于膜片上、下侧压力处于不平衡状态，因此孔口不断地开启和闭合，使制冷装置与负载相匹配。如图8-11所示 。

感温包和蒸发器必须紧密接触，不能和大气相通。如果接触不良，感温包就不能正确地感应蒸发器出口的温度。如果密封不严，感应的温度是大气温度。所以，要用一种特殊的空调胶带，捆扎和密封感温包。

图8-11内平衡热力膨胀阀 图8-12外平衡热力膨胀阀

（2）外平衡热力膨胀阀

外平衡和内平衡热力膨胀阀的结构是大同小异的，内平衡式膜片下方的压力是蒸发器进口压力，而外平衡式膜片下方的压力是蒸发器出口的压力。由于蒸发器内部会产生压力损失，蒸发器出口压力要小于进口压力。要达到同样的阀开度，外平衡式需要的过热度小些，蒸发器容积效率可以提高。如图8-12所示 。 （3）H型膨胀阀

H型膨胀阀因其内部通道形同H形而得名。它取消了外平衡膨胀阀的外平衡管和感温包，直接与蒸发器进出口相连。感温元件处在进入压缩机的制冷剂气流中。H型膨胀阀具有结构紧凑、使用可靠、维修简单等优点，符合汽车空调的要求。这种膨胀阀安装在蒸发器的进出管之间，感应温度不受环境影响。它有四个接口通往空调系统，其中两个接口和普通膨胀阀一样，一个接干燥过滤器出口，一个接蒸发器入口。另外两个接口，一个接蒸发器出口，一个接压缩机进口。感温元件处在进入压缩机的制冷剂气流中。这种膨胀阀是温控式的，它有一个带有感温头和球阀的控制单元。感温头位于膜片的一侧，内部填充了一种特殊气体，膜片的另一侧通过压力平衡口与蒸发器输出端相连（低压）。球阀由推杆驱动 感温头内特殊气体的压力是由低压侧制冷剂的温度决定的也就是说这个温度决定了制冷剂的喷射量。没有绝热的情况下安装此阀，会改变控制特殊性的设置。冷却负荷的增加导致蒸发器向外输出的温度升高，感温头内部的填充气体温度也随之升高。通过膜片和推杆使球阀截面加大，制冷剂进入蒸发器的流量加大。当蒸发器内制冷剂输出温度有所下降时，感温头内的压力也同时降低。球阀的横截面减小，导致制冷剂进入蒸发器的流速减慢。阀门的开启取决于蒸发器输出端的温度（低压）、同样可以控制压力的均衡。如图8-13 所示。

图8-13 H型膨胀阀

（4）膨胀节流管

膨胀节流管也称为孔管，是用于许多轿车制冷系统的一种固定孔口的节流装置。膨胀节流管直接安装在冷凝器出口和蒸发器进口之间，用于将液态制冷剂节流降压。由于不能调节流量，液体制冷剂很可能流出蒸发器而进入压缩机，造成压缩机液击。所以装有膨胀节流管的系统，必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间安装一个集液器，实行气液分离，避免压缩机发生液击 。 膨胀节流管的结构如图8-14所示。它是一根细铜管，装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内，装有密封圈。把塑料套管连同膨胀节流管都插入蒸发器进口管中，密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。膨胀节流管两端都装有滤网，以防止系统堵塞。安装时注意方向(箭头方向与制冷剂流向相同)。膨胀节流管不能维修，坏了只能更换。由于膨胀节流管没有运动部件，结构简单、可靠性高，同时节省能耗，很多高级轿车都采用这种方式。缺点是制冷剂流量不能根据工况变化进行调节。

图8-14膨胀节流管

6.、储液干燥器和集液器

（1）储液干燥器

储液干燥器串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上,使从冷凝器中来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。如图8-15所示，在制冷系统中,它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。储液干燥器的功能是储存液化后的高压液态制冷剂。根据制冷负荷的大小需要,随时供给蒸发器,同时还可补充制冷系统因微量渗漏的损失量。干燥的目的是防止水分在制冷系统中造成冰堵。水分主要来自新添加的冷冻机油和制冷剂中所含的微量水分。当这些水分、制冷剂混合物，通过节流装置时,由于压力和温度下降,水分便容易凝结成冰，造成系统堵塞的“冰堵”故障。制冷系统中会由于在制造维修时,没有处理干净会带入一些杂物,另外制冷剂和水混合后,对金属的强烈腐蚀作用也会产生一些杂质。上述杂质与制冷

系统的制冷剂混合在一起,在系统中循环便很容易将系统中堵塞，影响正常工作,同时也会增加压缩机的磨损，缩短其使用寿命，所以系统中设置过滤器。一般将具备储液、干燥、过滤三种功能的装置组成一体，称为储液干燥器。如图8-16所示，主要有制冷剂入口、干燥剂、过滤器、易熔塞、视液镜和制冷剂出口等。干燥剂是一种能从气体、液体或固体中除掉潮气的固体物质,一般常用的有硅胶及分子筛。

易熔塞是一种保护装置,一般装在储液干燥器头部,用螺塞拧入。螺塞中闰是一种低熔点的铅锡合金,当制冷剂温度达到95～105℃时,易熔合金熔化,制冷剂逸出,以避免系统中其他零件的损坏。

视液镜可以看到制冷剂的流动状态。当系统运行时，从玻璃中可以看到制冷剂无气泡的稳定流动。若出现气泡和泡沫，则说明系统工作不正常或制冷剂不足。

图8-15储液干燥器的位置 图8-16储液干燥器

（2）集液器

集液器是膨胀节流管空调系统的重要部件。用膨胀节流管代替膨胀阀时，空调制冷系统要在低压侧安装集液器，如图8-17所示。集液器是一种特殊形式的储液干燥器。在一定条件下，膨胀节流管会将较多的液态制冷剂节流入蒸发器用以蒸发，而留在蒸发器中的多余制冷剂则会进入压缩机造成损害。为防止这一问题，应使所有留在蒸发器中的液态、蒸气制冷剂和冷冻油进入集液器，集液器允许制冷剂蒸气进入压缩机，而留下液态制冷剂和冷冻油，防止压缩机被液击。如图8-18所示，工作过程为气态制冷剂被收集在塑料盖的顶部，再通过U型管进入压缩机，以确保制冷剂吸入的全部为气态制冷剂。液态制冷剂和一部分冷冻机

油被收集在集液器的底部，通过下面的节流孔以蒸汽形式进入压缩机。外面的滤网可以滤除制冷剂中的杂质。集液器还装有化学干燥剂，可吸附、吸收并滞留因不当操作而进入系统的湿气。干燥剂不能维修，若有迹象表明需更换干燥剂时，集液器必须整体更换。

图

8-17 集液

器的位置

图8-18集液器

7、制冷管路

制冷管路管路分为高压管路和低压管路。其作用是保证制冷剂的流动，同时可在管路制作压力检测接口，以便检查空调系统的压力。 8、制冷剂和冷冻机油 （1）制冷剂

制冷剂是空调制冷系统中,用于转换热量并且循环流动的物体称为,如图8-19，汽车空调常用的制冷剂为R-134a。以前的汽车使用的制冷剂为R-12，它会破坏臭氧层，已淘汰。制冷剂不可混用。R-134a制冷剂具有一下特性：

1）物理性:无色、无味、无毒、不燃烧、不爆炸,常温下为气体。 2）传热性:热容大、传热性好。

3）相容性:与润滑油有相容性，与水不相容,空调系统中不能混有水分,否则,水在系统中结冰会堵塞管道。

4）分子直径小:易泄漏，要求密封性高。 5）吸水性和水溶解性高。 （2）冷冻机油

冷冻机油是空调系统的专用润滑油，它保证压缩机正常运转、工作可靠和延长使用寿命。 如图8-20，它具有以下作用：

1）润滑作用:润滑汽车空调压缩机`、系统中其他阀门等。

2）密封作用:对压缩机、阀闸、管道接头等部位进行密封。 3）冷却作用:对压缩机进行冷却，避免高温。 4）降噪作用:降低压缩机的噪声。

由于空调制冷系统压力、温度变化较大，对于冷冻机油的要求较高：

①凝固点要低，这样不易结冰堵塞管道。

②具有一定的黏度,受温度影响小,可减少运动阻力。 ③与制冷剂的溶解性要好,便于使冷冻润滑油在系统中流动 ④闪点温度要高，这样具有较高的热稳定性。 ⑤不含水分，因为水在系统中易堵塞管道。

图8-19制冷剂 图8-20冷冻机油

（3）制冷剂和冷冻机油的使用注意事项

1）制冷剂存储钢瓶应避免震动撞击,防止受潮腐蚀。 2）制冷剂远离热源:压力升高会使钢瓶炸裂。

3）制冷剂避免接触皮肤:在皮肤上吸收大量热,易使手冻伤。 4）不可随意改变牌号，否则可能会使压缩机损坏。 5）由于其吸湿能力强，加注操作应迅速,避免水进入系统。 6）不使用变质油,这样可避免压缩机损坏。

7）按规定量加注,制冷剂、冷冻油不同的车型加注量不同，应查阅维修手册,若加注量多会降低制冷效果。

8）排放制冷剂时要缓慢进行,可避免排出冷冻润滑油。

二、任务工作单

任务目标： 能认识汽车空调系统 能理解汽车空调的工作原理 会操作汽车空调系统 任务器材：（材料以实验台为主） 压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、制冷剂、冷冻机油、常用工具、防护用品等

一、依据试验台，指出空调系统的元器件并记录

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二、简述空调制冷系统的工作原理

三、简述空调系统元器件的作用

①压缩机

②冷凝器

③蒸发器

④膨胀阀

⑤干燥器

四、开空调的现场感受

①发动机状况 ②冷却风扇的状况

③出风口温度的状况 ④低压管的温度感受

⑤高压管的温度感受 ⑥压缩机的状况

⑦空调开关指示状况：未工作 已工作

五、空调系统的实际操作 写出操作流程及注意事项

六、评价总结 一、小组互评 组别 操作流程 不清晰 较清晰 很清晰 不明确 组内分工 较明确 很明确

二、自我评价

任 务 1元器件的认知 2工作原理 3元器件的作用 4开空调感受 5实际操作

三、教师总评 评 价 等 级 不会 基本会 会 很熟练

实验四、汽车空调制冷系统压力的检查及制冷剂的补充

一、实验目的

1、熟悉汽车空调制冷剂加注方法

2、能通过冷剂多少来判断制冷效果要求

3、熟悉压力确定系统工作状况，分析系统可能存在的故障 二、实验时间

三、试验场地

制冷装置考核装置中心 四、实验工具

汽车空调系统考核装置台 万用表等 五、实验步骤

1、接上压力表，观察静压力是多少并做好记录；

2、根据当地室外气温查表，是不是在与规定值偏差不大；

3、如果不在正常值，还有少许冷剂，需要加0.5MP冷剂压力进行检漏 4、如果一点都没有，也一样需要加0.5MP冷剂压力进行检漏； 5、检漏好以后，需要制冷剂加注；

6、将双表修理阀中间管子与制冷剂R134灌连接好。另外两根管子分别于

低压管和高压管连接。

7、打开制冷剂管阀门，使制冷剂进入中间软管，此时不能打开两侧的手动

阀门；

8、拧松双表修管阀门中间软管的螺母，但看到白色制冷剂气体外溢并听到

嘶嘶声，证明已经将其中的空气排出，然后旋紧中间软管螺母。

9、旋开高压手动阀门。此时将制冷罐倒立以液态注入制冷剂。此时切记不

要打开制冷剂装置。以防止倒灌引起爆炸。加注后用手转动压缩机若转动的压缩机如干次；

10、 关闭高压手动阀，打开低压手动阀，让制冷剂以气态形式进入制冷

系统。从低压手动阀门注入制冷剂。 11、 如果压力正常；

12、 启动装置台，观察压力变化，并查数据是不是在正常范围；

13、 并根据数据的变化来判断制冷效果，此时切记实验台各参数的变化。

并做记录；

14、 并用压焓图表示出来。 六、思考题

1、一般抽真空有几种方法？分别是什么？

2、本实训过程中，采用的制冷剂型号是什么？其标准充注量为多少？ 3、为什么在加注制冷剂时高压口可以加入液体而在低压口只能加入制冷剂

气体。

七、任务工作单

任务目标： 会操作空调系统检测设备 会空调制冷剂回收、净化、加注 实施器材： 空调试验台、检漏仪、歧管压力表、真空泵、制冷剂、冷冻机油、防护用品、常用工具等

一、制冷剂的纯度检查

检测内容 检测数据 分析

R134a R12 R22 HC AIR

二、诊断仪传感器的安装位置

TK1传感器（红色）

TK2传感器（黄色）

TK3传感器（黑色）

TK4传感器（蓝色）

三、利用歧管压力表与真空泵进行空调系统充注操作并写出操作过程

四、利用设备进行制冷剂回收与充注并写出操作过程

五、评价总结 一、小组互评 组别 操作流程 不清晰 较清晰 很清晰 不明确 组内分工 较明确 很明确 二、自我评价

任 务 1空调操作 2开关检测 3歧管表与真空泵操作 4回收充注机操作

三、教师总评 评 价 等 级 不会 基本会 会 很熟练

实验五、汽车自动空调的故障诊断与检测维修

【实验目的】

1、了解空调能自动检测故障 2、熟悉根据故障代号维修空调 3、了解故障模拟的设置与现象分析

【试验场地】

汽车空调系统考核装置中心 【实验工具】

制冷考核装置台 万用表等 【实验步骤】

项目一、空调不制冷

1、设置故障（教师设置）

2、先判断故障现象（空调不制冷）

3、先判断压缩机是不是没制冷剂或说氟（从最简单的、最表观的现象着

手）

4、如果有冷剂 5、再判断控制系统

6、皮带松紧和离合器的工作情况 7、判断有没有电输到电磁线圈

8、一般空调系统制冷差或不制冷，有以下几个方面的问题： （1）空调系统有制冷剂泄漏，系统压力低。 （2）压缩机缺油、磨损过度，系统压力低。

（3）空调系统制冷剂过多或空气压力高、热交换差。 （4）电子扇不转水温高，冷凝器、蒸发器脏堵热交换差。 （5）空调系统有脏堵、膨胀阀损坏。系统工作不正常。 （6）空调系统有水分。储液干燥瓶失效、压缩机间歇性工作。

六、参考书籍

《汽车空调结构原理与维修》 天煌教仪使用说明书、实验指导书

实验六、汽车空调电路、电气系统故障诊断

一、实验目的

1、熟悉汽车空调电气控制系统的组成 2、熟悉汽车空调控制系统工作流程 3、熟悉汽车空调的管件材料

4、熟悉汽车空调控制部件的检修 二、实验时间 十一周星期二 三、实验场地

制冷考核装置中心 四、实验工具

汽车空调系统实训装置台 万用表 五、 实验原理

9、电源控制顺序

首先、闭合空启开关

其次、打开钥匙开关，仪表指示灯亮。

再次、闭合电动机按钮电动机开始运转，发动机输出指示灯亮，表示

汽车发动机有高电频输出，鼓风机主火线得电。

最后、闭合空调开关A/C，空调继电器另一个线圈闭合，鼓风机指示

灯亮，鼓风机开始缓慢出风，同时T4/3有电压信号输出冷却风扇开始低速运转此时测得风扇两端的电压信号为7V左右。同时压缩机电磁离合器吸合压缩机指示灯亮，压缩机开始工作，空调系统开始正常工作。

10、 空调电启系统工作原理

闭合电动机按钮后，电动机正常运转，J220(T80/8)处电源指示灯亮，表明发动机J220(T80/8)处有高电频输出，则压缩机切断继电器J26线圈得电，触点吸合，此时如果闭合空调开关A/C(E30),则电流由X号线电源线通过空调继电器保险丝S14，空调控制开关A/C(E30),环

境温度开关（F38）,蒸发器温度控制开关(E33),空调水温控制开关（F40），组合压力开关（F129），1、2两个端子，压缩机切断继电器J26的触点，到达风扇控制器J293的T10/8端子，则风扇控制线圈PEL3得电触点吸合，冷却风扇电流便由30号常火线经过保险丝S108，PEL3的触点到达压缩机的电磁离合器线圈，电磁离合器N25吸合，指示灯亮，压缩机开始运转，与此同时，J293内的继电器PEL1触点闭合，接通左右散热风扇（V7、V8）电路，左右散热风扇指示灯亮，左右散热风扇开始低速运转，空调系统工作。

当系统压力高于1.45MP时F129的触点（3、4）闭合，电流便从X号电源线经F129的3、4触点到达J293内的继电器PEL2线圈，使PEL2的触点闭合，此时电源线通过30号电源线，散热风扇熔丝S104、PEL2的触点向散热风扇V7V8供电，使散热风扇高速运行。

当发动机处在缓慢行驶或者急加速工作时，发动机ECU的T80/8端子输出低电压，使J29触点打开而切断PEL3线圈电路，PEL3的触点打开，N25电路因此中断，压缩机停止工作。

六、实验步骤

1、认识汽车空调系统常用的传感器开关及其作用 1）、蒸发器开关 2）、复合压力开关 3）、外部环境开关 4）、水温开关

2、汽车空调电路工作原理。 1）、当电动机开关关闭以后，电源从蓄电池到达卸荷继电器线圈，卸荷继电器线圈产生吸力触点闭合。电源经卸荷继电器触点、保险丝S14后分两路，一路到达空调继电器线圈J2，线圈J2产生吸力，触点闭合，30号常火线经过S126保险丝，J2继电器触点到达鼓风机开关，此时鼓风机开关电源接通。另一路电源到达空调开关，空调开关接通，电源经空调开关到达外部环境开关，外部环境温度开关接通，（此时外部环境温度10℃以上）。同时空调指示灯亮，空调制冷系统开始工作

2）、电源经外部环境温度开关后有分两路，一路电源到达蒸发器温控开关（因此时蒸发温度在1、5℃以上），温控开关触点在此温度下是闭合的，电源经过蒸发器温控开关后到达发动机水温开关和低压开关，（低压开关属于常闭开关，只要空调系统高压压力在200KP以上时，常闭，200KP以下时断开）低压开关接通，电磁离合器吸合，压缩机开始工作。另一路电源到达空调继电器J1线圈，J1线圈产生吸力，受控于J1线圈的触点闭合，电源经过触点直接到达鼓风机低速档，在没有打开鼓风机开关时，电源经过调速电阻，到达鼓风机，鼓风机此时以低速运转。

3)、x号火线电源经过保险丝S12直接到达高压调整开关，然后分两路，一路进过高压调整开关到达风扇继电器的T10/2脚，在高压调整开关压力没有达到的情况下，此时开关时断开的。另一路电源直接到散热器风扇T10/9脚然后经过风扇控制器中的继电器触点到达散热器风扇的低速档，散热器风扇以低速运转。

4）当水温不超过105℃，而空调压力达到1300KP以上时，高压调整开关接通，风扇控制器中的冷凝器冷却风扇继电器产生吸力，触点闭合，T4/2脚有12V电输出，直接加在冷凝风扇两端，冷凝器风扇以高速运转。

3、由于生产厂家的空调系统电路不同，但目的都是一样的，维修前应阅读生产厂家的维修手册进行。 七、思考题

1、汽车空调电气系统原理是什么？它是如何进行工作的？ 2、为什么要蒸发器温控开关，它是如何进行工作的？ 3、冷凝器散热风扇是如何高速一低速切换的？

八、任务工作单

任务目标： 能操作空调操作机构 能理解空调电器元件的作用 能检修空调系统的开关 能分析简单的空调电路 实施器材：（材料以实验台为主） （手动空调）空调试验台架、鼓风机、变速电阻、鼓风机开关、外部温度开关、蒸发器温度开关、冰、烧杯、导线、蓄电池、万用表、常用工具等

一、正确在实车上操作空调操纵机构 1、中央出风 对（ ） 错（ ） 2、中央出风和脚部出风 对（ ） 错（ ） 3、脚部出风 对（ ） 错（ ） 4、玻璃除霜 对（ ） 错（ ） 5、内循环 对（ ） 错（ ） 6、外循环 对（ ） 错（ ） 7、最 冷 对（ ） 错（ ） 8、最热 对（ ） 错（ ） 二、开关的检修 1外部温度开关

外界温度大于5℃ 放入冰水中温度小于5℃ 测量值 测量值

结果分析 结果分析 维修方案 维修方案

2蒸发器温度开关

外界温度大于1℃ 放入冰水中温度小于1℃ 测量值 测量值

结果分析 结果分析

维修方案 维修方案

三、 实验台电路分析 1冷却风扇电路 ① ②

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