3汽车空调制冷不足故障检修

项目三汽车空调制冷不足故障检修一、项目要求二、相关知识三、项目实施四、拓展知识一、项目要求【知识要求】1．理解汽车空调制冷系统各部件（压缩机、冷凝器、干燥器和集液器、膨胀阀和孔管）的作用和组成结构2．理解汽车空调制冷系统各部件的工作原理3．掌握压力计的结构和正确使用方法【能力要求】1．通过拆装认识和理解各部件的结构和工作原理2．通过系统分解组装来全面认识和理解制冷系统的结构和工作原理3．会使用压力计进行制冷系统的压力检测4．能熟练进行汽车空调系统各部件的检修5．能够运用制冷系统各部件的工作原理进行故障分析重点掌握内容：汽车空调系统各部件的拆装和检修，汽车空调维修专用压力计的使用。二、相关知识（一）汽车空调压缩机（二）汽车空调冷凝器（三）汽车空调干燥器和集液器（四）汽车空调膨胀阀和孔管（五）歧管压力计（一）汽车空调压缩机1．作用压缩机俗称空调泵，其作用是使制冷剂保持循环。压缩机的吸气侧抽吸制冷剂蒸汽，然后制冷剂流经压缩机的出口或排放侧，对其加压（温度也随之升高）。高压、高温的制冷剂被压出压缩机而流入冷凝器。压缩机有两个重要的功能：一是使系统内产生低压条件，二是使制冷剂循环，把制冷剂蒸汽从低压压缩至高压，两种功能同时完成。①制冷能力要强。②节省动力。③体积和质量要小。④在高温和颠震的情况下能正常工作。⑤启动运转平稳、噪声低、工作可靠。2．结构和性能上的特殊要求图3-1所示为常见的压缩机分类。3．类型图3-1压缩机的分类①组成结构：活塞、汽缸、进气阀、排气阀。②工作原理：压缩过程：活塞由下止点向上止点运行到中部位置的过程中，进气阀、排气阀关闭，制冷剂气体被压缩。排气过程：活塞继续向上运行，排气阀打开，进气阀关闭，压缩气体排除，活塞到达上止点，排气阀也关闭。（1）曲轴连杆式压缩机膨胀过程：活塞由上止点向下止点运行，进气阀、排气阀关闭，汽缸容积扩大产生真空度，到达中部位置。吸气过程：活塞继续向下运行，进气阀打开，排气阀关闭，低温低压制冷剂气体吸入汽缸，到达下止点结束。图3-2曲轴连杆式压缩机的工作原理1—活塞2—汽缸3—进气阀4—排气阀①组成结构：活塞、压块、钢球、摆盘、主轴、楔形传动板。目前，该型压缩机已得到广泛应用，其剖视图如图3-3所示。（2）摆盘式压缩机图3-3摆盘式压缩机剖视图1—后盖2—阀板3—排气阀片4—排气腔5—弹簧6—后盖缸垫7—主轴8—轴封总成9—滑动轴承10—端面滚动轴承11—前缸盖12—楔形传动板13—锥齿轮14—缸体15—钢球16—摆盘圆柱滚子轴承17—摆盘18—锥齿轮19—连杆20—活塞21—阀板垫22—听气腔图3-4摆盘式压缩机的工作原理1—活塞2—压块3—钢球4—摆盘5—主轴6—楔形传动板②工作原理：主轴旋转，带动楔形传动板转动，推动摆盘摆动，通过连杆带动活塞上下往复运动，完成气体压缩工作，如图3-4所示。①结构组成：主轴、压板、前阀板、后阀板、斜板、活塞、前汽缸盖、后汽缸盖、钢球及钢球套。目前，斜盘式压缩机应用最广泛。②工作原理：主轴旋转，斜盘转动，带动活塞上下往复运动，完成压缩气体工作。斜盘式与摆盘式压缩机工作原理与结构的比较如图3-5所示。（3）斜盘式压缩机图3-5斜盘式与摆盘式压缩机工作原理和结构的比较1—回转斜盘2—活塞3—楔形传动板4—活塞5—摆盘①组成结构：曲轴、汽缸、滚动活塞、吸气口、排气阀、刮片、前后端盖。滚动活塞式压缩机被广泛应用于汽车空调和其他空调上。②工作原理：主轴旋转，摩擦力使空心活塞绕曲轴既自转又公转，活塞外壁与汽缸滑片组成的空间，先由小到大，再由大到小，完成进气压缩过程，如图3-7所示。（5）滚动活塞式压缩机图3-7滚动活塞式压缩机的工作原理1—吸气口2—曲轴3—汽缸4—滚动活塞5—排气阀6—滑片7—弹簧8—压缩腔9—吸气腔①组成结构：定涡旋盘、动涡旋盘、曲轴、十字环、吸入口、排出口。涡旋式压缩机是一种新型压缩机，其结构简图如图3-8所示。②工作原理：主轴旋转，带动动涡旋盘往复运动，动涡旋盘与定涡旋盘之间形成的空间，先由小到大，再由大到小，完成进气压缩过程。（6）涡旋式压缩机图3-8涡旋式压缩机结构简图1—排出口2—定涡旋盘3—动涡旋盘4—机架5—背压腔6—十字环7—曲轴8—吸入口9—背压孔（二）汽车空调冷凝器1．工作原理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，使其凝结为液态高压制冷剂。气体状态的制冷剂在冷凝器中得到液化或冷凝，制冷剂进入冷凝器时几乎为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。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发动机风扇所产生的充分气流。汽车空调冷凝器有管片式、管带式以及平行流式3种。2．结构形式管片式冷凝器由安装在一系列薄散热片上的制冷剂螺旋管组成。冷凝器接收来自压缩机的高温高压制冷剂蒸汽，蒸汽制冷剂从冷凝器顶部流入并流过螺旋管。按热的自然趋向从热制冷剂顶部流入并流过螺旋管，热制冷剂蒸汽中的热量经散热片向大气中散发热量。当制冷剂蒸汽冷却并经过冷凝器向下流动时，就会达到发生冷凝的温度。（1）管片式冷凝器气态制冷剂即变为液态制冷剂。在冷疑点时，制冷剂释放出更多的热量。冷凝器底部的制冷剂是温的高压液体。在以平均热负荷运行的汽车空调系统中，冷凝器螺旋管上部的2/3为热的制冷剂蒸汽，而下部1/3部分为液态制冷剂。其一般是将小扁管弯成蛇管形，其中放置三角形的翅片或其他类型的散热片。这种冷凝器的传热效率比管片式冷凝器提高15%～20%。（2）管带式冷凝器其由圆筒集管、铝制内肋管、波形散热翅片以及连接管组成，是专为R-134a提供的新型冷凝器。如图3-9所示，平行流式冷凝器与管带式冷凝器的最大区别是：管带式冷凝器只有一条扁管自始至终地呈蛇形弯曲，制冷剂只能在这一条通道中流动而进行热交换；而平行流式冷凝器则是在两条集流管间用多条扁管相连，制冷剂可在同一时间经多条扁管流通而进行热交换。大幅度地提高了它的热交换性能。（3）平行流式冷凝器图3-9冷凝器的形式（三）汽车空调干燥器和集液器1．储液干燥器（1）作用①储存制冷剂。储液干燥器可以暂时储存一部分制冷剂，使气、液分离。②过滤水分、杂质。储液干燥器能过滤水分和杂质。③防止气态制冷剂进入蒸发器。储液干燥器的位置和设计结构可防止气态制冷剂进入蒸发器。④提供缓冲空间。储液干燥器接收冷凝器排出的制冷剂。它装在冷凝器周围或下流处膨胀阀之前，由储液干燥器体、过滤器、干燥剂、引出管和观察窗玻璃（有些空调系统具备）等构成，如图3-10所示。（2）构造在孔管系统中，利用一个储液罐装置来完成储液干燥器的功能。储液罐安装在蒸发器出气口处低压侧内。储液罐的功能基本与储液干燥器相同，即对制冷剂进行收集和存储、滤清和干燥。储液罐内也装有干燥剂，如图3-11所示。2．储液罐图3-10储液干燥器的结构图3-11储液缺罐的构造（四）汽车空调膨胀阀和孔管1．膨胀阀（1）作用储液干燥器排出的制冷剂作为高压液体流入膨胀阀（见图3-12）。当这种高压液体流经膨胀阀的节流孔时，制冷剂被强制流过此小孔并在另一侧喷出。这样就产生了一个压力差，由此，压力和温度得到降低而且雾化的制冷剂可流过蒸发器并且容易汽化。图3-12膨胀阀的外形结构因为系统的温度比车内温度低，所以制冷剂吸收热量并将其排出车厢。具体来说，膨胀阀有下述3个功能。①节流作用。②调节作用。③控制作用。膨胀阀一般有恒压式和温控式两种。①恒压式，又称为内平衡式，这种膨胀阀从针阀的蒸发器侧到膜片下侧有一孔型通路。②温控式，又称为外平衡式，这种膨胀阀有一毛细管连接至蒸发器出口处，用于探测蒸发器的压力。（2）分类膨胀阀的针阀是通过膜片连动的，膜片的控制因素有3个：蒸发器的压力使阀关闭；弹簧压力使阀关闭；膜片顶部通过毛细管来自热敏管的惰性气体压力使阀打开。这3种力的合力使膨胀阀打开一定的开度，控制制冷剂的流量。（3）工作原理膨胀阀的工作过程如图3-13所示。（4）工作过程图3-13膨胀阀的工作过程热敏管固定在蒸发器的出口或尾管处。热敏管感应出尾管的温度后，通过毛细管对阀中的膜片作用。当作用在膜片顶部的压力比蒸发器的压力与弹簧压力的组合还大时，针阀从阀座移开，直到压力达到平衡为止，以此方式将适量的制冷剂流入蒸发器芯。尾管处的温度上升时，热敏管中的膨胀气体通过毛细管作用在膜片上的压力增加，膜片接着又迫使推杆向下推动阀销和针阀，使更多的制冷剂进入蒸发器。尾管处的温度下降时，热敏管和膜片上的压力降低，从而使针阀就座，流入蒸发器的制冷剂量受到限制。除了典型的膨胀阀以外，还有一种H形膨胀阀得到了广泛的应用，H形膨胀阀取消了外平衡式膨胀阀的外平衡管和感温包，使其直接与蒸发器进出口相连。膨胀阀的另一种形式是节流管，也称细管，用于孔管系统上，它没有感温包、平衡管，而有一个小孔节流元件和一个网状过滤器，如图3-15所示。它一般用在隔热性能好，且车内负荷变化不大的轿车上。2．节流管图3-14H形膨胀阀的构造图3-15节流管的构造（五）歧管压力计1．歧管和压力表组件歧管压力计是维护汽车空调系统最重要的工具。歧管压力计用来测定汽车空调系统的高、低压侧的压力、正确的制冷剂装量以及汽车空调系统的工作效率等。测量的目的就是同时测出高、低压侧的压力读数，以便进行比较来确定汽车空调系统的工作情况。每套歧管压力计必须与加装制冷剂和回收装置一起使用。压力计上的维护软管必须在维护孔接头端安装手动（转动轮）或自动回流阀，这样可以防止制冷剂排入大气。歧管压力计的连接示意图如图3-17所示。图3-17歧管压力计的连接低压表是一个标有蓝色标志的表，用于测量低压侧维护孔的压力。表顺时针方向的压力读数为0～150lbf/in2（0～l0.4bar，0～10.5kgf/cm2）（压力刻度），而逆时针方向的读数为0.30inHg（真空刻度）。此低压表被称为组合压力表，因为它有两个作用，即测压力和测真空。（1）低高压表的识别低压侧压力表用千帕（kPa）来度量，英制转换为1inHg等于6.895kPa，低压侧工作压力一般为103kPa～241kPa。带红色标记的高压表仅仅是个压力表。它顺时针方向的读数为0～500lbf/in2（0～34.5bar，0～35.2kgf/cm2）。有时检修汽车空调系统还需要第3只表——辅助表。这种表用于蒸发器需有某种方式压力控制的系统，此时，两只低压表可用来确定通过控制装置的压力差。（2）辅助表歧管压力计的目的是控制制冷剂的流动。当歧管压力计与汽车空调系统连接后，当正常工况条件时两个试表始终有压力指示。测试时，低压侧和高压侧手动阀一直关闭（向内转直到阀归位为止）。制冷剂流过阀杆到达相应的试表，同时低压表读出低压侧的压力，而高压表读出高压侧的压力。手动阀的作用是将低、高压侧与歧管中心孔隔开。（3）手动阀的作用和使用方法除了位于歧管压力计的手动阀之外，全部维护试验软管均需要在相应的1in维护端接头内安装手动（转轮）或自动回流阀。为了将排入大气的制冷剂量控制到最低程度和限制进入软管的空气量，无论使用与否，截止阀必须关闭，直到将维护试验软管从汽车空调系统维护管接头上卸下。卸下软管之后，连通再循环装置，将残留制冷剂回收。当两个手动阀关闭或低高压手动阀有一个打开时，低高压表都会给出精确的读数。但是，当两个手动阀都打开时，表的读数是不可靠的，因为高压侧压力会传到低压侧。使用与低压侧表正下方接头连接的软管将试验歧管压力计低压侧接到汽车空调系统的低压侧，高压侧的连接方法与之相同。歧管压力计中央接头与维护软管连接头进行汽车空调系统制冷剂加注或抽空。汽车空调系统运转时，不得打开高压手动阀。如果当汽车空调系统运转时，高压手动阀被打开，高压制冷剂将被迫通过高压表而冲击制冷剂罐（如果连接）。这样的高压会使制冷剂罐破裂或安全罐阀接头被爆开，造成严重的伤害和损坏。（1）单位检查和诊断汽车空调系统使用的压力测量单位为每平方英寸磅（Psi），如图3-18所示。这种读数受大气压