空调系统的诊断思路及案例分析

汽车空调系统的诊断思路及案例分析李巍2019年9月3日星期二1汽车空调发展史空调制冷系统结构及工作原理案例分析内容提要汽车空调的发展历史一、从使用方面看原始的空调方式：开窗换气1927年：最早由加热、通风装置、空气过滤器组成功能仅是供暖通风30年代末，制冷技术应用到汽车上，开始真正意义的汽车空调60年代，制冷技术普及应用到汽车上。技术日趋完善、功能日趋全面汽车空调的发展历史二、从功能技术应用方面看单一的供暖空调（1927年），现仍用于部分寒冷带的车辆单一供冷空调（1939年），现仍用于部分热带的车辆冷暖型空调（1954年），具有降温，除湿、通风、过滤、除霜等调节功能1964以前，汽车空调依靠人工控制，现大量用于低档车辆上1964年以后，自动控制技术应用于汽车空调，空调在用户设定的温度范围内自动运行，现用于高级小车及高级大客车上1977年，电脑芯片控制用于汽车空调上，数字化显示、控制更精确。空调与汽车行驶之间的动力协调性更好；空调更舒适。现用于豪华汽车如别克、凌志等汽车空调的发展历史三、从全球汽车、空调的发展看1886年，德国的卡尔-奔驰制造出世界上第一辆三轮汽车以来，至今已有110多年的历史。汽车空调的问世，却比汽车发展整整迟了近半个世纪的时间。1927年，在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，这种装置只能称之为“加热器”，只是在汽车车厢内增加了热量，在欧洲寒冷的季节里，能起到一定的保暖作用1938年，美国人帕尔德发明了汽车空调，他根据电冰箱“冷气”的原理，在一辆老爷车上进行了试验。又于1939年，将改进后的冷气机，安装在美国福特汽车公司制造的林肯V12型轿车中，效果很好汽车空调的发展历史1953年，美国的一些汽车制造厂商，将空调正式开始在普通的轿车上使用，接着便进行大批量生产汽车空调。当地装有冷气的汽车已达车辆总数的10％，计5万套1954年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国Nash牌小客车上1957年，日本参考美国的汽车空调也开始试制生产，然后欧洲的汽车制造厂商也相继开始生产轿车用空调汽车空调的发展历史1960年，冷气装置的汽车空调开始普及于世界。据有关资料统计表明，截止1962年，世界上轿车装有空调设备的已达75万套1964年，第一台自动控温的汽车空调，装置在美国通用汽车公司的凯迪拉克名牌豪华轿车中1979年，美国和日本共同推出用电脑自动控制的汽车空调设备系统，并用数字显示，达到最佳控制。此时，汽车空调已进入第四代产品汽车空调的发展历史1989年，美国通用汽车公司生产有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定，除湿和温度控制等都较难实现，称为空气混合型空调我国于70年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。1976年，由原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调，配套在上海牌轿车SH760A轿车中汽车空调结构原理制冷系统：包括空调压缩机、冷凝器、储液干燥器、节流膨胀装置、蒸发器、空调管路等。供暖系统：循环水泵、加热器、冷却液管路等。控制系统：传感器、空调控制模块、执行器、散热风扇等。汽车空调结构原理现代汽车空调系统的结构特点及控制方式主要特点控制功能集成化，设有独立的空调控制模块。开关类的信号元件由线性传感器替代。执行元件可进行线性控制（无级控制），信号以占空比形式调节。空调控制模块并入整车电控网络中，数据通过相关总线及网关传输。现代汽车空调系统的结构特点及控制方式1、典型的双区自动空调控制面板现代汽车空调系统的结构特点及控制方式2、空气分配控制当车速超过100Km/h时，新鲜空气翻板将关闭，保证车内空气流稳定现代汽车空调系统的结构特点及控制方式3、小冰箱小冰箱一般设在手套箱、中央扶手座或后排座中央处现代汽车空调系统的结构特点及控制方式4、线性的温度类传感器工作电压通常为5V信号电压与温度或压力呈对应关系正常的信号电压一般在0.5-4.5V现代汽车空调系统的结构特点及控制方式5、无级控制方式的鼓风机装置空调控制模块空调控制模块（J255）通过脉宽调制信号来控制鼓风机。鼓风机模块将自诊断信号反馈给空调控制模块。现代汽车空调系统的结构特点及控制方式6、不带电磁离合器的变排量压缩机现代汽车空调系统的结构特点及控制方式变排量电磁阀安装在压缩机中并用锁止垫圈固定。它是压缩机内部的低压、高压与曲轴箱压力之间的接口。通过控制压缩机内部的几种压力，对斜盘进行调节。脉冲宽度调制电压信号驱动电磁阀的挺杆，电压作用的持续时间决定了调整量。变排量电磁阀如何控制制冷剂流量？现代汽车空调系统的结构特点及控制方式空调控制模块根据制冷剂压力传感器信号来检测制冷剂是否流失或过多。若信号异常，则制冷功能被解除。皮带轮内部设置成形橡胶件，过载时可被切断。如何保护空调压缩机？1-驱动轴花键2-驱动器轮廓3-驱动轴4-橡胶件5-皮带轮现代汽车空调系统的结构特点及控制方式7、空调控制模块的电路结构及控制流程诊断思路及检修方法1、如何能够快速、准确地排除故障？修车要有感觉。技能和经验是体现维修人员水平的重要因素技能：理论知识设备和仪器的操作水平动手能力（拆检、修理能力）对车系、车型结构的了解维修资料阅读能力经验：足够的经验是形成正确诊断思路的必要条件诊断思路及检修方法2、常规的检修流程问诊基本检查、检测，得出结果分析故障的类型、原因、性质，确定有可能的故障部件、部位修理或更换部件，必要时进行匹配试车，验证故障是否排除诊断思路及检修方法3、如何排除疑难故障？1）疑难故障特征：间歇出现，或持续时间短暂没有故障码，或故障码清除后又不定期出现总线传输方面的故障因能力和经验不足，无法排除的故障。诊断思路及检修方法2）检修要点：问诊。此前修理过哪些部件及部位试车。模拟故障出现时的条件检查空调控制模块的版本、编码等信息。检测与空调系统相关的模块或系统，如发动机、仪表板等检查网关和总线的通信情况根据故障码内容进行检修奔驰S500空调压缩机不工作车型：底盘型号W140，M119型发动机和自动空调系统。故障现象：启动空调制冷系统，空调压缩机电磁离合器吸合两秒后自动断开，反复操作都是这样。什么原因?奔驰S500空调压缩机不工作检查项目结果检查空调系统的制冷剂压力在标准值范围内检查发动机皮带没有异常磨损和松弛现象检查电磁离合器有磨损现象。更换后故障依旧使用诊断仪对空调系统进行自诊断041冷却液温度传感器（B10/8）对地短路043冷却液温度传感器断路或对正极短路045制冷剂压力传感器（B12）对地短路047制冷剂压力传感器断路或对正极短路074交换泵A31m1断路或对地短路077交换泵A31m1超载清除故障码只剩下故障码074无法清除掉查看温度类传感器数据都正常基本检查工作：奔驰S500空调压缩机不工作冷却系统循环回路奔驰S500空调压缩机不工作初步结论：①故障与交换泵A31m1无关（由经验可知）。②检查其他相关系统。奔驰S500空调压缩机不工作检修过程：检修项目结果使用诊断仪对发动机系统进行自诊断正常对基本模块（BASE模块）进行自诊断6空调压缩机电磁阀离合器（A）锁定7V型皮带（发动机皮带）打滑10动力供给模块（N3/10）信号断路清除故障码故障依旧，故障码6和7再次出现故障排除：①检查皮带张紧轮装置，发现调整螺杆的螺纹已损坏。②进行更换处理，故障排除。奔驰S500空调压缩机不工作1、为何要对BASE模块进行诊断？奔驰S500空调压缩机不工作2、为何压缩机的离合器吸合两秒后断开？3、为何前期检查工作没有找到故障原因？4、如何正确地检查皮带张紧力？奔驰S350空调制冷失效车型：底盘型号W220，配置自动空调系统。故障现象：空调制冷功能失效。加注制冷剂，压缩机不工作；加注空气，压缩机工作。什么原因?奔驰S350空调制冷失效1、制冷剂与空气有何区别？2、如何判断出压缩机是否工作？3、利用空气检测方法是否正确？4、如何制定检修计划？奔驰S350空调制冷失效变排量压缩机内部压力控制：低压、高压与曲轴箱压力之间相互作用。电压信号控制：驱动电磁阀的挺杆，电压持续时间决定了调整量奔驰S350空调制冷失效分析问题：压缩机故障的可能性较大正确的检测方法：•自诊断（故障码、数据流）•通过数据分析得到空调制冷未满足的原因•变排量电磁阀电流数据故障排除：更换压缩机总结：变排量压缩机的正确检测方法帕萨特领驭空调系统间歇不制冷车型配置：1.8L电控发动机、自动空调系统。故障现象：车辆行驶一段时间，空调压缩机电磁离合器断开。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷基本检查：检查项目结果空调系统外观状况良好，制冷剂无泄漏使用诊断仪对自动空调系统进行自诊断没有故障码选择03功能码，对执行元件进行测试结果正常选择08功能码，读取数据流没有异常问题对发动机系统进行自诊断没有问题帕萨特领驭空调系统间歇不制冷分析问题：①空调系统机械方面的故障基本不存在。②电气或通信方面的故障可能性较大。③故障间歇出现，应通过试车来再现故障症状。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷检修过程：检修项目结果试车，发动机运行10分钟故障再现对空调系统进行自诊断仍没有故障码读取007组3区的温度数据当达到114℃时电磁离合器断电，说明故障与冷却液温度过高有关查看001组1区的数据结果为12，说明故障与动力系统有关检查发动机的冷却系统散热风扇运转，但散热器的上、下水管温差很大节温器有问题帕萨特领驭空调系统间歇不制冷1、如何确定故障性质或类型？①通过外观检查或常规检测，一般可发现机械类故障。②电气类故障往往间歇出现，不易发现。③结合具体故障症状来分析可能存在的原因，如温度、时间、车速、行驶里程、天气、颠簸程度等。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷2、在没有故障码的情况下如何发现故障（难点）？①仔细查看数据流、控制版本信息、匹配参数等。②对其他系统进行自诊断，是否有相关的故障信息。③对换可疑的部件，进行试车。④有些故障是不上码的，要结合其他检测方法进行检修。帕萨特领驭空调系统间歇不制冷3、冷却液温度、制冷启用等数据如何传送至空调模块？①发动机模块和空调模块之间连接数据线②仪表板是网关，某些信号和数据可以依靠仪表板进行传输帕萨特领驭空调系统间歇不制冷001组数据说明1区代码0～12说明空调压缩机电磁离合器（N25）关闭的原因代码0：N25没有关闭代码1：制冷剂循环高压时，N25由制冷剂压力开关（F129）关闭代码2：N25关闭，因为带有新鲜空气鼓风机控制器（J126）的新鲜空气鼓风机（V2）损坏代码3：制冷剂压力过低，因此N25被制冷剂压力开关断开代码4：不显示代码5：N25关闭4s（没有损坏），该代码出现仅数秒，如果保持存在，则检查转速信号代码6：N25关闭（没有损坏），ECON工作模式被启用代码7：N25关闭，因为新鲜空气鼓风机的运转功能被解除（没有损坏）代码8：环境温度低于3℃，为了防止结冰，N25关闭（没有损坏），必要时检查温度传感器G17和G89代码9：不显示代码10：N25关闭，因为车辆供电电压低于9.5V代码11：N25已由仪表板通过空调控制模块（J255）进行关闭代码12：N25已由发动机模块或自动变速器模块通过空调控制模块（J255）进行关闭2区发动机转速信号认可：0表示不认可，1表示认可3区车速：允许值为0～255km/h4区持续时间：0～240表示熄火时间（min），250表示蓄电池断开，255表示表示传输有误4、如何读取空调系统的数据流？宝马740iL空调制冷功能间歇失效车型配置：底盘车型号为E38，自动空调系统故障现象：每次起动之后，空调制冷功能都正常，但此后制冷效果变差，直至压缩机停止工作宝马740iL空调制冷功能间歇失效常规检查：①连接空调压力表，空调管路的初始压力正常②起动空调系统，高压侧压力达到1800kPa后，迅速上升③压缩机停止工作问题在哪里？宝马740iL空调制冷功能间歇失效冷凝器前方的电子散热风扇没有运转车辆冷却后，试车，电子散热风扇抖动几