空调系统工作原理及故障判断维修

二、汽车空调系统的组成及工作原理
汽车空调系统根据动力源的的不同，可分为非独立式汽车空调和独立式 汽车空调两种，前者的压缩机由车用发动机直接带动，后者的压缩机由独立 的发动机带动或是电动压缩机。 独立式汽车空调多用于客车空调系统。一般所说的汽车空调是使用非独 立式汽车空调系统。
一、汽车空调系统的组成
2、取暖系统
取暖系统具有采暖、除霜的作用，由暖风散热器、风机、操纵系统等总 成组成。汽车空调一般采用余热式暖风系统，即采用发动机冷却水循环进行 取暖。一般发动机冷却水的温度都在80℃左右。 3、空调送风系统 空调送风系统包括冷气送风、暖气送风（包括除霜送风）、新风与换气 （即通风系统）三部分。
二、汽车空调系统的组成及工作原理
2、汽车空调技术的发展
汽车空调是随着汽车的普及而发展起来的。起发展过程经历了：单一 取暖→单一冷气→冷暖合一→自动控制→微机控制等五个阶段。 单一取暖，1925年最早在美国出现利用汽车发动机的冷却水通过加 热器取暖的方法。由加热器、风机和空气滤清器组成比较完成的供热系统到 1927年才出现。目前，在寒冷的北欧、亚洲北部地区，汽车空调仍然使用单 一供热系统。 单一冷气，即汽车空调只具有夏天降温功能。1939年首先应用在轿 车上。单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。冷暖合一空调， 其最大的特点是冷调、热调功能。目前的冷暖一体化空调基本上具有降温、 除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式是目前使用量最大的一种方式。
汽车空调系统主要有制冷系统、取暖系统、送风系统和操纵控制系统组 成。 1、制冷系统 大多数汽车空调采用蒸汽压缩制冷系统，其主要有压缩机、冷凝器、蒸 发器、储液干燥器、膨胀阀、液体管及风机组成。 （1）压缩机：压缩机是空调制冷系统的核心部件。其作用是将低温低 压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂。压缩机根据结构的不同，分 为斜盘式、摇板式、涡旋式压缩机等等。大部分汽车空调采用斜盘式、摇板 式压缩机。 （2）蒸发器：蒸发器的作用是利用节流后低温低压的液态制冷剂在其中 蒸发时吸收周围空气中的大量热量，从而达到使车内降温或降温除湿的目的。 蒸发器根据结构的不同分为：管带式蒸发器、管片式蒸发器、叠层式蒸发器。 （3）储液干燥器：储液干燥器是保证压缩机和制冷系统正常运行的必要 设备。其作用有：一是储液作用，二是过滤作用，三是干燥作用。
二、汽车空调系统的组成及工作原理
（4）冷凝器：冷凝器是将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸气，通过它 放出热量后，凝结成液体进而进行过冷的换热设备。汽车空调冷凝器一般采 用风冷式。冷凝器按其机构不同，可分为管片式冷凝器、管带式冷凝器、平 行流冷凝器等。 （5）膨胀阀：膨胀阀是一种节流装置，起作用是节流降压和调节流量 的作用，同时，它还有防止湿压缩和液击以及异常过热的功能。常用的节流 装置有内、外平衡式热力膨胀阀、H型热力膨胀阀和膨胀节流管等类型。 （6）液体管：汽车空调液体管分高低压管。其中压缩机至冷凝器管、 冷凝器至储液器管、储液器至蒸发器管为高压管，蒸发器至压缩机管为低压 管。 （7）风机：空调蒸发器常用风机有单涡轮风机、双涡轮风机，其作用 是将蒸发箱内的冷气输送到驾驶室内；而冷凝器风机一般采用轴流风机。
装载机空调蒸发器的接头和新风口
Hale Waihona Puke 新风入口 制冷剂出口制冷剂出口 蒸发器排水管 暖芯热水口
暖芯热水口
三、装载机空调系统的组成
三、冷凝器
装载机冷凝器采用管带式冷凝器，其安装于发动机水箱散热器前，靠发动 机风扇冷却。
制冷剂出口
制冷剂入口
三、装载机空调系统的组成
三、储液器
装载机空调储液器采用R134a制冷剂储液罐，由储液罐及高低压开关组成。 连接管路时注意制冷剂的进出方向。
三、装载机空调系统的组成
三、装载机空调系统的组成
二、蒸发器
装载机空调蒸发器由冷芯、暖芯和蒸发风机组成。
顶出风口
侧出风口
回风口
三、装载机空调系统的组成
装载机空调蒸发器的内部结构。
蒸发器壳体 蒸发器制冷 芯体 蒸发器线束 温控器
蒸发器制热 芯体
温度传感器 （测冷芯温度）
膨胀阀 蒸发风机
继电器
三、装载机空调系统的组成
热水接头：用于空调蒸发器热水口与空调水管的连接。
制冷管
四、装载机空调系统的操作
空调控制面板位于驾驶室前台的左侧（见右图）。
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1、暖风（除霜）指示灯 2、自然风指示灯 3、制冷指示灯 4、风速档位开关 5、模式切换开关 6、制冷温度调节开关
四、装载机空调系统的操作
风速档位开关：顺时针旋转时风速增大，逆时针旋转时风速减小，有高、中、低三档 风速，转到“O”位置时关闭风扇（关闭空调系统电源）。 模式切换开关：有制暖（左边位置）、自然风（中间位置）、制冷（右边位置）三个 档位。 制冷温度调节开关：关顺时针旋转时设定温度降低，逆时针旋转时设定的温度升高。 具体功能及操作说明如下： 制冷操作： 1、发动机启动后，将风速档位开关调至合适的风速档位。 2、将模式切换开关顺时针方向旋至最右端（制冷档）。 3、将制冷温度调节开关旋至"COLD"端（此时绿指示灯亮），制冷系统开始工作，冷气开始 从风口送出。 4、可通过调节制冷温度调节开关的位置来调节驾驶室的温度。 制暖（除霜）操作： 1、发动机启动一段时间后（冷却水温大于70℃），将风速档位开关调至合适的风速档位。 2、将模式切换开关逆时针方向旋至最左端（即暖风（除霜）档，此时红色指示灯亮），系 统开始工作，暖风开始从出风口送出。 自然风操作： 在春、秋凉爽季节时，当您只想吹自然风并借此来调节驾驶室内的空气流动时，可打 开风速开关至合适档位，并将模式转换开关调至中间位置即可（此黄色指示灯亮）。
空调系统工作原理及故障判断与维修
目录
一、汽车空调概述 二、空调系统的组成及工作原理 三、装载机空调系统的组成
四、装载机空调系统的操作
五、装载机空调系统的故障诊断与维修
一、汽车空调概述
1、什么是汽车空调？
汽车空调，就是随时对车厢内或驾驶室内空气的温度、湿度、流 速、 清洁度、噪音等参数进行调节，将其控制在舒适的标准范围之内的技术。汽 车空调是空气调节工程重要的分支之一，仅次于房间空调而居第二。 汽车空调技术包括降温、供热、除湿、通风、净化、调风速、防 噪声等方面的技术，是空气调节中功能要求最为全面的空调技术。
五、装载机空调系统的故障诊断与维修
一、装载机空调故障诊断方法
空调故障的诊断是通过看（观察系统各设备的表面）、听（听机器运转声 音）、摸（用手触摸设备各部件的温度）、 测（利用温度计、压力表、万用表、 检漏仪检测有关参数）等手段来进行。同时应仔细向驾驶员询问故障情况，判断 是操作不当，还是设备本身造成的故障，若属于前者，则应向驾驶员详细介绍正 确的操作方法；若属于后者，就应该按上述四方面进行综合分析，找出故障所在， 查出故障原因，然后再进行维修。
二、空调系统的工作原理
空调系统的工作主要分四个过程： 1、压缩过程 制冷剂在蒸发器中吸收热量后变成低温低压的气态制冷剂，经压缩机 吸入 压缩后，将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，排入冷凝器。 2、冷凝过程 高温高压的气态制冷剂进入冷凝器后，在冷凝器风机的驱动下，强制 空气 通过冷凝器表面将制冷剂热量带走，制冷剂被冷凝为高温高压的液态制冷剂。 3、节流过程 高温高压的液态制冷剂通过干燥器过滤后经膨胀阀节流（制冷剂从膨胀阀毛 细孔中喷出，使它突然膨胀），变成低温低压的液态制冷剂雾进入蒸发器。 4、蒸发过程 经膨胀阀节流成为低温低压液态的制冷剂在蒸发器中汽化，车厢内空气在蒸 发器风机的驱动下流过蒸发器表面，制冷剂吸收车厢内空气热量而使车厢内空气 降温，同时析出冷凝水。吸收热量后的制冷剂蒸发成低温低压气态制冷剂，经压 缩机吸入再进行压缩，完成一次制冷循环。 压缩机不停的转动，上述制冷过程连续不断地进行循环，驾驶室内热量不断 的被蒸发器内制冷剂带走，从而完成整车的降温除湿。
一、汽车空调概述
自动控制的空调，是使自动空调装置能够按预先设定好的温度，根据传感 器检测车内外相关温度信息，自动调节空调器各部件工作，达到控制车内温 度和其他功能的目的。 微机控制的空调，微机控制的空调实现了显示数字化，冷、暖、通风三 位一体，可按照车内的环境需要，实现微调化。通过电脑控制，实现了空调 运行与汽车运行的相关统一，极大提高了制冷效果，节约燃料，从而提高汽 车的整体性能和舒适性。
3、汽车空调的空气参数
（1）温度——温度是汽车空调中最重要的参数。人感到最舒服的温度是24～ 28℃。温度超过28 ℃，人就会感觉燥热，温度低于14 ℃，人就会感觉到 “冷”。 （2）湿度——湿度是汽车空调的第二指标。人感觉最舒适的相对湿度在50%～ 70%。湿度过高，人会觉得闷；湿度过低，人的皮肤会发痒，环境显的干燥。 （3）清新度——清新度是汽车空调的第三指标。由于车内空间小，全封闭的 空间容易造成缺氧或二氧化碳浓度过高及汽车废气、粉尘等有害物质的污染， 而影响乘员的身体健康。汽车空调必须具有补充足够新鲜空气并对车内空气 进行过滤吸附的功能，以保证车内空气的清新度。 （4）除霜——除霜是汽车空调的特殊要求。当车内外温度相差太大时，在挡 风玻璃上会出现雾或霜，影响司机的视线，因此需要除霜。
制冷剂出口 制冷剂进口
高低压开关
储液罐
流向标志
三、装载机空调系统的组成
储液器安装在冷凝器至膨胀阀之间，里面是中温高压液体，安装在储液罐上的压力开关是 由一个常开触点和一个常闭触点串联组成的（见下图），其动作范围如下： 当高压侧制冷剂压力低时： 当压力降到2.1kg／cm2（对于HFC134a为1.96kg／cm2）以下时，低压断流阀断开使电磁离合器 分离压缩机，停止工作。 当高压侧制冷剂压力高时： 当压力升高到26.5kg/cm2(对于HFC134a为31.4kg/cm2)以上时，高压断流阀开关断开使电磁离 合器分离压缩机，停止工作。
出水口
进水口
进水管
流向标志
电磁水阀
出水管
三、装载机空调系统的组成
六、可调风口
可调风口的作用是调节气流的方向，其安装在驾驶室前台上。通过调节百 叶窗的方向及开度可以调节气流的方向。
三、装载机空调系统的组成
七、制冷管及热水接头
制冷管的作用是：输送制冷剂；将空调系统的压缩机、冷凝器、蒸发器、储 液罐等主要部件连为一体，组成一个密闭的系统。
二、汽车空调系统的组成及工作原理
空 调 系 统 工 作 原 理 图
三、装载机空调系统的组成
装载机空调系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐、空调控制面板、 空调控制盒、电磁水阀、可调风口、制冷管、热水接头等组成。
一、压缩机
压缩机采用摇板式压缩机，型号为SE-5H14，压缩机工作介质为R134a，冷 冻机油牌号为PAG100。压缩机通过冷气三角皮带由发动机皮带轮驱动。
一、汽车空调概述
4、汽车空调的特点与特殊要求
（1）汽车空调要求制冷量要大，降温要迅速。 （2）汽车空调需要承受剧烈而频繁的振动和冲击。因此各部件需要有足够的 强度和抗震能力，接头牢固并防漏。统计表明，汽车空调因制冷剂泄露而引 起的空调故障约占80%，而且泄露率很高。 （3）汽车空调不便用电力作为动力源，一般由发动机驱动空调压缩机。因此 制冷能力随车速和负荷的不同变化很大。 （4）汽车空调因受空间影响，其结构相对紧凑，且安装不便。 （5）工作时系统中的制冷剂流量变化幅度大，设计困难。 （6）冷凝压力高。因冷凝器一般置于发动机水散前，通风、冷却效果受发动 机辐射热、车速、尘土的影响，尤其是发动机怠速或爬坡时，不仅冷凝温度 及冷凝压力异常升高，而且影响发动机水箱散热。 （7）空调装置需要消耗一定的动力，因发动机动力有限，因此空调装置对整 车动力及操纵性能有影响 （8）空调装置是安装在车上，它必须美观且与车身的内饰统一、协调，以保 持整车的美观。
三、装载机空调系统的组成
四、空调控制面板
暖风（除霜） 指示灯 自然风 指示灯 制冷指 示灯
风速档位 开关
模式切换 开关
制冷温度 调节开关
三、装载机空调系统的组成
五、电磁水阀
电磁水阀的作用：依靠电磁水阀的通断来控制发动机热水进入到蒸发器暖芯 内，从而控制空取暖功能的实现。
安装连接电磁水阀时，请注意进出水口的方向性。如果接反，电磁水阀将失 去控制取暖的作用