汽车空调系统的结构、原理与检修论文

安徽现代信息工程职业学院毕业论文题目：汽车空调系统的结构、原理与检修专业：汽车检测与维修技术目录[摘要] (2)[关键词] (2)一、空调技术的简介 (3)（一）汽车空调技术的发展 (3)（二）汽车空调的特点 (3)（三）汽车空调的性能评价指标 (4)二、汽车空调系统的组成及其原理 (5)（一）汽车空调的组成 (5)（二）汽车空调的分类 (5)（三）汽车空调的基本原理 (6)（四）制冷系统的主要部件介绍 (6)（五）汽车空调制冷系统的工作原理 (7)三、汽车空调的检修 (8)（一）汽车空调检修的基本工具 (8)（二）汽车空调常用的检漏方法 (9)（三）汽车空调常用故障诊断方法 (9)（四）汽车空调制冷系统压力检测的基本操作 (10)（五）空调系统常见故障 (10)四、汽车空调的发展趋势 (11)致谢 (12)参考文献： (12)汽车空调系统的结构、原理与检修学生：陈国林指导老师：张坤安信院机电工程系汽车检测与维修技术专业[摘要]自本世纪20年代汽车空调诞生以来，伴随汽车空调系统的普及与发展，空调的控制方法也经历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。

在使用与维护汽车空调时，应该了解一些注意事项和常识，能应用常用的诊断方法分析故障。

[关键词]汽车空调；制冷系统；加注制冷剂；故障检修；日常维护一、空调技术的简介（一）汽车空调技术的发展随着汽车技术的不断发展和人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车空调技术经历了由低级到高级，由单一功能到多功能的五个历程。

第一阶段：单一取暖。

1952年首先在美国出现利用汽车冷却液通过加热取暖的方法，到1927年发展到具有加热器、鼓风机和空气滤清器等比较完整的供热系统。

目前在我国一些微型低配轿车上仍然使用单一供暖系统。

第二阶段：单一制冷。

1937年，美国通用汽车公司首先在轿车上安装了机械制冷降温的空调器，成为汽车空调的先驱。

目前，在热带、亚热带地区，汽车空调仍然使用单一制冷系统。

第三阶段：冷暖一体化。

1954年，美国通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有了调节车内温度、湿度的功能。

随着汽车空调技术的改进，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。

目前这种方式是使用量最大的一种形式。

第四阶段：自动控制空调。

冷暖一体化汽车空调需要人工操作，这显然增加了驾驶员的工作量，同时控制量也不太理想。

1964年，美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调安装在凯迪拉克轿车上，紧接着福特、克莱斯勒汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装。

日本和欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动控制空调。

驾驶员只需要设置温度，空调系统就会自动地控制系统部件工作，达到设置好的温度。

第五阶段：微机控制空调。

1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研发了由电脑控制的汽车空调系统，1977年同时安装到各自汽车上。

此举将汽车空调技术推广到一个新的高度。

这种微机控制的空调系统实现了控制显示数字化；冷、暖、通风三位一体化；故障诊断智能化。

目前，高档车全自动空调已经与车身计算机系统组成局域网络，系统根据车内外的环境条件自动控制空调系统工作，实现了空调运行与汽车运行的相匹配，极大地提高了空调调节效果，节省了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适性。

（二）汽车空调的特点1.汽车空调安装在行驶的车辆上，承受着剧烈频繁的振动和冲击，因此，各部件应有足够的强度和抗振能力，接头应牢固并防漏。

不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露，结果破坏了整个空调系统的工作条件，严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。

使用中要经常检查系统内制冷剂的多少，据统计，由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。

2.汽车空调所需的动力均来自发动机。

其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械，空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。

这空调称非独立空调系统。

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立独立的取暖设备，故称之为独立式空调系统。

虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性，但它相对于独立空调，在设备成本、运行成本上都较经济。

据测试，汽车安装了非独立式空调后，耗油量会增加10%到20%（与车速有关）。

发动机输出功率减少10%到12%。

（三）汽车空调的性能评价指标1.温度指标温度指标是指最重要的一个环节。

人感到最舒服的温度是20℃到28℃，超过28℃，人就会觉得燥热。

超过40℃，即为有害温度，会对人体健康造成损害。

低于14℃人就会觉得冷。

当温度下降到0℃时，会造成冻伤。

因此，空调应用控制车内温度夏天在25℃，冬天在18℃，以保证驾驶员正常操作，防止发生事故，保证乘员在舒适的状况下旅行。

2.湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。

因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%，所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。

3.空气的清新度由于空间小，乘员密度大，在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。

汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内空气浑浊，影响驾驶人员身体健康。

这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能，以保证车内空气清新度。

4.除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大，会在玻璃上出现雾式霜，影响司机的视线，所以汽车空调必须有除霜功能。

5.操作简单、容易、稳定汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度，不影响驾驶员的视线的正常驾驶。

二、汽车空调系统的组成及其原理（一）汽车空调的组成汽车空调系统主要由制冷装置、暖风装置、通风装置、加湿装置、空气净化装置和控制装置等部分组成。

1.制冷装置汽车空调系统的重要组成之一。

制冷装置使得热交换器首先冷却，再将经鼓风机送入的内部空气或新鲜空气进行冷却。

当空气中含有较多的水分时，经蒸发器之后水分将被冷凝，达到除湿的目的。

调节好的空气最终通过空调器中的翻版动作按照人的需求从相应的出风口吹出，起到对驾驶室内空气制冷和除湿的功效。

制冷装置在工作过程中需要消耗发动机的功率，因此车辆在开启空调的过程中，发动机的动力性将受到一定的影响，特必是低排量小功率的发动机表现更加明显，车辆的油耗也会伴随有一定程度的上升。

2.暖风装置主要用来取暖和除霜，大多数轿车采用发动机冷却液的余热作为取暖的热源，即通过冷却液加热暖水箱，再加热由鼓风机送入的车内空气或车外的新鲜空气，使得出风口的温度上升达到取暖的目的。

3.通风装置将外部新鲜空气吸进车内，起到通风和换气的作用，同时，通风对防止风窗起雾也起到良好的作用。

4.加湿装置在空气湿度较低的时候，对车内空气进行加湿，以提高车内空气的相对湿度。

5.空气净化装置除去车内空气的尘埃、臭味。

烟气以及有毒气体，使车内空气变得清洁。

6.控制装置对制冷装置和暖风装置的温度、压力进行控制，同时对车内空气的温度、风量、流向进行控制，保证了空调系统的正常工作。

（二）汽车空调的分类1.按汽车驱动的动力源分为独立空调和非独立空调独立式空调——空调制冷压缩机有专门的动力源驱动整个空调系统的运行。

一般只用于于长途货运和大中型巴士等车型上。

非独立式空调系统——空调制冷压缩机直接利用汽车的形势动力来运转的空调系统。

这种空调系统消耗发动机功率，影响发动机的动力性。

目前市场上绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。

2.按照功能分为单一式和组合式两种单一式——冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大中型客车上。

组合式——冷暖风合用一台鼓风机、一套操纵机构。

这种结构又可分为冷、暖风分别工作和冷、暖风同时工作两种方式，多用于轿车上。

3．按照温度可调节区域可分为单区、双区和四区空调单区空调系统——通过温度调节使整个车内保持一个合适温度。

双区空调系统——通过两个温度翻版单独控制驾驶员侧和副驾驶员的温度。

四区空调系统——在一些高级轿车上加装，可以对车内左前、右前、左后、右后四个区域进行单独的温度调节。

一般只有自动空调可以进行分区温度调节。

四区空调系统——在一些高级轿车上加装，可以对车内左前、右前、左后、右后四个区域进行单独的温度调节。

一般只有自动空调可以进行分区温度调节。

（三）汽车空调的基本原理各种车辆的空调结构不尽相同，但它们的工作原理基本相同，就是用人为的方式在车厢内造成一个对人体适宜的气候环境。

对夏天而言，就是用制冷方式，使车厢内降温。

一般热量总是从高温流向低温，而空调的目的要将具有较低温度的车内空气中的热量移到具有较高温度的大气中去，使车内空气一直保持较低温度。

这是一种热流的逆循环，需要供助于制冷机构来完成。

制冷的方式很多，汽车上的制冷主要采用压缩式制冷剂。

它是利用液态制冷剂汽车吸热而产生的效应。

制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大总成构成，从压缩机出来的高温、高压制冷剂通过高压软管进入冷凝器。

由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用。

在冷凝器中的制冷剂的大量热量被车外空气带走，从而高温、高压气体被冷凝成高温、高压的液体。

这种高温、高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变大而降压，变成低温、低压的雾状物（液体）进入蒸发器，在定压下汽化。

由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能自动吸收管外空气中热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果，汽化了的制冷剂被压缩机抽吸压缩，变成高温、高压的气体，又通过高压软管送向冷凝器，这样就完成了一个制冷系统的统的热力循环。

（四）制冷系统的主要部件介绍1.压缩机压缩机是制冷回路的心脏，起到输送和压缩气态制冷剂，保证制冷循环正常工作的作用。

工作时吸气阀吸入制冷剂，压缩后从排气阀排出。

其原理与普通空气压缩机相似，只是密封程度的要求比空压机的要高。

压缩机的形式有：曲轴活塞压缩机（并列双缸、V 形双缸）、斜盘活塞压缩机、翘板活塞压缩机、旋转叶片压缩机等。

2.电磁离合器电磁离合器的作用是切断或接通压缩机的工作。

汽车空调压缩机所用的电磁离合器有旋转线圈式和固定线圈式两种。

3.冷凝器冷凝器是由管道、散热片、框架组成4.蒸发器蒸发器也是一种换热装置，外形近似冷凝器，但比冷凝器窄、小、厚，其目的是为了在鼓风机的风力通过它时，能输送更多的冷气.5.膨胀阀膨胀阀安装在蒸发器入口管路上，它是一种感压和感温自动阀（小型空调只起感温作用），用以调整和控制进入蒸发器的制冷剂量。

常用的有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、H 形膨胀阀和膨胀管。

6.储液干燥器储液干燥器器的作用是储存制冷剂，除去制冷剂中的水分，过滤制冷剂中的杂质。

7.管路管路把制冷系统各元件连成一个封闭的系统。

（五）汽车空调制冷系统的工作原理在制冷系统的密封回路中，制冷剂以不同的状态在制冷系统内循环流动，每个循环有四个基本过程，以膨胀阀式制冷系统为例：（1）压缩过程压缩机工作时将蒸发器出口处的低温低压（3 Bar, 5 ℃）的气态制冷剂吸入气缸内，把它压缩成高温高压（20 Bar, 110 ℃）的气体排出，泵入冷凝器。