汽车空调系统的检修

项目七汽车空调系统的检修

任务一汽车空调制冷系统零部件的检修

任务目标

任务描述

一辆桑塔纳2000GSI型轿车行驶85000Km后，发现打开空调制冷系统时，送风口有自然风送出，但是不制冷。经技术人员详细检测，很快发现造成制冷系统不制冷的故障原因，并排除了故障，恢复了空调制冷系统的制冷功能。

知识准备

一、空调制冷系统

汽车空调有以下四个功能：汽车空调的第一功能：调节车内空气的温度；汽车空调的第二功能：调节车内空气的湿度；汽车空调的第三功能：提供合适的气流速度与气流方向；汽车空调的第四功能：过滤净化车内空气，保证车内空气的质量。汽车空调系统大大改善了乘客在乘车时的舒适性和安全性。

空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、风机及管路与控制部件等组成。其布置如图7-1-1所示。

图7-1-1

（一）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。其外形结构如图7-1-2所示。

图7-1-2 压缩机

汽车空调压缩机采用容积型压缩机，大多是斜盘式压缩机和立式往复式压缩机，利用活塞在汽缸中作往复运动来改变压缩室的容积吸入制冷剂和增压。

1.斜盘式压缩机的结构如图7-1-3所示。

图7-1-3 斜盘式压缩机的结构

1-曲轴 2-活塞 3-钢球 4-支承盘 5-外壳 6-旋转斜盘 7-吸簧 8-外放泄阀板9-轴封 10-离合板及毂 11-密封座 12-滑动轴承 13-带滑轮 14-离合器线圈及外壳15-前端盖 16-气缸的前半部 17-推力座圈 18-推力轴承 19-推力座圈 20-气缸后半部 21-油池 22-吸油管 23-后端盖 24-油泵齿轮

斜盘式压缩机的工作原理如图7-1-4所示。

图7-1-4 斜盘式压缩机的工作原理

2．变容量压缩机

由于空调压缩机转速随发动机转速而变化，从节约能源等方面考虑，出现了变容量压缩机，能够根据蒸发器制冷负荷的变化自动调节排量。

变容量压缩机的种类有容量固定变化式和连续变化式两种。

（1）两级变容量空调压缩机

日本丰田佳美20系列轿车采用的变容量压缩机，是在10缸旋转斜盘压缩机的基础上增加了一套可变排量机构，能使压缩机在全容量（100%）或半容量（50%）两种状态下工

作。

可变排量机构主要由柱塞、电磁阀、电磁线圈、单向阀和排出阀组成。

如图7-1-5所示，压缩机在全容量工作时，电磁线圈不通电，电磁阀在弹簧弹力的作用下，将a孔打开，b孔关闭，高压制冷剂经过旁通回路，从a孔进入电磁阀，压向电磁阀后端。

因此，柱塞克服弹簧弹力，向左移动，排出阀挤压在阀盘上。

图7-1-5 缩机在全容量工作

1-单向阀 2-旁通回路 3-电磁线圈 4-电磁阀 5-柱塞 6-排出阀 7-阀盘8-弹簧 9-低压制冷剂 10-旋转斜盘 11-活塞 12-高压制冷剂

于是，压缩机的10个汽缸都工作，此时在压缩机后部产生的高压将单向阀向上推起，来自压缩机后部的高压气体与来自压缩机前部的高压气体一起流至冷凝器。

如图 7-1-6所示，可变排量压缩机半容量工作时，电磁线圈通电，电磁阀阀心在磁场力的作用下上移，将a孔关闭，b孔打开。

高压制冷剂不能经过旁通回路进入电磁阀，作用于电磁阀后端的压力降低，柱塞在弹簧弹力的作用下回到右侧，排出阀离开阀盘，使压缩机后部的5个汽缸停止工作。

图7-1-6 压缩机半容量工作（图注同图7-1-5）

此时单向阀被前后压差吸出，关闭后部高压气体的排出通道，防止压缩机前部的高压气体回流。

当压缩机停止工作时，高压端和低压端内部压力逐渐平衡，柱塞被弹簧弹力推回右侧。

单向阀随高压端压力下降而落下，关闭在后部的高压制冷剂排出通道，排出阀和单向阀以半容量工作。

当压缩机启动时，以半容量工作，从而减小压缩机启动时的震动。

（2）连续变容量空调压缩机

大众系列轿车常见的变容量压缩机为连续变化式，其结构如图7-1-7所示。

它通过改变单向工作斜盘的倾斜度（活塞的工作行程）来改变排量，调节范围在5%～100%。

图7-1-7 大众系列轿车变容量压缩机结构

斜盘的倾斜度取决于每个活塞两侧的压力差，活塞右侧的压力受压力箱内压力的影响，压力箱内压力由调节阀和节流管道控制，压缩机的调节阀通过波纹管2的伸缩具有输出稳压

作用。

小提示：

处于压缩行程上止点的活塞对斜盘的倾斜度影响较小，因为该活塞的力作用在斜盘转动支点附近。

如图7-1-8所示，压缩机大排量输出时，输出压力较高，通过节流管道作用使压力箱内压力升高。

压力箱内压力升高到某一值时，调节阀开启，使压力箱与进气低压接通，压力箱内的压力不再升高。

图7-1-8 压缩机大排量输出

此时，活塞两侧的压力差增大，活塞左侧的压力相对增加，从而使斜盘的倾斜度增大，活塞行程变长。

如图7-1-9所示，压缩机小排量输出时，输出压力较低，通过节流管道作用使压力箱内压力不断升高，但调节阀处于关闭状态。

此时，活塞右侧的压力相对增加，从而使斜盘的倾斜度减小，活塞行程变短。

图7-1-9 压缩机小排量输出

（二）冷凝器

汽车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温、高压制冷剂气体，通过冷凝器将热量散发到车外空气中，从而使高温、高压的制冷剂气体冷凝成较高温度的高压液体。汽车空调冷凝器外形结构如图7-1-10所示。

图7-1-10 冷凝器

从压缩机压出高温约80℃、高压约1.5 MPa的气态制冷剂流入冷凝器芯管中，在风扇转动或车辆行驶时空气吹过冷凝器，冷却芯管中的制冷剂变为中温约40℃、高压约1.1 MPa 的液态制冷剂。

与发动机的冷却水散热器相比较，承受的压力比发动机的冷却水散热器高。

冷凝器由铜管或铝管制成芯管，并在芯管周围焊接散热片，多数车辆的冷凝器安装在发