1、汽車空調系統的診斷思路及案例分析 李巍 2022年年4月月30日星期六日星期六1 汽車空調發展史空調制冷系統結構及工作原理案例分析內容提要汽車空調的發展歷史 一、從使用方面看一、從使用方面看 原始的空調方式 ：開窗換氣 1927年：最早由加熱、通風裝置、空氣過濾器組成 功能僅是供暖通風 30年代末，制冷技術應用到汽車上，開始真正意義的汽車空調 60年代，制冷技術普及應用到汽車上。技術日趨完善、功能日趨全面汽車空調的發展歷史 二、從功能技術應用方面二、從功能技術應用方面看 單一的供暖空調（1927年），現仍用于部分寒冷帶的車輛 單一供冷空調（1939年），現仍用于部分熱帶的車輛 冷暖型空調（19

2、54年），具有降溫，除濕、通風、過濾、除霜等調節功能 1964以前，汽車空調依靠人工控制，現大量用于低檔車輛上 1964年以后，自動控制技術應用于汽車空調，空調在用戶設定的溫度范圍內自動運行，現用于高級小車及高級大客車上 1977年，電腦芯片控制用于汽車空調上，數字化顯示、控制更精確。空調與汽車行駛之間的動力協調性更好；空調更舒適。現用于豪華汽車如別克、凌志等汽車空調的發展歷史 三、從全球汽車、空調的發展看三、從全球汽車、空調的發展看 1886年，德國的卡爾-奔馳制造出世界上第一輛三輪汽車以來，至今已有110多年的歷史。汽車空調的問世，卻比汽車發展整整遲了近半個世紀的時間。 1927年，在美國

3、紐約市場上出現了第一臺汽車空調裝置，這種裝置只能稱之為“加熱器” ，只是在汽車車廂內增加了熱量，在歐洲寒冷的季節里，能起到一定的保暖作用 1938年，美國人帕爾德發明了汽車空調，他根據電冰箱“冷氣”的原理，在一輛老爺車上進行了試驗。又于1939年，將改進后的冷氣機，安裝在美國福特汽車公司制造的林肯V12型轎車中，效果很好 汽車空調的發展歷史 1953年，美國的一些汽車制造廠商，將空調正式開始在普通的轎車上使用，接著便進行大批量生產汽車空調。當地裝有冷氣的汽車已達車輛總數的10，計5萬套 1954年，第一臺冷暖一體化整體式汽車空調設備，安裝在美國Nash牌小客車上 1957年，日本參考美國的汽車

4、空調也開始試制生產，然后歐洲的汽車制造廠商也相繼開始生產轎車用空調汽車空調的發展歷史 1960年，冷氣裝置的汽車空調開始普及于世界。據有關資料統計表明，截止1962年，世界上轎車裝有空調設備的已達75萬套 1964年，第一臺自動控溫的汽車空調，裝置在美國通用汽車公司的凱迪拉克名牌豪華轎車中 1979年，美國和日本共同推出用電腦自動控制的汽車空調設備系統，并用數字顯示，達到最佳控制。此時，汽車空調已進入第四代產品汽車空調的發展歷史 1989年，美國通用汽車公司生產有專用循環空氣進口的“突進型”汽車空調。對空氣循環、外部空氣的選擇、出氣位置的確定，除濕和溫度控制等都較難實現，稱為空氣混合型空調 我

5、國于70年代，最早的汽車空調裝置使用在長春一汽紅旗轎車上。1976年，由原上海內燃機油泵廠今上海汽車空調機廠制造汽車空調，配套在上海牌轎車SH760A轎車中汽車空調結構原理 制冷系統：包括空調壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、節流膨脹裝置、蒸發器、空調管路等。 供暖系統：循環水泵、加熱器、冷卻液管路等。 控制系統：傳感器、空調控制模塊、執行器、散熱風扇等。汽車空調結構原理現代汽車空調系統的結構特點及控制方式 主要特點控制功能集成化，設有獨立的空調控制模塊。開關類的信號元件由線性傳感器替代。執行元件可進行線性控制（無級控制），信號以占空比形式調節。空調控制模塊并入整車電控網絡中，數據通過相關總線及網關

6、傳輸。現代汽車空調系統的結構特點及控制方式1、典型的雙區自動空調控制面板現代汽車空調系統的結構特點及控制方式2、空氣分配控制當車速超過100Km/h時，新鮮空氣翻板將關閉，保證車內空氣流穩定現代汽車空調系統的結構特點及控制方式 3、小冰箱小冰箱一般設在手套箱、中央扶手座或后排座中央處小冰箱一般設在手套箱、中央扶手座或后排座中央處現代汽車空調系統的結構特點及控制方式4、線性的溫度類傳感器工作電壓通常為5V信號電壓與溫度或壓力呈對應關系正常的信號電壓一般在0.5-4.5V現代汽車空調系統的結構特點及控制方式5、無級控制方式的鼓風機裝置空調控制模塊空調控制模塊（J255）通過脈寬調制信號來控制鼓風機

7、。鼓風機模塊將自診斷信號反饋給空調控制模塊。現代汽車空調系統的結構特點及控制方式 6、不帶電磁離合器的變排量壓縮機現代汽車空調系統的結構特點及控制方式變排量電磁閥安裝在壓縮機中并用鎖止墊圈固定。它是壓縮機內部的低壓、高壓與曲軸箱壓力之間的接口。通過控制壓縮機內部的幾種壓力，對斜盤進行調節。脈沖寬度調制電壓信號驅動電磁閥的挺桿，電壓作用的持續時間決定了調整量。變變排量排量電電磁磁閥閥如何控制制冷劑流量？如何控制制冷劑流量？現代汽車空調系統的結構特點及控制方式空調控制模塊根據制冷劑壓力傳感器信號來檢測制冷劑是否流失或過多。若信號異常，則制冷功能被解除。皮帶輪內部設置成形橡膠件，過載時可被切斷。如何

8、保護空調壓縮機？如何保護空調壓縮機？1-驅動軸花鍵 2-驅動器輪廓 3-驅動軸4-橡膠件 5-皮帶輪現代汽車空調系統的結構特點及控制方式7、空調控制模塊的電路結構及控制流程診斷思路及檢修方法1、如何能夠快速、準確地排除故障？修車要有感覺。技能和經驗是體現維修人員水平的重要因素 技能：理論知識 設備和儀器的操作水平 動手能力（拆檢、修理能力） 對車系、車型結構的了解 維修資料閱讀能力 經驗：足夠的經驗是形成正確診斷思路的必要條件診斷思路及檢修方法2、常規的檢修流程問診問診基本檢查、檢測，得出結果基本檢查、檢測，得出結果分析故障的類型、原因、性質，確定有可能的故障部件、部位分析故障的類型、原因、性

9、質，確定有可能的故障部件、部位修理或更換部件，必要時進行匹配修理或更換部件，必要時進行匹配試車，驗證故障是否排除試車，驗證故障是否排除診斷思路及檢修方法3、如何排除疑難故障？1）疑難故障特征： 間歇出現，或持續時間短暫 沒有故障碼，或故障碼清除后又不定期出現 總線傳輸方面的故障 因能力和經驗不足，無法排除的故障。診斷思路及檢修方法2）檢修要點： 問診。此前修理過哪些部件及部位 試車。模擬故障出現時的條件 檢查空調控制模塊的版本、編碼等信息。 檢測與空調系統相關的模塊或系統，如發動機、儀表板等 檢查網關和總線的通信情況 根據故障碼內容進行檢修奔馳S500空調壓縮機不工作車型： 底盤型號W140，

10、 M119型發動機和自動空調系統。故障現象： 啟動空調制冷系統，空調壓縮機電磁離合器吸合兩秒后自動斷開，反復操作都是這樣。什么原因?奔馳S500空調壓縮機不工作檢查項目檢查項目結果結果檢查空調系統的制冷劑壓力檢查空調系統的制冷劑壓力在標準值范圍內在標準值范圍內檢查發動機皮帶檢查發動機皮帶沒有異常磨損和松弛現象沒有異常磨損和松弛現象檢查電磁離合器檢查電磁離合器有磨損現象。更換后故障依舊有磨損現象。更換后故障依舊使用診斷儀對空調系統進行自診斷使用診斷儀對空調系統進行自診斷041 冷卻液溫度傳感器（冷卻液溫度傳感器（B10/8）對地短路）對地短路043 冷卻液溫度傳感器斷路或對正極短路冷卻液溫度傳感

11、器斷路或對正極短路045 制冷劑壓力傳感器（制冷劑壓力傳感器（B12）對地短路）對地短路047 制冷劑壓力傳感器斷路或對正極短路制冷劑壓力傳感器斷路或對正極短路074 交換泵交換泵A31m1斷路或對地短路斷路或對地短路077 交換泵交換泵A31m1超載超載清除故障碼清除故障碼只剩下故障碼只剩下故障碼074無法清除掉無法清除掉查看溫度類傳感器數據查看溫度類傳感器數據都正常都正常基本檢查工作：奔馳S500空調壓縮機不工作冷卻系統循環回路冷卻系統循環回路奔馳S500空調壓縮機不工作初步結論： 故障與交換泵A31m1無關（由經驗可知）。 檢查其他相關系統。奔馳S500空調壓縮機不工作檢修過程：檢修項目

12、檢修項目結果結果使用診斷儀對發動機系統進行自診斷使用診斷儀對發動機系統進行自診斷正常正常對基本模塊（對基本模塊（BASE模塊）進行自診斷模塊）進行自診斷6 空調壓縮機電磁閥離合器（空調壓縮機電磁閥離合器（A）鎖）鎖定定7 V型皮帶（發動機皮帶）打滑型皮帶（發動機皮帶）打滑10 動力供給模塊（動力供給模塊（N3/10）信號斷路）信號斷路清除故障碼清除故障碼故障依舊，故障碼故障依舊，故障碼6和和7再次出現再次出現故障排除： 檢查皮帶張緊輪裝置，發現調整螺桿的螺紋已損壞。 進行更換處理，故障排除。奔馳S500空調壓縮機不工作1、為何要對BASE模塊進行診斷？奔馳S500空調壓縮機不工作2、為何壓縮機

13、的離合器吸合兩秒后斷開？3、為何前期檢查工作沒有找到故障原因？4、如何正確地檢查皮帶張緊力？ 奔馳S350空調制冷失效車型： 底盤型號W220， 配置自動空調系統。故障現象： 空調制冷功能失效。加注制冷劑，壓縮機不工作；加注空氣，壓縮機工作。什么原因?奔馳S350空調制冷失效1、制冷劑與空氣有何區別？2、如何判斷出壓縮機是否工作？3、利用空氣檢測方法是否正確？4、如何制定檢修計劃？奔馳S350空調制冷失效變排量壓縮機內部壓力控制：低壓、高壓與曲軸箱壓力之間相互作用。電壓信號控制：驅動電磁閥的挺桿，電壓持續時間決定了調整量奔馳S350空調制冷失效分析問題：壓縮機故障的可能性較大正確的檢測方法：自

14、診斷（故障碼、數據流）通過數據分析得到空調制冷未滿足的原因變排量電磁閥電流數據故障排除：更換壓縮機總結：變排量壓縮機的正確檢測方法帕薩特領馭空調系統間歇不制冷車型配置： 1.8L電控發動機、自動空調系統。故障現象： 車輛行駛一段時間，空調壓縮機電磁離合器斷開。帕薩特領馭空調系統間歇不制冷基本檢查：檢查項目檢查項目結果結果空調系統外觀狀況空調系統外觀狀況良好，制冷劑無泄漏良好，制冷劑無泄漏使用診斷儀對自動空調系統進行自診斷使用診斷儀對自動空調系統進行自診斷沒有故障碼沒有故障碼選擇選擇03功能碼，對執行元件進行測試功能碼，對執行元件進行測試 結果正常結果正常選擇選擇08功能碼，讀取數據流功能碼，讀

15、取數據流沒有異常問題沒有異常問題對發動機系統進行自診斷對發動機系統進行自診斷沒有問題沒有問題帕薩特領馭空調系統間歇不制冷分析問題： 空調系統機械方面的故障基本不存在。 電氣或通信方面的故障可能性較大。 故障間歇出現，應通過試車來再現故障癥狀。帕薩特領馭空調系統間歇不制冷檢修過程：檢修項目檢修項目結果結果試車，發動機運行試車，發動機運行10分鐘分鐘故障再現故障再現對空調系統進行自診斷對空調系統進行自診斷仍沒有故障碼仍沒有故障碼讀取讀取007組組3區的溫度數據區的溫度數據當達到當達到114時電磁離合器斷電，說明故障與冷卻時電磁離合器斷電，說明故障與冷卻液溫度過高有關液溫度過高有關查看查看001組組

16、1區的數據區的數據結果為結果為12，說明故障與動力系統有關，說明故障與動力系統有關檢查發動機的冷卻系統檢查發動機的冷卻系統散熱風扇運轉，但散熱器的上、下水管溫差很大散熱風扇運轉，但散熱器的上、下水管溫差很大節溫器有問題節溫器有問題帕薩特領馭空調系統間歇不制冷1、如何確定故障性質或類型？ 通過外觀檢查或常規檢測，一般可發現機械類故障。 電氣類故障往往間歇出現，不易發現。 結合具體故障癥狀來分析可能存在的原因，如溫度、時間、車速、行駛里程、天氣、顛簸程度等。帕薩特領馭空調系統間歇不制冷2、在沒有故障碼的情況下如何發現故障（難點）？ 仔細查看數據流、控制版本信息、匹配參數等。 對其他系統進行自診斷，

17、是否有相關的故障信息。 對換可疑的部件，進行試車。 有些故障是不上碼的，要結合其他檢測方法進行檢修。帕薩特領馭空調系統間歇不制冷3、冷卻液溫度、制冷啟用等數據如何傳送至空調模塊？ 發動機模塊和空調模塊之間連接數據線 儀表板是網關，某些信號和數據可以依靠儀表板進行傳輸帕薩特領馭空調系統間歇不制冷001組數據說明1區代碼012說明空調壓縮機電磁離合器（N25）關閉的原因代碼0：N25沒有關閉代碼1：制冷劑循環高壓時，N25由制冷劑壓力開關（F129）關閉代碼2：N25關閉，因為帶有新鮮空氣鼓風機控制器（J126）的新鮮空氣鼓風機（V2）損壞代碼3：制冷劑壓力過低，因此N25被制冷劑壓力開關斷開代碼

18、4：不顯示代碼5：N25關閉4s（沒有損壞），該代碼出現僅數秒，如果保持存在，則檢查轉速信號代碼6：N25關閉（沒有損壞），ECON工作模式被啟用代碼7：N25關閉，因為新鮮空氣鼓風機的運轉功能被解除（沒有損壞）代碼8：環境溫度低于3，為了防止結冰，N25關閉（沒有損壞），必要時檢查溫度傳感器G17和G89代碼9：不顯示代碼10：N25關閉，因為車輛供電電壓低于9.5V代碼11：N25已由儀表板通過空調控制模塊（J255）進行關閉代碼12：N25已由發動機模塊或自動變速器模塊通過空調控制模塊（J255）進行關閉2區發動機轉速信號認可：0表示不認可，1表示認可3區車速：允許值為0255km/h4

19、區持續時間：0240表示熄火時間（min），250表示蓄電池斷開，255表示表示傳輸有誤4、如何讀取空調系統的數據流？寶馬740iL空調制冷功能間歇失效 車型配置： 底盤車型號為E38 ，自動空調系統故障現象： 每次起動之后，空調制冷功能都正常，但此后制冷效果變差，直至壓縮機停止工作 寶馬740iL空調制冷功能間歇失效常規檢查： 連接空調壓力表，空調管路的初始壓力正常 起動空調系統，高壓側壓力達到1800kPa后，迅速上升 壓縮機停止工作 問題在哪里？寶馬740iL空調制冷功能間歇失效 冷凝器前方的電子散熱風扇沒有運轉 車輛冷卻后，試車，電子散熱風扇抖動幾下就不動了 如何進行檢測？寶馬740i

20、L空調制冷功能間歇失效 對發動機系統進行自診斷，有一個故障碼與電子散熱風扇有關 進行驅動測試，電子散熱風扇沒有反應 核對電路圖，確認電子調節器插頭是4針，其中的黃/紅色導線是信號線。 寶馬740iL空調制冷功能間歇失效發動機模塊發動機模塊電子調節器電子調節器風扇電機風扇電機信號信號如何確定故障部件？寶馬740iL空調制冷功能間歇失效 使用示波器測量信號線，有12V脈沖信號 進行驅動測試，信號脈寬隨之變化 故障部件是誰？寶馬740iL空調制冷功能間歇失效1、發動機模塊如何控制電子散熱風扇？2、為何沒有出現水溫過高現象？3、檢測的關鍵點在哪里？奧迪A6L鼓風機不轉且空調制冷失效 車型配置： 2.0T電控發動機和自動空調系統故障現象： 打開空調系統，鼓風機不工作，空調制冷失效 奧迪A6L鼓風機不轉且空調制冷失效基本檢查：檢查項目檢查項目結果結果檢查全車熔絲及供電線路檢查全車熔絲及供電線路沒有發現沒有發現明顯明顯異常現象異常現象空調系統外觀狀況空調系統外觀狀況