轎車空調

保養、維修手冊上海恒安空調設備股份有限公司1

一、KQZN4.5-LF空調系統的工作原理工作原理空調系統原理圖

制冷劑（R134a）經壓縮機壓縮后變為高溫高壓的氣態，經過排氣軟管至冷凝器，在冷凝風機及迎面風等作用下，高溫高壓的氣態冷媒變成溫度略低，壓力不變的液態制冷劑，進入設在冷凝器出液側的儲液干燥器中，經干燥過濾后，再經液體管路至安裝在蒸發箱總成內的膨脹閥、經膨脹閥的節流作用，液態制冷劑即變成低溫低壓的霧態（氣液混合態），該狀態制冷劑進入蒸發器，吸收由蒸發風機送來的車內空氣中的熱量，蒸發變為氣態，同時車內空氣溫度得以降低，并通過風道送達至車內各個部位。從蒸發器出來的氣態冷媒經吸氣管回到壓縮機內，并開始新一輪循環。二、空調系統主要結構和功能：空調主要由以下部件組成：壓縮機-冷凝器-節流裝置-蒸發器-連接管路-控制系統1、壓縮機：作用-—將蒸發器出來的低溫低壓制冷劑氣體壓縮成高溫高壓氣體，然后送到冷凝器冷卻，壓縮機是系統的心臟，系統循環的動力源泉。目前轎車主要采用的是斜盤式、旋葉式、渦旋式、活塞式。活塞式壓縮機屬于傳統結構，工藝成熟、零件數量少、可靠性高，但其效率較低，尺寸較大，并且往復慣性大不適用于高速運轉，目前僅用于大排量工作場所。

斜盤式壓縮機其結構緊湊，便于向變排量壓縮機轉化，目前市場上用的較多。渦旋式壓縮機其結構緊湊、效率高（能效[CPO]最低已達到3.3的值）。允許轉速高為主要特點，但工藝要求高，加工困難，怠速效率降低。隨著工藝成熟、結構改進，渦旋式壓縮機已成為市場主力。2、冷凝器：作用—將壓縮機排出的高溫高壓過熱制冷劑蒸氣，通過冷凝器管壁外翅片放出給冷凝器外空氣，從而使過熱氣態制冷劑冷凝成高溫高壓的液體換熱設備。冷凝器結構型號式有管片式、管帶式、平行流式，管帶式換熱性能優于管片式（10—35%），平行流優于管帶式，且后者除換熱效率高外、還有體積小、重量輕，風阻小優勢，目前已廣泛應用于轎車空調上。

冷凝器布置方式：，常用的方法是將冷凝器安裝在發動機前面，兩者重疊布置，靠水箱風風扇（另加冷凝風扇）和汽車行駛進行冷卻。3、蒸發器：作用—經膨脹閥節流降壓后的制冷劑氣體進入蒸發器后在低溫低壓下蒸發氣化吸熱。蒸發器主要結構型式：管片式、管帶式、層疊式、平行流式，后者換熱效率高（10—35%）、體積小、重量輕，目前已廣泛應用于轎車空調上.冷凝器、蒸發器統稱換熱設備、在空調中金屬材料消耗大，體積大，目前主要是朝著如何強化傳熱、降低熱阻、提高換熱效率以及減輕質量、縮小體積、提高單位傳熱的方向發展。4、節流裝置—膨脹閥、毛細管：工作原理：在汽車空調系統中，常溫高壓下有一定過冷度的飽和液體進入膨脹閥后，由于節流，其壓力有很大下降，出了膨脹閥后，流體通道突然擴大，飽和液體迅速膨脹，變成低溫低壓不飽和液體，即液氣兩相狀態制冷劑。膨脹閥除了節流降壓，使進入蒸發器的制冷劑在此低溫低壓下蒸發氣化吸熱，實現制冷外，還能根據外界熱負荷大小，調節進入蒸發器的制冷劑，使蒸發器在最佳狀態下工作。5、儲液過濾干燥器作用：去除制冷劑中多余的水份、過濾制冷劑中雜質，防止堵塞膨脹閥、貯存多余制冷劑，當系統微漏時得到補充、其它功能，如裝視液鏡、充注閥、壓力開關、易熔塞等。儲液過濾干燥器結構：一般做成圓筒狀，上面裝視液鏡、充注閥、壓力開關、易熔塞等。內部過濾網和分篩干燥器。6、制冷劑：空調系統中循環流動的介質叫制冷劑（又稱制冷工質），由于受到壓縮機所做壓縮功的作用，它在系統的各個部件中循環流動，從而進行能量的轉換和傳遞，完成制冷劑向高溫熱源放熱和從低溫熱源吸熱的過程，實現制冷的目的。制冷劑選擇：1995年前，汽車空調基本上都以R12（FCF12）為制冷劑，因為全球汽車量大，汽車運行條件惡劣，容易泄漏，FCF進入大氣層后，對大氣層的臭氧層破壞很大，并加劇溫至效應。臭氧能大量吸收太陽紫外線，使人類、動植物及室友外建筑材料免受過量的紫外線輻射的侵害，一旦臭氧大量消耗掉，紫外線增加，，將使人的免疫系統受到破壞，人體抵抗力大為下降，皮膚癌、白內障增多，動植物也受到影響。溫室效應加劇，海平面上升，土地沙漠化日趨嚴峻。汽車空調替代工質為HFC134a（R134a），R134a熱力性質與R12接近，對臭氧沒有破壞，溫室效應只是R12的10%。1991年我國成為《蒙物利爾議定書》的簽約國，承諾2001年12月21日起全面禁止新空調中使用R12。7、潤滑油：又稱冷凍機油，在制冷系統中起到潤滑、冷卻、密封作用，需要注意的是一定要與制冷劑匹配，不同的制冷劑對潤滑油的要求不同，R134a與礦物油不相溶，只能使用PAG或PAE油，最好是按空調產品說明書操作。8、轎車空調的安全保護（1）低壓保護：轎車空調上裝在高壓管路上，當系統壓力低于0.196Mpa時，低壓開關動作，壓力傳感器無信號輸出，電磁離合器斷電。此時要查明系統當系統壓力過低時（通常是無制冷劑，或壓縮機高低壓閥板竄通），低壓觸點接通，將壓縮機斷開停止運轉，壓力升至0.221Mpa時,壓力傳感器復位，壓縮機重新開機。（2）高壓保護：裝在高壓管路上，當系統壓力過高于2.95Mp時，高壓觸點接通，將壓縮機斷開，低于2.36Mpa時，壓力傳感器復位，壓縮機又重新開機。（3）壓縮機過溫保護、泄壓開關，當排氣溫度過高時，壓縮機溫度保護開關動作，電磁離合器斷電。當壓縮機排氣壓力過高時，壓縮機泄壓閥動作，電磁離合器斷電，通過泄壓閥放出部分制冷劑后，泄壓閥自動復位。（086奧特加壓縮機高壓保護:4±0.4Mpa，泄壓閥回復0.35Mpa。溫度保護：130±5℃，（4）儲液器上易熔塞和泄壓閥，，當系統高壓側制冷劑量的和壓力發生異常升高時，易熔塞合金熔化，釋放高溫高壓的制冷劑，保護系統部件不受損壞，易熔塞是將制冷劑全部放掉，泄壓閥是制冷劑泄掉部分后，當壓力回復到一定值時，泄壓開關回位。9、空調傳感器與恒溫器：傳感器安裝在蒸發器出風端，感應蒸發器的溫度，當溫度低于設定值時，壓縮機斷開，當溫度高于設定值時，壓縮機開啟，如力帆520空調，設定為吸合溫度Ton=4±0.5℃，斷開溫度Toff=2.3±0.5℃。10、轎車空調控制系統手動空調、電動空調、全自動空調主要區別在于控制方面手動空調：HVAC上風門由軟拉絲帶動，開啟人工操作。風量大小、制冷、制熱、通風模式也是人工操作。電動空調，：HVAC上風門由伺服電機帶動。（3）自動空調：全自動空調的工作原理—在全自動空調系統中，有一套計算比較電路，通過對傳感謝器信號和預調信號處理、計算、比較、輸出不同的電信指揮控制機構工作，使溫度調節風門的位置不斷改變調節車內空氣溫度，并使風機的轉速隨著空調參數的改變而改變，當車內溫度達到設定值時，壓縮機自動開啟或停機，或者調整壓縮機排量，有些空調還具有調節空氣質量指標功能，如帶有臭氧、負離子發生器、花粉過濾器。三、空調系統的日常保養定期檢查內容:1、冷凝器的清理：冷凝器安裝在發動機散熱水箱的前面，高速行駛中，會使其上面粘上塵土、雜物等，因而影響氣流暢通，使散熱效果降低，所以需經常清理，清理時注意將倒伏的散熱片扶正。2、制冷劑檢查：由于空調系統經過長時間的運行，有的會因為微漏而使制冷劑減少，從而影響空調效果，檢查的辦法是將引擎蓋打開并撐起，找一塊抹布將視液鏡擦干凈，啟動空調，正常運轉后，根據以下二種情況判斷是否需補充制冷劑。1）制冷劑充量適中（不需要補充制冷劑）：空調系統起動后進入正常運行階段，從視液鏡觀察可見到少量不連續小氣泡，并且用手觸摸壓縮機排氣管有燙手的感覺，而用手觸摸壓縮機吸氣管感到冰手，即表明系統中制冷劑合適，無需補充制冷劑。2）制冷劑不足（需要補充制冷劑）：空調系統進入正常運行，從視液鏡觀察，可見大量持續不斷的氣泡，有時甚至見到霧蒙蒙一片。此時用手觸摸壓縮機的吸、排氣管感到溫差不大（或不明顯），同時蒸發器從出風口吹出的風不甚涼爽。這表明系統制冷劑不足，需補充。注意：補充制冷劑請到專門維修點進行，不要自行處理，以免發生危險。3、壓縮機傳動三角帶在使用一段時間后會伸長，使張力變小，這時壓縮機會出現有時轉有時不轉（俗稱打滑）現象，調整的辦法是調節壓縮機支架上端的張緊輪調節螺栓，使張緊輪往上移，直至壓縮機在皮帶的傳動下恢復正常運轉即可。4、空調回風過濾網的清洗：空調回風過濾網裝在發動機倉右側與儀表盤連接處，使用時間過長后會因為灰塵與雜物將過濾網堵塞，從而影響車外進風量，過濾網太臟的話，還有可能霉變，產生異味，因而需定期清洗。5、因汽車是運動部件，空調各管路之間、電器元件與插接件之間、空調部件與車身連接之處因振動有可能產生松動，因而需定期檢查。四、空調系統的常見故障的診斷與排除汽車空調系統的維修和維護的基本要求：汽車空調系統故障的維修有三個基本的要求：1.精良的設備(如真空泵、冷媒測漏儀、系統壓力表、冷媒回收機等)；2.經驗豐富的專業技術人員；3.品質純正的零部件。所以要想確保維修質量一定要慎重選擇維修廠，最好是到重慶力帆乘用車有限公司指定維修站維修，其理由是：冷媒泄漏的原因有管路中的密封膠圈老化、制冷劑壓力異常、系統部件損壞等。在泄漏故障修復后還有一個必要的程序就是補充冷凍機油、將系統內抽真空并充加制冷劑。在維修過程中一定要保證制冷劑和冷凍機油的品質，如果使用了劣質或不同型號的冷媒，將導致壓縮機異常，制冷不良，管路腐蝕、泄漏、管路爆炸、重要部件損壞等。若使用了劣質或不同型號的冷凍機油將出現壓縮機異常，制冷劑變混濁，制冷不良等故障。對于制冷不良的診斷，要求維修人員的技術水平非常高，所涉及的知識比較專業。另外一套完整的空調系統涉及的零部件較多、且運行時間較長、工作環境較惡劣，因而對零部件的要求也較高，一旦出現零件損壞需要更換時，必須選用正規空調生產廠、最好是原配套廠提供的品質純正的零部件。空調制冷系統是否正常運行的初步判斷：將空調設置到最大制冷、風量最大直吹的位置，且空氣內循環，Ａ／Ｃ開關打開。如果冷凝風機、蒸發風機、壓縮機運行正常、無異常響聲，出風口的溫度，大約在4-6攝氏度左右為正常。如將歧管壓力表分別接在制冷系統的高、低壓管上，測量壓縮機工作時高、低壓側的壓力值。正常情況下，其壓力測試值如表1所示。（一）、空調系統完全沒有冷氣吹出

1、吹出的風不涼。開機后（按AC開關），如果冷凝風機、蒸發風機、壓縮機運轉正常、手所感覺到的空調高低壓管的溫度正好符合正常情況，問題可能在于：HVAC上的冷熱風門控制方面，L520空調制冷與制熱是由冷暖風門控制的，暖風水箱始終通熱水，制冷時冷暖風門將暖風水箱進風關閉，空氣流經空調的蒸發器后直接吹出，制熱時冷暖風門將暖風水箱進風打開，空氣流經蒸發器后，再進暖風水箱吹出，如果出現前面所述現象，檢查位于HVAC底部的冷暖風門拉索(黑色)、轉軸是否脫落、查看冷暖風門是否處在暖風關閉的位置?？梢杂檬钟|摸送風口處出風是否溫度偏高，如不能有效地關閉暖風門則需要對其進行維修。

2、制冷系統嚴重堵塞。這時，用壓力表檢測制冷系統的高、低壓側的壓力值，可發現高壓側壓力值比正常時低，而低壓側的壓力值成真空狀態，且堵塞部位前后有明顯的溫差，甚至出現結霜現象，該故障一般出現在儲液干燥器(裝在冷凝器上)或膨脹閥內。因此，可用氮氣對著儲液干燥器或膨脹閥的進口或出口吹氣，如不通暢，說明其堵塞，需更換。

3、壓縮機不工作（1）壓縮機有故障。壓縮機缸墊竄氣、進排氣閥損壞，均能造成壓縮機不能壓縮制冷劑或壓縮不良。此時，用壓力表檢測壓縮機工作時的進氣壓力和排氣壓力，可發現兩者壓力相同或相差不大，提高發動機轉速時，其壓力值仍無明顯變化；用手觸摸壓縮機上的進氣管和排氣管，可感覺兩者溫差不大。

需說明的是，當壓縮機出現缸墊竄氣故障時，用手觸摸壓縮機會感覺非常燙手。壓縮機出現上述故障時，一般需更換。（2）壓縮機電磁離合器線圈燒壞，離合器吸合不上，壓縮機不工作，引起離合器線圈燒壞的原因有可能（1）線路故障造成電流過大；（2）周圍溫度過高；（3）負載過大。離合器線圈正常阻值約4歐母，如大大超出此范圍，則需更換。（3）操縱機構上AC開關失效，無信號輸出，電磁離合器斷電。（4）溫度傳感器、恒溫控制器有故障，無信號輸出，電磁離合器斷電。（5）壓力開關保護：空調系統缺制冷劑，當高壓側壓力低于0.196Mpa時，低壓開關動作，壓力傳感器無信號輸出，電磁離合器斷電。此時要查明系統制冷劑泄漏的原因?？照{系統壓力過高，當高壓側壓力高于2.95Mpa時，高壓開關動作，壓力傳感器無信號輸出，電磁離合器斷電。此種情況，一般會會造成壓縮機頻繁停機，此時要查明系統壓力過高的原因。造成空調系統壓力過高通常有以下幾種原因：制冷劑加注量過多；系統內有空氣；冷凝風扇不工作、冷凝器有灰塵散熱效果不好。（6）壓力開關損壞或接線不好，無信號輸出，電磁離合器斷電。

（7）如果啟動空調制冷系統（開AC）后，兩個電子扇同時運轉，但就是壓縮機不吸合則很可能是汽車主電腦ECU燒穿了，可以修理。（8）當排氣溫度過高時，壓縮機溫度保護開關動作，電磁離合器斷電。（086奧特加壓縮機高壓保護:4±0.4Mpa，泄壓閥回復0.35Mpa。溫度保護：130±5℃，回復105±5℃。（9）當壓縮機排氣壓力過高時，壓縮機泄壓閥動作，電磁離合器斷電，通過泄壓閥放出部分制冷劑后，泄壓閥自動復位。（10）壓縮機保險（F9）是否燒壞，壓縮機繼電器是否損壞，檢查控制面板至壓縮機之間線束是否完好。上述故障現象可檢查空調控制電路：如電源→熔斷絲→空調開關→恒溫器(溫控開關）→空調繼電器線圈的電路完好，故障可能在恒溫器→電磁離合器線圈的電路上。這時可用直流電壓表先測量恒溫開關上輸入端插接線與車身搭鐵之間的電壓，如有電源電壓，再檢測其兩端插接線之間是否導通，若導通，說明故障不在恒溫開關上；然后用相同的方法對低壓開關進行檢測，也可把低壓開關兩端的插接線短路一下，如壓縮機電磁離合器恢復工作，說明低壓開關損壞，需更換，如仍不工作，再進一步檢查壓縮機電磁離合器線圈:從蓄電池正極直接引出一根火線接壓縮機電磁離合器線圈，此時壓縮機電磁離合器應吸合，否則說明其已損壞，需更換。4.制冷系統中無制冷劑?？照{運行時從視液鏡觀察不到制冷劑流動，制冷系統高、低壓側管路溫度無區別，用壓力表檢測制冷系統的高、低壓側的壓力值，高壓側壓力與低壓側的壓力值一樣。

制冷系統中的制冷劑泄漏后，首先要查明漏點，并將其修復好，再重新抽真空，灌注制冷劑。

檢查方法：4.1利用油跡檢漏。由于制冷劑漏出時會帶出來一些油，在泄漏的地方形成油跡，因此可通過檢查油跡的方法找出漏點。

4.2利用肥皂水檢漏。當制冷系統中無制冷劑時，首先需對系統輸入15×105pa壓力的氮氣，然后把肥皂水涂抹在系統的各連接處和焊縫上，如出現氣泡，則說明該處為泄漏部位，應及時修復。

4.3利用電子檢漏儀檢漏。利用電子檢漏儀檢漏，不是向系統輸入氮氣，而是向系統輸入制冷劑蒸氣，并且使其壓力值達到3.5×105Pa，然后將電子檢漏儀上的檢測開關置于檢測位置，使之能聽到有固定節奏的電子信號聲(“嘟……嘟”聲)，再把電子檢漏儀上的吸管口對準可能有泄漏的部位，順著系統路徑連貫地移動。如吸管口吸到制冷劑，電子檢漏儀的電子信號聲便明顯增強，并且吸管口與漏點越接近，發出的電子信號聲也就越大，由此來確定漏點。

為了能迅速準確判斷漏點，應將電子檢漏儀和肥皂水法配合使用。首先用電子檢漏儀查出泄漏的范圍，然后將肥皂水涂抹在其范圍內的接頭上或容易泄漏的部位，即能快速、準確地檢查出來。4.4熒光檢漏。它是利用熒光檢漏劑在紫外/藍光檢漏燈照射下會發出明亮的黃綠光的原理，對各類系統中的流體滲漏進行檢測的。在使用時，只需將熒光劑按一定比例加入到系統中，系統運作20min后，戴上專用眼鏡，用檢漏燈照射系統的外部，泄漏處將呈黃色熒光。熒光檢漏的優點是定位準確，滲漏點可以直接用眼睛看到，而且使用簡單，攜帶方便，檢修成本較低，代表了汽車檢漏的發展方向。

據了解，TP熒光檢漏技術在國外已經有50多年的歷史了，得到了包括通用、大眾、三菱在內的世界主要汽車制造商的認可和應用。

4.5查出泄漏點并維修好后，添加制冷劑R134a時，必須先將空調系統內的空氣抽干凈，還要注意添加壓縮機專用的冷凍機油（見技術參數表）。因為冷凍機油與制冷劑混合在一起，當制冷劑發生泄漏時，機油也隨之滲漏；如果只添加制冷劑，而未相應添加冷凍機油的話，那么由于冷凍機油的缺乏，潤滑不夠造成冷氣系統各部件的磨損加快，會大大縮短空調的壽命。

制冷劑添加要適量，如果制冷劑添加過量的話，產生“液擊”，同樣嚴重影響制冷效果請注意！（1）汽車空調制冷劑:R134a

冷凍機油：見技術參數表（2）系統重新加注制冷劑時加注量：見技術參數表（二）

輸出的制冷量不足

造成輸出的制冷量不足(即吹出的冷氣不涼)的原因如下。

1、制冷劑不足

當制冷系統中循環制冷劑不足時，高、低壓側的壓力值均會比正常時低，且從觀察窗內可看到氣泡流動。

此時，在檢查系統無泄漏后，應添加適量的制冷劑。

2、制冷劑過多

如充注的制冷劑量超過制冷系統的正常容量，必然使冷凝器內液體制冷劑增加，從而減少了散熱面積，使冷卻效率降低。其主要表現是:系統的高、低壓側壓力值比正常時高；用手觸摸高壓管，感覺燙手；斷開空調開關約45s后，從觀察窗中仍看不見有泡沫狀態的制冷劑流過。這時，需從低壓側放掉適量的制冷劑，使其達到正常的排氣壓力和溫度。

3、散熱效果差

冷凝器散熱片變形，表面過臟會使散熱效果變差，從而導致系統的高、低壓側壓力值過高和排氣溫度過高，且用手觸摸從冷凝器出來的