汽车空调不制冷故障诊断与排除

【学习目标】

1.能描述汽车自动空调的控制内容与控制方法

2.能描述汽车自动空调制冷系统的工作原理

3.能分析雪佛兰科鲁兹汽车自动空调机压缩机工作电路

4.能列举雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机不工作的故障原因

5.能诊断与排除雪佛兰科鲁兹汽车制冷剂压力传感器电路故障

【工作任务】

一辆雪佛兰科鲁兹汽车在使用过程中因空调不制冷故障进厂维修，使用故障诊断仪初步检测后显示故障代码“DTC P0530空调（A/C）制冷剂压力传感器电路”。维修人员需要在充分分析雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机电磁离合器控制电路的基础上，合理使用工具、仪器、设备，借助汽车维修手册等资料，诊断与排除该故障。本任务具体要求如下：

（1）熟知汽车自动空调的控制内容与方法；

（2）掌握汽车空调的结构与工作原理；

（3）分析雪佛兰科鲁兹汽车空调压缩机不工作的故障原因；

（4）诊断与排除雪佛兰科鲁兹汽车空调制冷剂压力传感器电路故障。

【相关理论】

一、汽车自动空调的控制内容与方法

为了能够提供舒适的车内环境，汽车空调必须对车厢内空气温度、空气湿度、空气清洁度、空气流动速度进行控制与调节。汽车自动空调的控制内容与方法见表3-1-1。

表3-1-1　汽车自动空调的控制内容与方法

二、汽车自动空调的结构

如图3-1-1所示，汽车自动空调系统中传感器、控制单元和执行器（伺服电机、压缩机等）组成。其中，压缩机、冷凝器等机械部分和手动空调基本是一致的，区别在于它们各自的控制系统。

图3-1-1　汽车自动空调的结构组成及控制示意图

1.传感器

（1）车内及车外温度传感器

它们都是负温度系数热敏电阻传感器，分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调控制单元（ECU）输送温度信号。

（2）蒸发器温度传感器

用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，并由此来控制压缩机电磁离合器的结合或断开。

（3）冷却液温度传感器

用来检测冷却液温度，产生的水温信号输送给自动空调控制单元（ECU），控制低温时鼓风机的转速。

（4）阳光传感器

阳光传感器是一个二极管，利用光电效应，把阳光照射量转换为电流值变化的信号，并输送给自动空调控制单元（ECU），用来调整空调出风的风量与温度。

2.控制单元（ECU）

自动空调控制单元又称自动空调控制器，控制器首先接收来自车内温度传感器和车外温度传感器的输入信号，然后根据来自其他传感器和控制面板上各按键的输入信号，控制压缩机电磁离合器、暖风加热器、热水阀等执行元件。

3.执行器

（1）进气伺服电动机

进气伺服电动机控制进气方式，电动机的转子与进气模式翻板相连。当驾驶员通过操作面板选择“外循环”或“内循环”模式时，空调控制单元控制进气伺服电动机顺时针或逆时针旋转，从而使进气翻板关闭或开启，达到改变进气方式的目的。

（2）空气混合伺服电动机

当驾驶员进行温度控制时，空调控制单元首先根据设置的温度及各传感器输送的信号计算出所需的出风温度，并控制空气混合伺服电动机顺时针或逆时针转动，改变翻板的开启角度，从而改变冷、暖空气的混合比例，调节出风温度与计算值相符。

（3）送风模式伺服电动机

送风模式伺服电动机也叫气流方式伺服电动机。当驾驶员操纵控制面板上的某个送风模式按键时，空调控制单元电机上的相应端子搭铁，控制单元通过电动机的驱动电路使电动机转动，通过连杆使翻板转到相应的位置，打开某个送风通道。

当按下“AUTO（自动控制）”键时，空调控制单元根据计算结果（送风温度），在面部、面部和脚部、脚部三者之间自动改变送风方式。

（4）鼓风机

控制空调出风口风速，与手动空调结构相同。

（5）电磁离合器。

控制压缩机工作，与手动空调结构相同。

三、雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机不工作故障分析

1.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机电路分析

雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机离合器控制电路如图3-1-2所示，空调压缩机运行前，车辆与环境必须要达到如下条件：①蓄电池电压在9～18V；②发动机冷却液温度低于124℃；③发动机转速在600～5500r/min；④空调高压侧压力在269～2929 kPa；⑤节气门位置小于100%；⑥蒸发器温度高于3℃；⑦发动机控制模块没有检测到扭矩负载过大；⑧发动机控制模块没有检测到怠速不良；⑨环境温度高于1℃。

按下空调开关，空调请求工作信号经线路7531传递至空调系统控制模块K33（HVAC控制模块），空调系统控制模块K33通过CAN总线向发动机控制模块K20提供一个脉宽调制信号，发动机控制模块K20接受到该信号后，接通空调压缩机离合器继电器KR29线圈搭铁电路，继电器触点闭合。电源通过保险丝F62UA、继电器KR29触点向空调压缩机离合器供电，空调压缩机离合器启动。空调压缩机启动后，发动机控制模块K20通过脉宽调制信号控制空调压缩机离合器继电器KR29线圈搭铁电路来控制空调压缩机的工作时间。

图3-1-2　雪佛兰科鲁兹自动空调压缩机离合器控制电路

2.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机故障检修

根据图3-1-2所示雪佛兰科鲁兹汽车自动空调压缩机控制电路图所示，自动空调压缩机常见的故障有：空调压缩机不工作、空调压缩机始终接通、空调压缩机工作不正常。引起压缩机电磁离合器故障的原因有：发动机控制单元未收到空调开关信号，空调蒸发器温度传感器B39部分故障，空调制冷剂压力传感器B1部分故障，压缩机离合器继电器KR29控制电路部分故障，压缩机电磁离合器工作电路部分故障。

（1）发动机控制单元未收到空调开关信号。

1）故障原因：空调开关S34损坏；空调控制模块K33损坏；发动机控制模块K20损坏。

2）故障诊断方法：读取数据流。

将点火开关置于“ON（打开）”位置，诊断仪读取空调控制单元“空调开关”参数，启动和关闭空调开关，观察其值是否在“启动”与“未启动”之间变换，变换为正常，不变换为空调开关S34损坏；诊断仪读取发动机控制单元“空调请求信号”参数，启动和关闭空调开关，观察其值是否在“激活”与“未激活”之间变换，变换为正常，不变换为空调控制模块K33损坏。

（2）空调蒸发器温度传感器B39部分损坏。

1）故障原因：空调蒸发器传感器B39损坏；电路故障。

2）故障诊断方法：读取数据流＋线路检测。

将点火开关置于“ON（打开）”位置，诊断仪读取空调控制单元“蒸发器温度传感器”参数值与蒸发器实际温度比较，差值在5℃以内为正常，超过5℃为蒸发器温度传感器部分故障；使用万用表检测其电路是否存在断路、短路或接触不良，如果不存在，则为蒸发器温度传感器故障。

（3）空调制冷剂压力传感器B1部分故障。

1）故障原因：制冷剂压力传感器B1故障；线路故障。

2）故障诊断方法：读取数据流＋线路检测。

将点火开关置于“ON（打开）”位置，诊断仪读取空调控制单元“高压侧压力传感器”参数值与实测值比较，如差别较大为制冷剂压力传感器部分故障；使用万用表检测制冷剂压力传感器端1、2、3电压，其正常值分别为0V、5V和0.3～4.8V，并检测其电路是否存在断路、短路或接触不良，如线路正常则为空调制冷剂压力传感器B1故障。

（4）压缩机离合器继电器KR29控制电路部分故障。

1）故障原因：继电器KR29故障；发动机控制模块K20故障；线路故障。

2）故障诊断方法：动作测试＋线路检测。

将点火开关置于“ON（打开）”位置，诊断仪在空调控制单元选项下进入动作测试界面，选择“空调继电器测试”选项，确认继电器KR29是否发出“咔哒”的响声；有响声则正常，无响声则为有故障。将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，拔下继电器KR29，使用试灯连接85、86端子取代继电器，将点火开关置于“ON（打开）”位置重新进行动作测试，如果试点亮则为继电器KR29故障；在点火开关置于“ON（打开）”位置时，端子86端电压应为电源电压，否则为电路断路；端子85电压为2.9V，如电路正常则为发动机控制单元K20故障。

（5）压缩机电磁离合器工作电路部分故障。

1）故障原因：空调压缩机离合器Q2故障；继电器KR29故障；保险丝F62UA故障；线路故障。

2）故障诊断方法：动作测试＋线路检测。

拔下继电器KR29，用万用表电阻挡检测电路是否存在断路、短路、保险丝F62UA是否完好；使用跨接线跨接继电器KR2930和87端子，将点火开关置于“ON（打开）”位置，观察空调压缩机离合器Q2是否有吸合的声音，有则为继电器KR29损坏，继续使用试灯代替空调压缩离合器接入电路中，将点火开关置于“ON（打开）”位置，观察试灯是否点亮，点亮则为空调压缩机离合器Q2故障。

注意：进行读取数据流操作时，不同厂家生产的诊断仪参数名称可能不同。

【任务准备】

实施本任务的单个工位所使用的设备及工具材料可参考表3-1-2。

表3-1-2　实训设备及工具材料

【任务实施】

一、安装车辆防护装置

1）安装车轮挡块（或三角木）。注意：车轮挡块的安装位置可以是两个后轮，也可以是呈对角关系的前后轮。

2）安装尾气排放系统，并接通尾气排放系统的电源。

3）取车钥匙，解锁车辆，开车门，安装车内防护五件套（方向盘套、手制动杆套、换挡杆手柄套、座椅套、地板垫），同时检查驻车制动杆处于拉紧位置，换挡杆处于空挡（手动变速器）或P挡（自动变速器）位置。

4）打开发动机舱盖，安装车外防护三件套（左、右翼子板布和前格栅布）。

二、诊断与排除雪佛兰科鲁兹制冷剂压力传感器电路故障

1）将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开空调制冷剂压力传感器B1的线束连接器，测试并确认线路5514（制冷剂压力传感器B1端）和搭铁之间的电阻小于5Ω。

注意：如果电阻值等于或大于5Ω，则断开蓄电池负极电缆，2分钟后断开发动机控制模块K20线束接头X1，检测线路5514端对端电阻是否小于2Ω。若电阻值大于或等于2Ω，则修理线路5514开路/电阻过大故障；若电阻值小于2Ω，则更换发动机控制模块K20。

2）将点火开关置于“ON（打开）”位置，测试并确认线路2700（制冷剂压力传感器B1端）和搭铁之间的电压在4.8～5.2V。

注意：①如果电压低于4.8V，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开蓄电池负极电缆，2分钟后断开发动机控制模块K20的线束连接器X1，测试线路2700和搭铁之间的电阻是否为无穷大。若电阻不为无穷大，则修理电路2700对搭铁短路故障；若电阻为无穷大，则进一步测试线路2700端对端电阻是否小于2Ω，如果电阻为2 Ω或更大，修理线路2700开路/电阻过大故障，如果电阻小于2Ω，更换K20发动机控制模块。②如果电压高于5.2V，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开蓄电池负极电缆，2分钟后断开发动机控制模块K20的线束连接器X1，将点火开关置于“ON（打开）”位置，测试线路2700和搭铁之间的电压是否低于0.3V。若电压高于0.3V，则修理线路2700对电压短路故障；若电压低于0.3V，则更换发动机控制模块K20。

3）确认故障诊断仪的“空调高压侧压力传感器”参数低于0.3V。

注意：如果参数高于0.3V，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开蓄电池负极电缆，2分钟后断开发动机控制模块K20的线束连接器X1。将点火开关置于“ON（打开）”位置，测试线路380和搭铁之间的电压是否低于0.3V。若高于0.3V，则修理线路380对电压短路故障；若低于0.3V，则更换发动机控制模块K20。

4）在线路380和线路2700之间安装一条带3A保险丝的跨接线。确认故障诊断仪的“空调高压侧压力传感器”参数高于4.8V。

注意：如果参数电压低于4.8V，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开蓄电池负极电缆，2分钟后断开发动机控制模块K20的线束连接器X1，测试线路380和搭铁之间的电阻是否为无穷大。如果电阻不为无穷大，则修理线路380对搭铁短路故障；如果电阻为无穷大，进一步测试线路380端对端电阻是否小于2Ω，如果为2Ω或更大，则修理线路380开路/电阻过大故障，如果小于2Ω，则更换发动机控制模块K20。

【检查评议】

1.考核要求

1）能正确安装车辆防护装置。

2）能正确读取并记录故障码。

3）能准确分析故障原因。

4）能正确使用工具、量具。

5）排除故障过程合理。

2.配分与评分标准

配分与评分标准见表3-1-3。

表3-1-3　配分与评分标准