【学习目标】
1.能准确描述汽车空调送风系统的作用与结构
2.能描述汽车空调送风系统的工作原理
3.能描述鼓风机转速控制方式
4.能正确分析雪佛兰科鲁兹汽车空调鼓风机电路工作过程
5.能列举雪佛兰科鲁兹汽车空调不出风故障原因
6.能诊断与排除雪佛兰科鲁兹汽车空调不出风故障
【工作任务】
一辆雪佛兰科鲁兹汽车在使用过程中因不出风进厂维修，经初步检查后，发现鼓风机不工作，使用故障诊断仪检测后显示故障代码“DTC B0193 前鼓风机电机转速电路”。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）认识汽车空调送风系统的作用；
（2）了解汽车空调送风系统的结构；
（3）描述汽车空调送风系统的工作原理；
（4）了解鼓风机的控制方式；
（5）分析雪佛兰科鲁兹汽车空调鼓风机电路的工作原理；
（6）诊断与排除科鲁兹汽车空调鼓风机不工作故障。
【相关理论】
一、汽车空调送风系统的作用
1.汽车空调送风系统的作用
汽车车厢内的空间很小，但乘员密度大，乘员排出的二氧化碳、蒸发的汗液、吸烟的烟雾以及从车外进入的灰尘等很容易使车厢内的空气污浊，对人体健康造成伤害。即使车厢内的温度和湿度合适，也不能消除污浊空气带来的不适感。因此，应对车内的空气进行更换，保持车内空气新鲜。
汽车空调通风装置的作用是根据需要输出不同方向、不同风量的清洁空气。通过送风和净化装置净化车厢内的空气，调节车内的温度和湿度，同时也可以防止风窗玻璃蒙雾而影响驾驶员的视线。汽车空调一般装备有两种通风装置：自然通风装置和强制通风装置。
自然通风装置的作用是利用车辆运动所产生的空气压力使车厢外部的空气进入车厢内部。车辆行驶时，某些部位产生压力，另一些部位产生负压力，这样就会形成压力差，使外部空气进入车内。因此，进气口一般安装在产生正压力的部位，而排气口则安装在产生负压力的部位，如图3-3-1所示。
图3-3-1 进气口与排气口布置
强制通风装置的作用是利用风扇装置迫使空气进入车厢内部。进气口和排气口的安装位置与自然通风位置相同。强制通风装置一般与汽车供暖系统或制冷装置一起装备和使用。
2.汽车空调送风系统的结构
汽车空调送风系统一般由三个部分组成。第一部分为空气进入段，主要由鼓风机和气源门（控制内、外循环风门）组成，用来控制新鲜空气和车内再循环空气的进入，如图3-3-2所示。
图3-3-2 送风系统空气进入段 1—脚部/除霜风门电动机；2—进气温度传感器；3—气源门位置电动机；4—鼓风机；5—鼓风机控制单元；6—中间风
第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、热交换器和调温门（温度控制风门）组成，用来调节所需空气的温度，如图3-3-3所示。
图3-3-3 送风系统空气混合段 1—调温门；2—蒸发器；3—空气混合段；4—热交换器
第三部分为空气分配段，主要由各种风门和风道组成，用来控制空气的流向，如图3-3-4所示。
图3-3-4 送风系统空气分配段 （a）各风道；（b）各风口
二、汽车空调通风系统的工作原理
风机（鼓风机）将车外或车内的空气吹向蒸发器，风门1（由进气模式控制开关控制）控制外气（车外空气）与内气（车内空气）的转换，空气混合挡板2（由温度控制开关控制）控制车内空气的温度（最冷、适中、最暖），风门挡板3、4、5、6、7（由送风模式开关控制）控制车内空气的流动分配情况。这些风门挡板不是分别工作的，而是保持一定的关系，进行连动工作。当风门3打开时，向中央、旁侧及后面通风口送风；当风门4打开时，向前后座脚下送风；当风门5打开时，向风窗玻璃及门窗吹风除霜。风门挡板8在炎热天气、驻车状态需要急速冷却时打开，以增加风量。此外，a～d挡板是乘员按照自己的需要可手动开关的辅助风门挡板。
图3-3-5 汽车空调的通风路径 1—风门；2—空气混合挡板；3、4、5、6、7、8—风门挡板；a、b、c、d—辅助风门挡板
三、汽车通风循环的分类
汽车空调通风循环的分类见表3-3-1。
表3-3-1 汽车空调通风循环的分类
四、汽车空调鼓风机转速控制方式
为满足车内乘员的不同送风要求，改善车厢内部环境舒适度，应该按照驾驶员意图控制鼓风机的转速。鼓风机转速一般是通过调速器来实现的，根据控制方法不同可以分为以下三种控制形式。
1.由鼓风机开关和调速电阻联合控制
鼓风机转速控制挡位有二、三、四、五速四种，最常用的是四速。鼓风机的挡位控制开关一般装在操纵面板内，在设置挡位时，鼓风机开关可控制鼓风机电源正极，也可控制鼓风机电路搭铁。调速电阻一般装在空调蒸发器组件上，利用气流进行冷却，其外形如图3-3-6所示。
控制电路如图3-3-7所示，通过改变鼓风机开关与调速电阻的接通方式可实现不同的转速运转。鼓风机开关处于Ⅰ位置时，至电动机的电流需经过3个电阻，鼓风机以低速运行；将开关调至Ⅱ位置时，至电动机的电流需经过2个电阻，鼓风机以中低速运转；将开关拨至Ⅲ位置时，至电动机的电流只经过1个电阻，鼓风机以中高速运转；选定位置Ⅳ时，电路中不串接任何电阻，电动机上加载的是电源电压，鼓风机以最高速运转。
图3-3-6 调速电阻
图3-3-7 鼓风机风速控制电路 1—鼓风机开关；2—调速电阻；3—限温开关；4—鼓风机电机
2.电控模块通过大功率晶体管控制
现代中高档轿车为实现风速的自动控制，其鼓风机的转速一般由控制单元通过大功率晶体管控制，电路如图3-3-8所示。
功率组件控制鼓风机的运转，它把来自控制单元的鼓风机驱动信号放大，放大器的输出信号根据车内情况及操作指令提供不同的鼓风机转速，如果车内温度比所选定的温度高很多，在空调工作的状态下，鼓风机将高速运转，当车内温度降低时，鼓风机速度又降为低速。相反地，如果车内温度比所选定的温度低很多，在加热状态下，鼓风机将以高速启动，而当车内温度上升后，鼓风机速度降为低速。
图3-3-8 使用晶体管控制的鼓风机电路 1—点火开关；2—空调继电器；3—空调控制单元；4—鼓风机电动机；5—晶体管；6—熔断器；7—鼓风机开关
3.晶体管与调速电阻器组合控制
鼓风机控制开关有自动（AUTO）模式和不同转速的人工选择模式，如图3-3-9所示，当鼓风机转速控制开关设定在“AUTO”模式时，鼓风机的转速由空调ECU根据车内外温度及其他传感器的参数控制。若按下人工选择模式开关，则空调电路取消自动控制功能，执行人工设定功能。
图3-3-9 晶体管与调速电阻器组合控制的鼓风机电路
三、雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机控制电路
1.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机控制电路分析
雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机控制电路图如图3-3-10所示，旋转鼓风机风速调节旋钮，请求信号经线路7531输入空调系统控制模块K33（HVAC控制模块），空调系统控制模块K33通过线路754向鼓风机控制模块K8提供脉宽调制信号，鼓风机根据该脉宽调制信号频率改变X2插接器端子2电压在2～13V变动，从而实现鼓风机转速控制。
图3-3-10 科鲁兹轿车鼓风机控制电路图
2.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机故障检修
雪佛兰科鲁兹汽车鼓风机故障有：鼓风机电机不工作和鼓风机电机始终接通，引起鼓风机故障的原因有：鼓风机风速调节开关信号输入故障；空调控制模块故障；空调控制单元K8部分故障；鼓风机电机部分故障。
（1）鼓风机风速调节开关信号输入故障。
1）故障原因：鼓风机风速调节旋钮S34故障；空调控制模块K33故障；线路故障。
2）故障诊断方法：读取数据流。
将点火开关置于“ON（打开）”位置，将鼓风机风速调节旋钮S34依次从低速向高速旋转，观察诊断仪空调控制单元模块“鼓风机电机开关”参数是否与鼓风机挡位相对应，对应为正常，不对应为有故障。点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测量线路7531是否断路、短路或接触不良，如线路正常则为鼓风机风速调节开关故障。
（2）空调控制模块K8部分故障。
1）故障原因：鼓风机电机故障；线路故障。
2）故障诊断方法：电路测量。
在确保空调控制单元及前部电路正常的情况下，将点火开关置于“ON（打开）”位置，操作鼓风机风速调节开关依次从低速向高速旋转，使用万用表测量5987线路（K8端）电压，电压随风速挡位升高而降低为正常，否则为故障。如有故障，检测线路754是否正常，如正常则为鼓风机控制模块K8故障。
（3）鼓风机电机部分故障。
1）故障原因：鼓风机电机故障；线路故障。
2）故障诊断方法：电路测量。
在确保其他部分正常的情况下，拔下鼓风机线束插头，使用试灯替代鼓风机电机，将点火开关置于“ON（打开）”位置，将鼓风机风速调节开关依次从低速向高速旋转，观察试灯亮度是否增加，亮度增加为正常，否则为不正常。如不正常，则检测线路440、线路65及5987是否有断路、短路及电阻过大故障。
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3-3-2。
表3-3-2 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、雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机电路故障诊断与排除
1.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机电路工作过程
如图3-3-10所示，鼓风机电机控制模块K8是HVAC控制模块K33和鼓风机电机M8之间的接口。蓄电池正极通过线路440向鼓风机电机控制模块K8提供电源电压，鼓风机电机控制模块K8通过线路1850搭铁，HVAC控制模块K33通过线路754向鼓风机电机控制模块K8提供鼓风机转速控制信号，鼓风机控制模块K8通过线路65向鼓风机电机M8提供电源电压，鼓风机控制模块K8通过线路5987控制鼓风机电机M8转动速度。鼓风机转速调节过程为：HVAC控制模块K33向鼓风机电机控制模块K8提供脉宽调制（PWM）信号以指令鼓风机电机转速。鼓风机电机控制模块K8根据脉宽调制信号控制线路5987端电压2～13V变化，从而控制鼓风机以不同转速旋转。
2.雪佛兰科鲁兹汽车自动空调鼓风机电路故障诊断与排除
1）将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开鼓风机电机控制模块K8的X1线束连接器，再将点火开关置于“ON（打开）”位置，测试确认线路440（鼓风机控制模块端）和搭铁之间的测试灯点亮。
注意：①如果测试灯未点亮且电路保险丝完好，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测试线路440端对端的电阻是否小于2Ω。若电阻为2Ω或更大，则修理线路440开路/电阻过大；若电阻小于2Ω，则确认保险丝未熔断且保险丝处有电压。②如果测试灯未点亮且电路保险丝熔断，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测试线路440和搭铁之间的电阻是否为无穷大。若电阻不为无穷大，则线路440对搭铁短路故障；若电阻为无穷大，则继续进行以下测试：
断开鼓风机电机M8的线束连接器和鼓风机电机控制模块K8的X2线束连接器，测试线路65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65对搭铁短路故障；如果电阻为无穷大，则连接鼓风机电机M8的线束连接器，在线路65和鼓风机控制模块K8之间安装一条带40A保险丝的跨接线，确认保险丝是否完好，若保险丝熔断，则更换鼓风机电机M8；若保险丝完好，则更换鼓风机电机控制模块K8。
2）使用试红连接线路440和线路1850，测试灯应点亮。
注意：若测试灯不亮，则修理线路1850开路/电阻过大故障。
3）将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开HVAC控制模块K33的X2线束连接器，再将点火开关置于“ON（打开）”位置，测试确认线路754和搭铁之间的电压低于0.3V。
注意：若电压高于0.3V，则修理线路754对电压短路故障。
4）将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测试确认线路754和搭铁之间的电阻为无穷大。
注意：若电阻不为无穷大，则修理线路754对搭铁短路故障。
5）测试确认线路754端对端电阻小于5Ω。
注意：若电阻不小于5Ω，则修理线路754开路/电阻过大故障。
6）更换K8鼓风机电机控制模块确认未出现故障代码“DTC B0193 前鼓风机电机转速电路”。
注意：若再次出现本故障代码，则更换HVAC控制模块K33。
【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）能准确分析总线系统的故障原因。
4）能正确使用工具、量具。
5）排除总线系统故障过程合理。
2.配分与评分标准
配分与评分标准见表3-3-3。
表3-3-3 配分与评分标准
续 表
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