智能空调系统检修

任务4　智能空调系统检修

【任务导入】

空调系统是舒适性装置，汽车内部温度是舒适性的重要指标。车内温度取决于车外温度、空气流量，以及太阳辐射的大小。当车外温度超过30℃，车内的舒适温度只能靠冷风降温达到。传统空调是人工调控的，在空调控制面板上有一个温度调节旋钮，它实际上是一个可变电阻装置，它与蒸发器内的温度感应电阻组成串联电路，当温度改变时，这组电路的阻值发生变化，从而控制压缩机的电磁离合器，当温度低时将离合器分离，空调停止工作；当温度高时将离合器合上，空调继续工作。这样的控制方式比较简单，但温控调节粗糙。自动空调则是自行调控，它能够依据车厢温度自动调节出风温度，具有平滑柔顺性，温控调节精细。另外，自动空调具有自检装置，可以及早发现故障隐患。

与其他车上自控系统一样，自动空调也要有一个“控制中枢”，外加探测仪器等部分。因此，自动空调控制系统由四部分组成：一是传感器部分，专门负责温度信息反馈；二是系统“控制中枢”，也就是空调器控制ECU；三是控制部件，包括空调系统冷凝器电动机、蒸发器电动机、混合气流电动机、气流方式电动机等，用以控制冷暖气组合、开启或关闭正面、侧面和脚部的出风口；四是自检及报警部分。

【任务分析】

自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中，水温传感器位于发动机出水口，它将冷却水温度反馈至ECU，当水温过高时，ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机，同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。

自动空调和手动空调的区别主要在控制方式上，而其基本装置是一样的。因此，当自动空调系统出现故障时，先检查其基本装置有无故障，然后再检查电子控制系统。先易后难，能够比较快地确认故障所在。

【相关知识】

由于电子技术的发展，现代汽车空调已经可由计算机控制。完善的汽车计算机控制的空调系统不仅可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风量和风向等进行自动调节，给乘员提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘员都处于一个舒适的空气环境中，而且还能进行故障检测。计算机控制的空调系统可以实现以下功能。

1．汽车空调自动调节功能

汽车空调自动调节功能包括车内温度和湿度自动调节，回风和送风模式自动控制，以及运转方式和换气量控制等控制功能。电控单元将根据驾驶员或乘员通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定，使空调系统自动运行，并根据各种传感器输入的信号，对送风温度和送风速度及时地进行调整，使车内的空气环境保持最佳状态。电控单元还可以根据气候变化通过选择送风口，改变车内的温度分布。

2．经济运行控制功能

当车外温度与设定的车内温度较为接近时，电控单元可以缩短制冷压缩机的工作时间，甚至在不启动压缩机的情况下，就能使车内温度保持设定状态，达到节能目的。

3．全面的显示功能

通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板，可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度、送风速度、回风和送风口状态，以及空调系统运行方式等信息，使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。

4．故障检测和安全功能

电控单元通过自诊断系统可以对系统的状态进行检测，并对故障情况进行判断，当系统中出现故障时，使系统转入相应的故障安全状态，防止故障进一步扩大。

1．车外空气温度传感器

车外空气温度传感器安装在右外反光镜中，向计算机发送车外空气温度信息，以便计算机能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理。这是一个CTN型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的压力，它是随传感器的电阻变化的。

2．车内温度传感器

它安装在仪表盘上，位于乘客的对面，向计算机传送车内空气温度的信息，以便计算机能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理。这是一个CTN型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的电压，它是随传感器的电阻变化的。

3．蒸发器温度传感器

它将通过蒸发器的气体的温度信息传送给：

（1）BSI，以便管理结霜安全；

（2）空调计算机，以便计算机能够确定所吹出的风温。

它固定在空调的右侧，安装在蒸发器左上部。这是一个CTN型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的电压，它是随传感器的电阻变化的。

4．散热器温度传感器

它向计算机发送通过散热器的空气温度，以便它计算吹出的风的温度，在发动机冷却液冷却的时候起到自动管理作用。

它安装在散热器处，正面的左边。这是一个CTN型热敏电阻，传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的电压，它是随传感器的电阻变化的。

5．车速传感器

车速传感器提供一个电信号，该信号的频率与变速箱次级线圈的转速成正比，因此也和车速成正比。它使计算机能够正确计算空气流量和再循环，安装在变速箱转速器的插座上。它向BSI提供信息，以便使BSI确保可见与集中判断的功能。车速信号通过线路连接到BSI，然后在汽车空调电控单元上送往空调计算机。

【任务实施】

一、实施环境

（1）汽车电器实训室。

（2）轿车、电子仪表、专用工具等。

（3）相应的维修手册或资料。

二、实施步骤

1．空调系统的检查

进行空调系统维护工作的第一个步骤就是要排除对空调系统工作产生不利影响的任何因素，一定要学习和遵守各种安全措施的要求。在进行维护之前，应对以下外部情况作初步检查：

（1）检查冷却系统，检查软管和水泵是否渗漏，检查冷却液液位是否正常；

（2）压缩机和发动机风扇皮带必须处于良好的状态并且处于到正常的张紧程度；

（3）检查大功率风扇和风扇壳安装是否正确，检查风扇离合器的工作情况；

（4）冷凝器散热片不得弄弯、损坏或堵塞，判别是否需要用专业散热片梳直或清洗散热片；

（5）清除栅格或冷凝器的虫网（如果有），虫网会降低通过散热片的风速；

（6）因为很多空调器零件都是在真空状态下工作的，所以应检查全部真空管是否密封；

（7）检查是否出现机械故障，如真空马达、加热器空气道损坏、风门动作功能不正常或热水阀功能不正常等；

（8）检查压缩机前密封和压力安全阀的密封情况。

对空调系统进行检修时，应对温度、制冷剂循环状况、压缩机皮带和压力进行测试和观察。

1）温度检查

在进行温度检查前，首先要热机，并使发动机转速保持在3 000r/min，盖好发动机罩，打开空调控制开关，并使送风机开到最大风量（外部进空气），同时打开所有通风口。

在制冷系统工作3min以后，测定中央通风口的温度（Ta）和外界温度（Tb），然后根据测得的Ta和Tb绘制温度曲线。

2）制冷剂循环状况检查

通过干燥罐视窗检查制冷剂的循环状况，同时可对系统中制冷剂的数量进行粗略的检查。启动发动机，打开空调系统，使发动机在高怠速（1 500～2 000r/min）状态下运转5min后，观察干燥罐视窗。如果液体正常流动，则说明循环正常；如果液体不流动，则应检查系统的密封性并予以修复；如果出现气泡，则说明缺少制冷剂，应检查系统的密封性并予以修复，然后再添加合适的制冷剂；如果出现乳白状气泡，则说明制冷系统的湿度过大。

3）空调压缩机皮带的检查

检查空调压缩机驱动皮带的状况是否良好；驱动皮带是否正确地安装在皮带槽内；驱动皮带的张力是否适中。检查皮带张力时可用皮带张力检测仪，张力大小应为250N。如果张力达不到规定值，则必须调整预紧螺钉，使之达到规定值，如图8－29所示。

4）压力检查

压力检查是一种用歧管仪表组查找故障部位的方法，其前提条件是：发动机转速1 500r/min；送风机转速处于高速状态；温度控制开关置于最冷位置。

安装歧管仪表组时，应关闭高压手阀和低压手阀，然后将注入软管连接到加注阀上，将低压软管接到低压加注阀上，高压软管接到高压加注阀上，最后用手拧紧软管螺母。在安装过程中需要注意：不能将压缩机机油涂到连接座圈上。

安装好歧管仪表后即可以获得歧管仪表的压力读数，根据这些读数情况可进行相应的空调系统运转状况分析。需要说明的是，仪表的读数由于环境温度条件可能会略有变化。

2．制冷剂渗漏检查

1）查找制冷剂渗漏的原因

维修人员的大部分工作时间可能就是检查、寻找和修理渗漏问题。许多渗漏毛病大部分都是因为螺纹接头松动引起的。拧紧这些部位就会解决密封问题。软管偶尔与结构件摩擦也会引起渗漏发生，软管、密封圈等零件变形也会引起渗漏问题。制冷剂渗漏的可能原因如图8－30所示。

图8－29　空调器压缩机皮带队检查

图8－30　制冷剂渗漏的可能原因

歧管表组与空调系统连接。慢慢地打开空调系统低压侧和高压侧杆式维护阀，低压侧和高压侧表组手动阀一定要关闭。

检查空调系统压力。压力值至少为3．5bar或3．5kgf/cm2。如果压力值较低时，按以前介绍的程序加氟，同时确保各个接口、接头，以及配件不得有油、尘埃和其他污染物。

2）气泡检查密封试验方法

用其他方法不能或不容易准确确定渗漏部位时，建议使用这种检查方法。除商品气泡检查液外，家用皂水溶液也可使用。

应用商品皂溶液带的涂抹器将溶液抹到可能发生渗漏的全部接口、接头、配件或制器处，如果用高浓度家用皂液检查时，要用刷子涂抹。气泡形成的地方就会出现渗漏。注意：应对全部空调系统进行检查，因为渗漏部可能不只一处。

3）电子检漏仪渗漏试验方法

某些电子检漏仪只能用于R12空调器或R134a空调器中的一种，而有些检漏仪对于两种类型的空调器都适用。检查空调系统渗漏时要注意选择合适的电子检漏仪。

电子检漏仪应在通风良好的地方使用，而避免在存放易爆性气体的地方使用。严格按照检漏仪厂商的说明书进行检查。如果没有说明书，应按如下程序进行。

（1）将全部控制器和开关拨到断开位置或归零。然后，将检漏仪插头插到非蓄电池控制的被准许的电源插孔内，接通电源开关并预热约5分钟。

（2）将探针放在已知有少量制冷剂的参考区检验检漏仪的工作情况。调整控制器和灵敏度旋钮，一直调到检漏仪反应正确为止。移开探针后，反应应停止；如果反应不停止，应将灵敏度旋钮往低调。

（3）检漏仪灵敏度调好后，在各控制器、密封圈及接头下面移动探头。拆下和检查真空软管。使探针保持移动，不能停留一处接触制冷剂，发现渗漏位置后，按需要进行修理。应当预先估计到，渗漏的地方可能不只一处，如图8－31所示。

图8－31　电子检漏仪渗漏试验方法

注意：严禁探针停留在已知存在有严重渗漏的地方，否则检漏仪的灵敏元件可能被损毁。一旦检查到渗漏，即应将探针移开。

4）卤化物（丙烷）吹管在有制冷剂存在情况下的反应

在有制冷剂存在时，反应极板上方的火焰将发生颜色变化，如图8－32所示。

浅蓝色——无制冷剂泄漏。

黄色——少量的制冷剂泄漏。

图8－32　用卤化物（丙烷）吹管进行泄漏测试

略带紫蓝色——大量制冷剂泄漏。

紫色——制冷剂严重泄漏，泄漏的制冷剂量足以熄灭火焰。

5）荧光检漏仪检漏方法

将定量的紫外线敏感染料引入空调系统，空调器运行几分钟使染料在系统内流通，然后用一台紫外线灯照射空调系统中的各个部件。如果存在泄漏，染料就会发光。这种检漏方法尤其能够精确确定微小泄漏处，如图8－33所示。

图8－33　荧光检漏仪检漏方法

6）染料溶液密封试验方法

染料溶液一般为红色，将染料经加注口引入空调系统中，然后使空调系统运转，如果存在泄漏，红色的染料就会在接头或部件上呈现污渍，如图8－34所示。

图8－34　染料溶液密封试验方法

【相关拓展】

汽车空调系统使用注意事项如下所述。

（1）挡风玻璃前面的进风口应保持畅通，避免被树叶或其他物品遮盖，以便取暖和通风时，空调系统能正常工作。

（2）送风机应以低速工作，气流分布控制开关和温度选择开关置于各自行程的中央位置为宜。

（3）空调系统不使用时，为了避免有害气体进入车内，气流分布控制开关应向中间靠拢，3、4号出风口应关闭。

（4）取暖效果取决于发动机冷却液温度，只在发动机冷却液温度达到工作温度后，才能获得最佳取暖效果。

（5）只有在所有车门关闭时，空调系统调节的冷气或暖气效果才会显著，当汽车停放在太阳下时，车内温度较高时，应打开车窗，放出车内热空气。

（6）当制冷量突然减少时，应断开空调控制开关（A/C），检查排除空调系统故障后再继续使用。

（7）当环境温度高、湿度大时，冷凝器表面可能会形成水珠，这是正常现象。

（8）发动机过热时，应当停止使用空调，待发动机正常工作后再使用。

（9）空调的设计使用温度应在环境温度5℃以上，故使用时的环境温度应高于5℃。

在使用前应检查系统中制冷剂的量是否合适，是否存在泄漏部位，冷凝器冷却风扇能否正常工作，如发现问题，要在修复后方可使用。

（10）使用空调，必须保持系统的清洁，特别是需经常清除冷凝器和蒸发器散热片中的灰尘，以保持良好的热交换效果。

（11）应避免在停车时，或在怠速、高温下长时间使用空调，以免因系统温度和压力过高而损坏。

（12）在不使用空调的季节，每周也需使空调工作5～10min，以便润滑空调系统，防止压缩机等部件内部生锈，保持良好的技术状态。

【复习延伸】

汽车空调常见故障及其成因、排除方法如表8－1所示。

表8－1　常见故障及其成因、排除方法

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