汽车空调系统原理与故障检修分析

摘 要：汽车空调系统的作用在于调节空气温度、湿度、速度、流向和空气洁净度，是改善汽车舒适性的重要装置。因此，汽车空调的检修成为汽车故障检修的一个重要组成部分。本文在介绍汽车空调系统工作原理的基础上，给出了汽车空调系统的常见故障诊断方法，并给出具体检修实例。

关键词：汽车空调系统；故障；检修

一、汽车空调系统的组成

汽车安装空调系统的目的是为了调节车内空气的温度、湿度，改善车内空气的流动性，提高空气的清洁度。因此，汽车空调系统主要由以下几部分组成：

（一）制冷装置

对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或湿，使车内空气变得凉爽舒适。制冷装置由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷管道、制冷剂等组成。

（二）暖风装置

主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖除霜的目的。他由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成。

（三）通风装置

将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好的作用。

（四）空气净化装置

除去车内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使车内空气变得清洁。

（五）控制装置

对制冷、取暖和空气配送系统的温度、压力进行控制，同时对车内的温度、风量、流向进行调节，并配有故障诊断和网络通信的功能，完善了控制系统的自动程度。

二、汽车空调系统的工作原理

汽车空调制冷系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大部件以及其他辅助设备组成，制冷剂在封闭的系统中循环流动。

压缩机运转时，将蒸发器内产生的低压低温蒸气吸入气缸，经过压缩，使蒸气的压力和温度增高后排入冷凝器。在冷凝器中高温高压的制冷剂蒸气与外面的空气进行热交换，放出热量使制冷剂冷凝成高压液态，然后流入储液干燥器，并过滤流出。

经过膨胀阀的节流作用，压力和温度急剧下降，制冷剂以低压的汽液混合状态进入蒸发器。在蒸发器里，低压制冷剂液体沸腾汽化，吸取车厢内空气的热量，然后又进入压缩机进行下一轮循环。这样，制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，完成了一个制冷循环。

在制冷系统中，压缩机起到压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，它是整个系统的心脏。膨胀阀对制冷剂起到节流降压作用，同时调节进入蒸发器制冷剂液体的流量，它是系统高低压的分界线。蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却空气的热量实现降温。冷凝器是放出热量的设备，从蒸发器中吸收热量连同压缩机消耗功能所转化的热量一起从冷凝器中让冷却空气带走。压缩机所消耗的功起到了补偿作用，只有消耗外界的功，制冷剂才能把从车内较低温度的空气中吸取的热量不断地传递到车外较高温度的空气中去，从而达到制冷的目的。

三、汽车空调故障检修设备

汽车空调发生故障，通过诊断后，除了要用到检漏工具和制冷剂回收装置，加注机外，还需要借助一些专业维修工具来进行修理，下面具体介绍下汽车空调维修和安装常用的检测工具

（一）歧管压力计。主要用于检查和判断制冷系统的工作状态和故障情况。由高低压表组成，其实那个有3个接头分别与三根橡胶软管相连接。分别完成制冷系统的抽真空，加注制冷剂的操作

（二）制冷剂注入阀。当向制冷系统灌注制冷剂时，可将注入阀装在制冷剂罐上，旋动制冷剂注入阀手柄，阀针刺穿制冷剂罐，即可加注制冷剂。

（三）真空泵。在汽车空调安装或维修之后，充注制冷剂之前，都必须对制冷系统抽真空，否则制冷系统中的空气和水分会引起系统内压力升高和膨胀阀节油阀处冰堵，影响制冷系统正常工作。

（四）其他维修工具。除了上述工具和设备外，还需要各种扳手、割管器、弯管器、涨管器、解码器和气焊设备等。另外压缩机还应配备离合器扳手，锁紧螺母套筒，六角扳手等专用工具。

四、汽车空调故障诊断及维修

空调系统的常见故障分为电气故障和制冷系统故障两大类，对于独立式空调组，还有机械故障。常见的故障现象是压缩机-离合器故障和制冷剂不足。

（一）电气故障诊断及维修

在空调系统使用过程中。若电气系统存在故障，一般应首先对控制电路的工作状况进行检查。如经检查线路故障的可能性后，才可对用电装置和控制元件进行拆修和检查。

判断空调系统控制电路的工作状况时，一般可以采用短路试验法，用导线将某段控制电路或电路中个别元器件短接，让电流从导线上经过。如果用电装置工作恢复正常，则说明被短接的这段电路或元器件有故障。例如：空调开关打开后，制冷压缩机的电磁离合器不能吸合。为判断故障，可以用一根导线直接通过电源为电磁离合器供电，如这时电磁离合器吸合，说明其控制电路存在断路故障；如此时离合器仍不工作，则说明电磁离合器的内部存在故障，应予以检修，在确认控制电路存在故障后，也可用导线将电路中怀疑有故障的电器元件短接，然后观察电磁离合器能否吸合，以判断是否有故障。如将控制电路中的低压开关短路，如果电磁离合器吸合，则说明低压开关内部损坏或系统缺少制冷剂。但利用短路试验法检查空调系统的控制电路时应注意，如果是电路的熔断器烧坏，不能用导线短接。为防止损坏用电装置或电气元件，一定要在查清熔断器熔断的原因并加以排除后，再用规格相同的熔断器进行更换。

（二）制冷系统诊断及维修

空调系统的常见故障通常表现空调不制冷，不制热，制冷制热效果不佳，蒸发器结霜，空调噪声人，压缩机不能启动或难启动，散热效果差从空调出风口来的风有异味等。不但没有降低驾驶员的疲劳强度，反而损耗发动机功率，影响发动机的经济性与动力性。通常情况下，汽车诊断空调故障可以采用简易诊断的方法。 1、制冷剂泄漏

空调制冷主要的载体是制冷剂，一旦制冷剂泄漏则空调制冷效果差或完全不制冷，而空调出现泄漏的地方主要集中在两器的焊接接头处、毛细管焊接处、压缩机吸排气管、喇叭口、连接管等位置。检查可以先进行简单的目测，主要检查连接管接头处，一般泄漏的位置都会有油迹，必须首先找到漏洞将其修补好，重新抽真空，灌注制冷剂。

2、制冷系统严重堵塞

压缩机工作时，若制冷系统严重堵塞，就无制冷剂循环，也就失去了制冷效果。在这个时候，用压力表检测制冷系统的高、低压侧的压力值，会发现高压侧压力比正常低，低压侧的压力值为真空态，且堵塞的前后部分之间有明显的温度差异，一般出现在储液干燥器或膨胀阀内。因此，可以用氮气对储液干燥器或膨胀阀的进口或出口吹扫，如果不通畅，说明堵塞，需要更换。

3、压缩机部件损坏

压缩机缸垫窜气、进排气阀损坏，使压缩机不能压缩制冷剂。此时，用压力表检测压缩机工作时的进气压力和排气压力，可以发现两者压力相同或相似，提高发动机转速，压力值仍无明显变化。用手触摸压缩机进气管和排气管。能感觉到两者之间的温度差。当压缩机缸垫窜气，用手触摸感觉很热。在这个时候，一般需要更换损坏的零件。

五、轿车空调故障维修案例分析

（一）案例一

故障现象：一辆现代悦动1.8L的轿车，经车主反映大部分时间表现不制冷，有时候表现为不间断的制冷。

故障诊断：用手触摸发现高压管烫手，再用空调压力表诊断发现低压段制冷剂的压力偏低，高压段压力偏高，在膨胀阀前后出现结霜。怠速时，低压应该为245 kPa，高压应该为1471 kPa左右。

故障原因：制冷剂中有水分或污垢阻挡制冷剂流动。

故障排除：膨胀阀前后出现结霜，可能是膨胀阀被污垢堵塞，也有可能是储液干燥器内的滤清器堵塞，可以从观察镜检查，空调在工作时有大量的气泡流动，且储液干燥器前后管上温差较大，说明储液干燥器内的滤清器堵塞，应先回收制冷剂，再拆开系统，更换储液干燥器。膨胀阀前后管子出现的结霜，用压缩空气清除膨胀阀中的污垢，在清除中发现热敏管有气体跑出，更换膨胀阀，故障排出后，在将制冷剂加入系统，经测试制冷正常。

（二）案例二

故障现象：凯美瑞200G在一次交通事故修复后，空调制冷效果下降。

诊断过程：

2、用解码器测试系统无故障。

3、用压力表测量空调高低压管的压力正常，说明管路无泄露通过技术员分析认为有可能是加入了R12制冷剂（所有凯美瑞的车型都只适用R134a制冷剂）。重新加注了R134a制冷剂，故障排除。

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