畢業(yè)論文-豐田卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的故障與檢修

畢業(yè)論文說明書課題名稱：豐田卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的故障與檢修學(xué)生姓名學(xué)號二級分院（系）專業(yè)班級指導(dǎo)老師摘要針對豐田自動空調(diào)的故障的問題，本文介紹了豐田空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成及其各部件的工作原理，豐田空調(diào)的故障案例分析各個部件其工作原理。對于所學(xué)的知識進行良好的總結(jié)歸納，以更好的掌握熟悉汽車自動空調(diào)的檢測與維修關(guān)鍵詞：卡羅拉；自動空調(diào)；制冷系統(tǒng)；故障檢修目錄目錄17203摘要 I7626第1章緒論 27964第2章卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理和組成 350092.1卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理 325302.2卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成 513582第3章卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)故障類型 10116803.1卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的機械故障 10103323.2卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)電氣故障 11211873.3故障案例 1327626第4章總結(jié) 1724276參考文獻 1829865致謝 19緒論隨著當(dāng)代人民生活水平的提高，車主對所使用的汽車內(nèi)部空間舒適性要求也越來越高，所以當(dāng)代汽車的自動空調(diào)成了必不可少的配置，自動空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)電腦ECU對環(huán)境溫度、陽光溫度等傳感器信號進行識別接收計算后與溫度調(diào)節(jié)信號作比較，進一步控制相關(guān)執(zhí)行元件的相關(guān)動作，使車內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)量等自動地維持在車主的設(shè)定溫度，達到節(jié)能的同時兼顧操作便利性。使車內(nèi)乘坐人員舒適性大大提高。作為全球最大的汽車生產(chǎn)以及銷售公司之一的豐田汽車集團，其旗下車型卡羅拉保有量大，其自動空調(diào)系統(tǒng)具有典型性和代表性。本文以該款車型的自動空調(diào)制冷系統(tǒng)作為研究對象，重點論述了自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理與故障檢修。為同行或自己今后的技術(shù)維修提供一種技術(shù)參考?？_拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理和組成2.1卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理空調(diào)制冷系統(tǒng)是由壓縮機、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機等組成各部件之間采用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個密閉系統(tǒng)。如圖2-1空調(diào)制冷系統(tǒng)基本組成。圖2-1空調(diào)制冷系統(tǒng)基本組成1、制冷系統(tǒng)工作原理制冷系統(tǒng)工作時，制冷記憶不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，每個循環(huán)分為四個基本過程：（1）壓縮過程：壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處的低溫抵壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排除壓縮機。（2）散熱過程：高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并排出大量的熱量。（3）節(jié)流過程：溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細小液滴）排除膨脹裝。（4）吸熱過程：霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器，因此時制冷劑沸點遠低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量，而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進入壓縮機。上述過程周而復(fù)始的進行下去，便可達到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。如圖2-2所示為空調(diào)制冷系統(tǒng)原理圖。圖2-2空調(diào)制冷系統(tǒng)原理圖2、自動控制系統(tǒng)原理（1）自動控制系統(tǒng)由車內(nèi)溫度傳感器、車外空氣溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、陽光傳感器、空氣控制電動機、加熱器和冷凝器風(fēng)扇、車內(nèi)控制裝置組成。（2）自動控制系統(tǒng)原理是根據(jù)各傳感器檢測到車內(nèi)的溫度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動機冷卻液溫度以及其他有關(guān)的開關(guān)信號等輸出控制信號，控制散熱器風(fēng)扇、冷凝器風(fēng)扇、壓縮機離合器、鼓風(fēng)機電動機及其空氣控制電動機的工作狀態(tài)，實現(xiàn)自動控制車內(nèi)溫度。如圖2-3各傳感器的位置圖。圖2-3傳感器的位置圖2.2卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成1）壓縮機豐田卡羅拉空調(diào)采用定排量壓縮機，它的排氣量是隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的提高而成比例提高的，它不能根據(jù)制冷的需求而自動改變功率輸，而且對發(fā)動機油耗的影響比較大。如圖2-4卡羅拉空調(diào)壓縮機。圖2-4卡羅拉空調(diào)壓縮機卡羅拉的壓縮機控制一般通過采集蒸發(fā)器出風(fēng)口的溫度信號來實現(xiàn)，當(dāng)溫度達到設(shè)定的溫度，壓縮機停止工作;當(dāng)溫度升高后，壓縮機開始T二作。定排量壓縮機也受空調(diào)系統(tǒng)壓力的控制，當(dāng)管路內(nèi)壓力過高時，壓縮機停止工作。2）冷凝器卡羅拉冷凝器采用鰭片式，以利于進一步提高換熱效率和減輕重量，由于采取減薄管片厚度、增加管子內(nèi)肋片、翅片開切口、改變翅片形狀及開口角度等措施，加大了翅片散熱面積，強化了氣側(cè)和液側(cè)的熱交換效率。如圖2-5為卡羅拉冷凝器。圖2-5卡羅拉冷凝器優(yōu)勢原因：卡羅拉卡羅拉通過提高制冷劑管道內(nèi)部的鰭片的密度，使制冷劑與冷凝器之間的導(dǎo)熱面積擴大了20％。同時還開發(fā)出新型加工技術(shù)，能夠以與原來的管路相同的速度來量產(chǎn)，保證了生產(chǎn)效率。另外還使制冷劑管道內(nèi)部的容積較以往產(chǎn)品加大了25％。3）儲液干燥器1、卡羅拉儲液干燥器結(jié)構(gòu)貯液干燥器的結(jié)構(gòu)主要包括過濾部分（過濾網(wǎng)）、干燥部分（干燥劑、吸濕劑）、密閉容器部分（筒體或罐體）及進、出孔。如圖2-6為儲液干燥器結(jié)構(gòu)圖。圖2-6卡羅拉儲液干燥器2、儲液干燥器的作用：（1）、儲存液體（2）、吸收水分（3）、過濾臟污（4）、觀察制冷劑流動工況。4）膨脹閥1、膨脹閥作用（1）膨脹閥的節(jié)流：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后，成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑，為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件；（2）控制制冷劑的流量：進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過蒸發(fā)器后，制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收熱量，降低車內(nèi)的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量，保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑，若流量過大，出口含有液態(tài)制冷劑，可能進入壓縮機產(chǎn)生液擊；若制冷劑流量過小，提前蒸發(fā)完畢，造成制冷不足。膨脹閥工作原理感溫包內(nèi)充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過毛細管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如果空調(diào)負荷增加，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高，膜片上壓力增大，推動閥桿使膨脹閥開度增大，進入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加，制冷量增大；如果空調(diào)負荷減小，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小，以同樣的作用原理使得閥開度減小，從而控制制冷劑的流量。如圖2-7為卡羅拉膨脹閥工作示意圖。圖2-7卡羅拉膨脹閥工作示意圖5）蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用：是將膨脹閥出來的低壓制冷劑蒸發(fā)而吸收車內(nèi)空氣的熱量，從而達到車內(nèi)降溫的目的。圖2-8為卡羅拉空調(diào)蒸發(fā)器。圖2-8卡羅拉空調(diào)蒸發(fā)器6）鼓風(fēng)機其本質(zhì)即為一個風(fēng)扇，它的作用即吹蒸發(fā)器，把冷風(fēng)帶入車內(nèi)。如圖2-9為卡羅拉鼓風(fēng)機。圖2-9卡羅拉自動空調(diào)鼓風(fēng)機

第3章卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)故障類型3.1卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)的機械故障1、打開空調(diào)，冷氣時有時無。造成這種現(xiàn)象的主要原因電磁離合器摩擦面粘有油污或嚴重磨損，造成離合器打滑，使壓縮機工作不正常，導(dǎo)致冷氣時有時無。排除方法：清洗電磁離合器摩擦面油污或重新調(diào)整間隙。2、空調(diào)運行正常，空調(diào)降溫效果不好，高壓壓力和低壓壓力均偏高。造成這種現(xiàn)象的主要原因是空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑加注量過多或壓縮機潤滑油加注多。針對這種現(xiàn)象的排除方法：應(yīng)重新回收制冷劑放出過多的壓縮機潤滑油，然后進行抽真空、保壓、按空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的充注量加注制冷劑，故障即可排出。3、空調(diào)工作正常，使用一段時間后制冷效果越來越不好，高壓壓力和低壓壓力均偏低。造成這種現(xiàn)象的主要原因是汽車在運行過程中振動后使管路的各個接頭部位有松動現(xiàn)象，制冷劑慢性泄漏造成。針對這種現(xiàn)象的排除方法：重新將各接頭擰緊，然后進行抽真空、保壓、按空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的充注量加注制冷劑，故障即可排出。4、空調(diào)開始運行時一切正常，但過一段時間后制冷效果明顯下降直至不制冷，高壓壓力很高，低壓壓力非常低，停止運行一段時間后再起動又恢復(fù)正常，過一段時間又重復(fù)上次的現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的主要原因是膨脹閥冰堵。針對這種現(xiàn)象的排除方法：更換干燥過濾器，然后重新進行抽真空、保壓、按空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的充注量加注制冷劑，故障即可排出。5、空調(diào)系統(tǒng)運行10多分鐘后，出風(fēng)口溫度偏高，制冷效果不好，低壓壓力偏高，壓縮機有碰擊聲。造成這種現(xiàn)象的主要原因是膨脹閥失效。針對這種現(xiàn)象的排除方法：更換膨脹閥，然后進行抽真空、保壓、按空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的充注量加注制冷劑，故障即可排出。6、空調(diào)系統(tǒng)運行正常，空調(diào)降溫效果不好，出風(fēng)口風(fēng)量不足，風(fēng)機噪聲加大，蒸發(fā)器有結(jié)霜現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的主要原因是蒸發(fā)箱通道中有臟物風(fēng)阻加大，過濾網(wǎng)阻塞。

針對這種現(xiàn)象的排除方法：拆卸下蒸發(fā)器芯體和過濾網(wǎng)進行清洗（每年進行一次），然后重新裝配，安裝完畢后進行抽真空、保壓、按空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的充注量加注制冷劑，故障即可排出。

3.2卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)電氣故障故障碼故障碼檢測項目故障可能發(fā)生部位存儲器00正常11車內(nèi)溫度傳感器電路1、車內(nèi)溫度傳感器2、空調(diào)放大器3、車內(nèi)溫度傳感器和空調(diào)放大器之間的線束連接8.5分鐘或更長12環(huán)境溫度傳感器電路環(huán)境溫度傳感器環(huán)境溫度傳感器和空調(diào)放大器之間的線束連接3、空調(diào)放大器8.5分鐘或更長13蒸發(fā)器溫度傳感器電路蒸發(fā)器溫度傳感器蒸發(fā)器溫度傳感器與空調(diào)放大器之間的線束連接3、空調(diào)放大器8.5分鐘或更長14水溫傳感器電路水溫傳感器水溫傳感器和發(fā)動機ECU之間的線束連接發(fā)動機ECU和儀表ECU之間的線束和連接器儀表ECU和空調(diào)放大器之間的線束和連接器空調(diào)放大器21日光傳感器電路（短路）日光傳感器日光傳感器和空調(diào)放大器之間的線束和連接器空調(diào)放大器8.5分鐘或更長日光傳感器電路（斷路）23壓力開關(guān)電路壓力開關(guān)空調(diào)放大器空調(diào)混合風(fēng)擋位置傳感器和空調(diào)放大器之間的線束和連接器1分鐘或更長31空氣混合風(fēng)擋位置傳感器電路空氣混合風(fēng)擋位置傳感器空調(diào)放大器空氣出風(fēng)口擋位置傳感器和空調(diào)放大器之間的線束和連接器33空氣出風(fēng)擋位置傳感器電路空氣出口風(fēng)擋位置傳感器空調(diào)放大器空氣出口風(fēng)擋位置傳感器和空調(diào)放大器之間的線束和連接1分鐘或更長41空氣混合控制伺服電機空氣混合控制伺服電機空氣混合風(fēng)擋位置傳感器空氣混合風(fēng)擋伺服電機和空調(diào)放大器之間的線束或連接器空調(diào)放大器15秒43空氣出口控制伺服電機空氣出口控制伺服電機空氣出口風(fēng)擋位置傳感器空氣進口風(fēng)擋，伺服電機和空調(diào)放大器之間的線束或連接器空調(diào)放大器15秒卡羅拉自動空調(diào)制冷系統(tǒng)電路圖鼓風(fēng)機控制電路圖如圖3-1所示。鼓風(fēng)機電動機插接器處是由+B（常電源）、GND和S1三線組成。測量+B與GND電壓為12V，檢查FLMAIN、ALT、HTR熔斷絲連接。圖3-1鼓風(fēng)機控制線路電動冷卻風(fēng)扇控制電路圖3-2電動冷卻風(fēng)扇控制電路空調(diào)工作時，高壓端壓力大于3.5MPa，且水溫低于93℃。水溫開關(guān)處于閉合狀態(tài)，而高壓開關(guān)打開。兩風(fēng)扇電動機串聯(lián)工作，兩風(fēng)扇同時低速運轉(zhuǎn)，以滿足冷凝器散熱需要。3.3故障案例1）故障描述故障現(xiàn)象：豐田卡羅拉07款，5.9萬公里，冷車啟動后開空調(diào)正常制冷，行駛5公里后，制冷效果就會變差。此車前部曾出過事故，修復(fù)后就如此。2）故障分析故障分析：通過故障現(xiàn)象，可大致判斷故障范圍如下：（1）空調(diào)壓縮機不工作；（2）空調(diào)壓縮機皮帶打滑、破裂、太松；

（3）空調(diào)管路破損或制冷系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏；

（4）膨脹閥損壞；

（5）制冷系統(tǒng)內(nèi)部堵塞；（6）熔斷絲燒斷。3）故障檢測使用工具1、歧管壓力計圖4-1歧管壓力計歧管壓力計有兩個壓力表，一個壓力表用于檢測制冷系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力，另一個壓力表用于檢測制冷系統(tǒng)低壓側(cè)的壓力。低壓側(cè)的壓力表既可用于顯示壓力，也可用于顯示真空度，真空度讀數(shù)范圍為0~0.1MPa，壓力刻度從0開始，量程不小于1MPa，高壓側(cè)壓力表測量的壓力范圍從0開始，量程不得小于2.11MPa。如圖4-1。制冷劑注入閥為便于維修汽車空調(diào)和隨車攜帶方便，制冷劑生產(chǎn)廠制造了一種小罐制冷劑（一般為350g左右），但要將它注入到汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中去，要有注入閥才能打開此罐。如圖4-2。圖4-2制冷劑注入閥3、真空泵真空泵真空泵一般為葉片式旋轉(zhuǎn)泵，靠偏置旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生抽吸作用，使被抽系統(tǒng)形成真空條件，從而降低系統(tǒng)內(nèi)的壓力，排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣和水分。這種方式使系統(tǒng)中的水分在低壓時冷凝，然后和殘留的空氣一起排出。如圖4-3為真空泵。真空泵圖4-3真空泵4）故障檢測過程冷車檢測空調(diào)壓縮機抵壓側(cè)和高壓側(cè)壓力正常，溫度正常。致冷系統(tǒng)的氣流通道無堵塞。散熱器風(fēng)扇可以由低速過渡到高速，制冷效果良好。路試發(fā)現(xiàn)空調(diào)制冷效果越來越差，但無故障碼，高壓壓力升到1.72MPa，過高了。于是檢查冷凝器，發(fā)現(xiàn)冷凝器臟，徹底沖洗，制冷效果好了，壓力降為1.39MPa，正常了，可一會兒制冷效果又差了，壓力又升高。于是又檢查了空調(diào)壓力傳感器，無問題。蒸發(fā)器也不結(jié)霜。由于用自來水沖洗冷凝器的時候，冷凝效果變好，最后終于意識到還是冷凝器散熱的問題。最終發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇反轉(zhuǎn)，無法正常散熱。檢查冷卻風(fēng)扇線束，發(fā)現(xiàn)白線接白線，紅線接黑線，應(yīng)該是白線接黑線，紅線接白線，是修理工維修時給接錯了。將兩根線從新連接后故障排除。打開空調(diào)觀察制冷劑含量，發(fā)現(xiàn)制冷劑量正常。壓縮機工作正常，且鼓風(fēng)機工作正常。用手感覺空調(diào)管路高低壓無明顯溫差。用壓力表測量高低壓側(cè)壓力基本相同。基本判定膨脹閥損壞。5）排故結(jié)論確認故障后，換上同型號膨脹閥，試車，故障成功排除。

第4章總結(jié)在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！在論文工作中，遇到了很多自己不能解決的問題，一直得到老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我不斷克服困難，從而對汽車空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)知識有了更加的了解，對我以后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。偉老師以其淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無私幫助!值此論文完成之際，謹向老師致以最崇高的謝意!在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧三年來的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對現(xiàn)在的收獲，我感到無限欣慰。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!感謝參考文獻所列舉的各位作者，他們的研究成果給予我很大啟迪和幫助。在此，謹借此文向所有給