汽车电气故障诊断与修复课件.ppt
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1、汽车电气故障诊断与修复 中国交通教育研究会职业教育分会 汽车运用工程专业委员会 组织编写 上海景格科技股份有限公司 技术支持 官海兵 张光磊 主 编 潘开广 胡雄杰 副 主 编高职汽车检测与维修专业资源库合作建设教材高职汽车检测与维修专业资源库合作建设教材 课件制作课件制作:杨丽慧:杨丽慧汽车充电指示灯点亮故障诊断与修复发动机不起动故障诊断与修复前照灯不亮故障诊断与修复汽车转弯灯故障诊断与修复汽车仪表系统故障诊断与修复学习任务一学习任务二学习任务三学习任务四学习任务五学习任务六电动车窗不升降故障诊断与修复电动座椅不能调节故障诊断与修复刮水器无间歇挡故障诊断与修复汽车防盗系统故障诊断与排除安全气
2、囊系统故障诊断与排除学习任务九学习任务十学习任务十一学习任务十二学习任务七学习任务八中央门锁失灵故障诊断与修复电动后视镜失灵故障诊断与修复汽车空调系统故障诊断与修复学习任务十三学习任务十四学习任务十五学习任务十六汽车倒车雷达失灵故障诊断与修复汽车音响及导航系统故障诊断与修复汽车车载网络系统通信不正常故障诊断与修复 学习任务十三 活塞连杆组故障诊断与修复汽车空调系统故障诊断与修复 任务概述随着人们对汽车舒适性要求的提高,汽车空调系统已成为汽车上的标配系统,在天气炎热或寒冷的时候,以及雨雾天气中发挥着重要的作用。但汽车空调系统在长时间不使用后,会由于制冷剂的泄漏或其他故障而不能进行有效制冷或取暖,
3、必须定期进行维护,并在出现故障后及时进行维修,这是保证空调系统有效运行的必要措施。任务概述伴随着汽车技术的发展,以及人们要求的提高,汽车空调系统也经历了从手动空调到自动空调的过渡,目前市场上依据汽车价格及配置的不同而主要采取手动和自动空调两种类型。同时也引入了很多新型技术,如可变排量压缩机、双区空调等,在提高制冷供暖能力和节能减排方面均有很大的改进。保证汽车空调系统良好的技术状况对于提高汽车乘坐舒适性和行车安全性均有重要作用。因此,必须定期对汽车空调系统进行检查与维护,并及时加注制冷剂和冷冻油,并更换已严重磨损或损坏的零部件,以便及时发现和排除故障,确保汽车空调系统的工作性能良好。主要学习任务
4、汽车蓄电池的检测汽车蓄电池的检测 制冷系统不制冷故障的检修暖风系统暖风不足故障的检修自动空调故障警告灯报警故障的检修 子子任务任务 活塞连杆组故障诊断与修复制冷系统不制冷故障的检修制冷系统不制冷故障的检修 任务描述 学习目标知识准备操作指引任务实施12345任务小结任务小结6 任务描述夏天快到了,车主王先生反映,他所驾驶的一辆2006款丰田卡罗拉轿车,已经4个多月没使用空调,空调使用效果不理想,制冷不足,甚至不制冷。汽车空调系统能够将车内空气环境调节到舒适的环境,已经成为汽车的重要子系统,当长时间不适用空调时,会由于制冷剂和冷冻油的泄漏、机械部件的缺乏润滑而导致空调制冷通风效果的降低,从而影响
5、到空调的正常使用。现在需要你对客户轿车的空调系统进行诊断与修复。学习目标(1)认识汽车空调系统的功能、组成与分类;(2)掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理;(3)掌握典型汽车空调压缩机的构造及各工作原理;(4)掌握冷凝器与蒸发器的分类与构造;(5)认识膨胀阀与孔管的类型、构造与工作原理;(6)认识储液干燥器与集液器的构造;(7)能正确拆装汽车空调系统主要总成部件;(8)会运用所学知识和经验,为客户提供汽车空调系统日常维护的建议;(9)能对汽车空调进行检漏、抽真空作业;学习目标(10)能对汽车空调进行制冷剂和冷冻油加注作业;(11)会对压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和储液干燥器等制冷系统主要部
6、件进行检修操作;(12)具备信息查询和手册使用的基本能力;(13)能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作;(14)能与同学密切合作,规范安全地完成学习活动;(15)养成自主学习的习惯,培养规范操作的工作作风及环保意识。建议学时:学时 知识准备1.汽车空调系统的功用汽车空调系统通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境,即对车内的温度、湿度、气流速度进行调节,且具有净化空气的功能。除此之外,汽车空调还能在特殊气候季节除去风窗玻璃上的雾、霜、雪等,使驾驶人视野清晰,确保行车安全。(1)调节车内温度。驾驶人根据气候的变化,通过调节或设定空调控制面板上的温度调节开关,调节或设定适宜的车内温度。(2)调
7、节车内湿度。通过制冷或取暖装置去除空气中的水分,使车内湿度控制在50%70%的人体舒适范围之内。(3)调节车内气流速度。根据人体生理特点,使空气流动方向形成上凉足暖的环境,且通过出风口位置、出风方向和鼓风机挡位来调节车内空气的流速。一、汽车空调基本知识 知识准备1.汽车空调系统的功用(4)车内空气过滤和净化。车内空间小、乘客密度大,且发动机废气和道路上的粉尘都容易进入车内,容易造成车内空气污浊,严重影响乘员的舒适性和身体健康。因此,必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能。(5)除霜除雾功能。当车内外温差相差太大时,车窗玻璃上会出现霜或雾,会影响驾驶人视线,可以利用空调相
8、应模式予以去除。一、汽车空调基本知识 知识准备2.汽车空调系统组成汽车空调系统按其功能可分为制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统5个基本部分。1)制冷系统车内的空气或外部进入车内的新鲜空气进行冷却与除湿,使车内空气变得凉爽舒适。制冷系统主要由制冷循环装置和电气调节与控制装置两部分组成2)暖风系统对车内或外部进入车内的新鲜空气进行加热,以提高车内空气的温度,同时还可以对前窗玻璃进行除霜、除雾。3)通风系统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霜也起着良好作用。一、汽车空调基本知识 知识准备2.汽车空调系统组成4)空气净化装置除去车内空气中的尘埃、臭味
9、、烟气及其他有毒气体,使车内空气变得清新。5)控制系统其作用是对制冷系统、暖风系统及通风系统的工作进行控制,同时对车内的空气温度、风量、流量进行调节,保证空调系统正常工作。将上述全部或部分有机地组合在一起安装在汽车上,便组成了汽车空调系统。在一般的轿车和客、货车上,通常只有制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化装置和控制系统,在高级轿车和高级大、中客车上,还有加湿装置。一、汽车空调基本知识 知识准备3.汽车空调系统的分类1)按功能分类汽车空调按功能可分为冷暖分开型、冷暖合一型和全功能型。(1)冷暖分开型。制冷和采暖系统各自分开,一般用于大型客车。(2)冷暖合一型。在暖风机的基础上增加蒸发器芯和
10、冷气出风口,但制冷和采暖各自分开,不能同时工作。(3)全功能型。集制冷、除湿、采暖、通风和净化于一体,其功能完善,提高了乘员的舒适性,越来越多的汽车空调采用了这种形式,如图13-1所示。一、汽车空调基本知识图13-1 全功能型汽车空调 知识准备3.汽车空调系统的分类2)按驱动方式分类汽车空调根据压缩机驱动形式的不同分为独立式和非独立式两种。(1)独立空调。制冷压缩机由专门的空调发动机或电动机驱动,系统的制冷性能不受汽车发动机工况的影响,工作稳定,制冷量大。多用于大、中型汽车上。(2)非独立空调。空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动,系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大,工作稳定性较差。多用
11、于中、小型汽车上。一、汽车空调基本知识 知识准备3.汽车空调系统的分类3)按自动化控制程度分类按自动化控制程度可分为手动空调(MTC)和自动空调(ATC)两种。(1)手动空调。在手动空调系统中,进气源、空气温度、空气分配及鼓风机速度等功能都是驾驶人通过旋钮或拨杆进行手动调节选择的,典型的手动空调控制面板如图13-2所示。(2)自动空调。自动空调系统自动监控并调节温度、鼓风机速度和空气分配。典型的自动空调控制面板如图13-3所示。一、汽车空调基本知识图13-2 手动空调控制面板图13-3 自动空调控制面板 知识准备3.汽车空调系统的分类4)按送风方式分类汽车空调按送风方式不同可分为直吹式和风道式
12、。(1)直吹式。冷气或暖气直接从空调器送风面板吹出,主要用于非独立式空调系统。(2)风道式。将空调器处理后的空气用风机送到塑料风道,再由车厢顶部或座位下的各风口送至车内,主要用于独立式空调系统。一、汽车空调基本知识 知识准备3.汽车空调系统的分类5)按布置形式分类按布置形式可分为整体式空调、分体式空调、分散式空调。(1)整体式空调。将各部件安装在一个专门机架上,构成一个独立总成,动力源为副发动机,最终由送风管将冷风送入车内。主要用于独立式空调系统的布置。(2)分体式空调。将各部件根据汽车具体结构,部分或全部分开布置,用管道相互连接。主要用于独立式空调系统的布置。(3)分散式空调。将各部件分散安
13、装于车上,主要用于非独立式空调系统的布置。一、汽车空调基本知识 知识准备1.制冷系统的组成与工作原理汽车空调制冷系统是通过制冷工质在系统内循环流动,由制冷工质的液态和气态转换过程,将车内的热量传递到车外,达到车内降温的目的。制冷工质此处称为制冷剂,目前,空调系统多采用R134a。空调制冷循环系统是由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机和制冷管道等组成,如图13-4所示。各部件之间采用钢管(或铝管)和高压橡胶管连接成一个密闭系统。汽车制冷系统工作时,制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动,汽车空调系统的制冷循环流程如图13-5所示,每个循环都有四个基本过程。二、汽车空调制冷系统
14、 知识准备1.制冷系统的组成与工作原理二、汽车空调制冷系统图13-4 汽车空调制冷系统的组成 知识准备1.制冷系统的组成与工作原理二、汽车空调制冷系统图13-5 汽车空调系统的制冷循环流程图 知识准备1.制冷系统的组成与工作原理1)压缩过程压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体,把它压缩成高温高压的气体,经管道送入冷凝器。2)放热过程高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器(散热器)与大气进行热交换。由于压力及温度的降低,制冷剂气体冷凝成液体,并放出大量的热。3)节流过程高压高温制冷剂液体经膨胀阀节流降温降压,以雾状(细小液滴)排出膨胀装置。二、汽车空调制冷系统 知识准备1.制冷系统的组成与工
15、作原理4)吸热过程经膨胀阀降温降压后的雾状制冷剂液体进入蒸发器,因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度,故制冷剂液体在蒸发器内蒸发、沸腾成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量,降低车内温度。而后低温低压的制冷剂气体流出蒸发器等待压缩机再次吸入。上述过程周而复始地进行,便可使汽车内温度达到并维持在给定的状态。二、汽车空调制冷系统 知识准备2.空调压缩机制冷压缩机是汽车空调制冷系统的心脏,其作用是维持制冷剂在制冷系统中的循环,吸入来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸气,压缩制冷剂蒸气使其压力和温度升高,并将制冷剂蒸气送往冷凝器。压缩机种类较多,大客车一般采用曲柄连杆式,轿车多采用斜盘式和涡旋式。1)曲柄连杆式
16、曲轴连杆式压缩机主要由曲柄连杆机构、阀门组件、润滑装置和密封装置等组成,与汽车发动机类似。压缩机的工作可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程,如图13-6所示。二、汽车空调制冷系统 知识准备2.空调压缩机1)曲柄连杆式二、汽车空调制冷系统图13-6 曲轴连杆式压缩机工作原理1-限位板;2-排气阀片;3-阀板;4-吸气阀片;5-活塞;6-气缸 知识准备2.空调压缩机2)斜盘式压缩机旋转斜盘式压缩机的结构如图13-7所示,采用往复式双头活塞。工作原理如图13-8所示。当主轴带动斜盘转动时,斜盘便驱动活塞做轴向移动,由于活塞在前后布置的汽缸中同时作轴向运动,这相当于两个活塞在作双向运动。二、汽车空调
17、制冷系统图13-7 旋转斜盘式压缩机结构图13-8 旋转斜盘式压缩机工作示意图 知识准备2.空调压缩机3)涡旋式压缩机涡旋式压缩机是一种新型的容积式压缩机,主要用于汽车空调,与往复式压缩机相比,具有效率高、噪声低、振动小、质量小、结构简单等优点,其结构如图13-9所示。二、汽车空调制冷系统图13-9 汽车空调涡旋式压缩机 知识准备2.空调压缩机3)涡旋式压缩机涡旋式压缩机有一个可动的和一个固定不动的蜗壳,并有相对偏心运动。它们之间相互错开180,当压缩机轴旋转时,可动蜗壳将制冷剂压向固定蜗壳即压缩机的中心,这种运动使制冷剂压力增加。涡旋式压缩机工作原理如图13-10所示。二、汽车空调制冷系统图
18、13-10 涡旋式压缩机工作原理1-固定圈;2-动圈;3-固定圈涡旋中心;4、5、6、8-制冷剂蒸气;7-最小压缩容积;9-排气口;10-动圈涡旋中心;11-开始压缩容积(最大容积);12-回旋半径 知识准备2.空调压缩机4)变排量压缩机变排量压缩机的主要优点如下:(1)消除了由于电磁离合器吸合和脱开引发的发动机转速的波动。(2)在某些工况下(如低速、爬坡)可防止发动机熄火。(3)减少了空调系统制冷温度的波动。(4)功率消耗减少,最大可减少25%。(5)根据发动机转速、车内温度,自动调节压缩机输出的制冷量。二、汽车空调制冷系统 知识准备2.空调压缩机4)变排量压缩机现以斜盘式电控变排量压缩机为
19、例说明其工作原理,电控变排量压缩机结构如图13-11所示,其内部有一个电磁阀,由空调ECU进行无级调节控制。二、汽车空调制冷系统图13-11 电控变排量压缩机结构(斜盘式)知识准备2.空调压缩机4)变排量压缩机其工作原理如图13-12所示。在无电流状态下,调节阀阀门开启,压缩机高压腔和曲轴箱相通,压力达到平衡。满负荷时,阀门关闭,曲轴箱和高压腔之间通道被隔断,曲轴箱压力下降,斜盘的倾斜角度加大直至排量达到100%;关掉空调或所需的制冷量较低时,阀门开启,曲轴箱和高压腔之间的通道被打开,斜盘的倾斜角度减小直至排量低于2%。当系统的低压较高时,真空膜盒被压缩,阀门挺杆被松开,继续向下移动,使得高压
20、腔和曲轴箱被进一步隔离,从而使压缩机达到100%的排量。当系统的吸气压力特别低时,压力元件被释放,使挺杆的调节行程受到限制,高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断,从而使压缩机的排量变小。二、汽车空调制冷系统 知识准备2.空调压缩机4)变排量压缩机二、汽车空调制冷系统 图13-12 电控变排量压缩机工作原理1-进气压力;2-高压;3-曲轴箱压力;4-空调压缩机调节阀N280;5-压缩室;6-空心活塞;7-斜盘;8-驱动轴;9-曲轴箱;10-复位弹簧 知识准备2.空调压缩机5)电磁离合器在汽车空调系统中,电磁离合器一般安装在压缩机前端面,成为压缩机总成的一部分。其作用是控制发动机与压缩机的动力传递。电磁
21、离合器由带轮、电磁线圈、压力板等主要部件组成。如图13-13所示,电磁线圈固定在压缩机外壳上。压力板与压缩机的主轴相连接。带轮通过轴承套在轴上,可以自由转动。二、汽车空调制冷系统 图13-13 电磁离合器的工作原理1-带轮;2-轴承;3-压缩机主轴;4-线圈;5-压力板;6-弹簧片;7-驱动盘 知识准备2.空调压缩机5)电磁离合器当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与带轮结合在一起,将发动机的转矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈吸力消失。在弹簧作用下,压力板和带轮分离,压缩机停止工作。二、汽车空调制冷系统 知识准备
22、3.冷凝器与蒸发器冷凝器和蒸发器是汽车空调系统中两个重要的部件。它们的作用是实现两种不同温度流体之间的热量交换,所以通常又称为热交换器。冷凝器作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。汽车用冷凝器主要有管片式、管带式和平行流式,目前轿车多采用平行流式,如图13-14所示,大客车多采用铜管铝片式。二、汽车空调制冷系统图13-14 平行流式冷凝器 知识准备3.冷凝器与蒸发器对于轿车,冷凝器一般安装在散热器之前,与散热器共用风扇。对于大客车,冷凝器多安装在车厢顶部,在冷凝器旁安装辅助冷却风扇,加速冷却。蒸发器的作用是将膨胀阀出来的低温低压制冷剂蒸发并吸收车内空气的
23、热量,从而达到车内降温的目的。多安装于汽车驾驶室仪表台下方的再循环外壳内。蒸发器主要有管片式、管带式和层叠式。轿车上主要采用全铝层叠式蒸发器,如图13-15所示,大型客车上主要采用铜管铝片式蒸发器。二、汽车空调制冷系统图13-15 层叠式蒸发器 知识准备4.节流膨胀装置现代轿车用的节流膨胀装置主要有热力膨胀阀和孔管节流阀等。1)热力膨胀阀热力膨胀阀安装在蒸发器入口,作用是把来自储液干燥器的高温高压的液态制冷剂节流降压成低温低压的液态蒸气,同时可防止压缩机发生液击现象和蒸发器出口蒸气异常过热。热力膨胀阀的结构形式有三种,分别为内平衡式膨胀阀、外平衡式膨胀阀和H型膨胀阀,目前轿车上多使用H型膨胀阀
24、,以下主要介绍H型膨胀阀。H型膨胀阀结构如图13-16所示。当蒸发器的温度高时,感温元件内部制冷剂压力增大,克服弹簧压力,球阀开度增大,制冷剂流量增加,制冷量增大。反之亦然。二、汽车空调制冷系统 知识准备4.节流膨胀装置1)热力膨胀阀二、汽车空调制冷系统图13-16 H型膨胀阀结构示意图 知识准备4.节流膨胀装置2)孔管式节流阀孔管节流阀安装在蒸发器进口管中,它的作用是节流降压,但无法调节制冷剂流量。装有孔管的系统必须在蒸发器的出口和压缩机的进口之间安装一个集液器,实行气液分离,以防止液态制冷剂冲击压缩机。其结构如图13-17所示,节流管没有运动部件,具有结构简单、成本低、可靠性高、节能的优点
25、。孔管节流阀失效的主要原因是节流元件堵塞,这通常是由于集液器内干燥剂滤网失效引起。此时最好更换节流阀,同时更换集液器,不同车型的孔管不能互换。二、汽车空调制冷系统图13-17 孔管结构示意图 知识准备5.过滤装置汽车空调中按照节流装置的不同采用不同的过滤装置,主要有储液干燥器和集液器。1)储液干燥器储液干燥器用于膨胀阀式空调系统,安装在冷凝器与膨胀阀之间的管路上,在制冷系统中,它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。储液干燥器结构如图13-18所示。从冷凝器来的液态制冷剂,从储液干燥器进口处进入,经粗滤器过滤和干燥剂除去水分和杂质后从出口流向膨胀阀。部分车型上的储液干燥器上装有易熔塞,在系统压
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