【任务描述】
在学习完空调系统的拆装与维护之后,能够掌握空调系统的组成及功用,能够熟练拆装空调系统各总成并能掌握空调系统的保养项目,同时能够提高使用常用工具的熟练度。
【理论知识】
一、汽车空调系统的组成
完善的汽车空调系统一般由制冷系统、供暖系统、通风系统、操纵控制系统及空气净化系统组成。
1.制冷系统
制冷系统的作用是对车内空气或由外部进入车内的空气进行冷却降温、除湿,使乘员室内的空气变得凉爽舒适。
2.供暖系统
供暖系统的作用是对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热,以达到取暖、除湿的目的。
3.通风系统
通风系统的作用是在汽车运行中从车外引入一定量的新鲜空气,并将车内的污浊空气排到车厢外,同时还可以防止风窗玻璃起雾。
4.操纵控制系统
操纵控制系统的作用是对制冷系统、加热系统及通风系统的工作进行控制,同时对车内的空气温度、风量和流量进行调节,保证空调系统正常工作。
二、汽车空调的维护
汽车空调系统的维护分日常维护和定期维护。
1.日常维护
日常维护保养主要是通过看、听、摸、测等方法进行检查。
1)检查和清洗汽车空调的冷凝器。要求散热片内清洁,片间无堵塞物。
2)检查制冷剂量。当空调系统工作时,从液视镜中观察到流动的制冷剂几乎透明无气泡,但提高或降低发动机转速时可能出现气泡。关闭压缩机后立刻有气泡,然后渐渐消失。这就说明制冷系统工作正常。如果压缩机工作时有大量的气泡,说明制冷系统不正常。
3)检查传动带,压缩机与发动机之间的传动带应张紧。
4)用耳听和鼻闻检查汽车空调有无异常的响声和异常的气味。
5)用手摸压缩机附近高、低压管有无温差,正常情况下低压管路呈低温状态,高压管路呈高温状态。
6)用手摸冷凝器进口处和出口处,正常情况下是前者较后者热。
7)用手摸膨胀阀前、后应有明显的温差,正常情况是前热后凉。
8)检查制冷系统软管外观是否正常,各接头处连接是否牢靠,接头处有无油污,如有油污表明有微漏,应进行紧固。
9)检查制冷系统电路连接是否牢靠,有无断路或脱接现象。
2.定期维护
为保证汽车空调无故障运行,需要定期对系统各主要零部件进行维护保养,如压缩机、冷凝器、散热器、蒸发器和电器部件等。
(1)压缩机 在压缩机运转的情况下,检查其是否有异常响声,如有,则说明压缩机的轴承、阀片、活塞环或其他部件有可能损伤或冷冻润滑油过少。检查压缩机的高、低压端有无温差。运转中如果压缩机有振动,应检查传动带的松紧度,同时还要检查润滑油液面的高度。
(2)冷凝器和蒸发器 检查冷凝器和蒸发器的清洁状况及通道是否畅通,以保证能通过最大的通气量。
(3)膨胀阀 检查膨胀阀有无堵塞,感温包与蒸发器出口管路是否贴紧,膨胀阀能否根据温度的变化自动调节制冷剂的供给量。
(4)高、低压管 检查软管有无裂纹、鼓包、老化或破损现象,硬管是否有裂纹或渗漏现象,是否会碰到硬物或运动件,管道螺栓是否紧固。
(5)储液干燥器 检查易熔塞是否熔化,各接头处是否有油迹。正常工作时,储液干燥器的表面应无露珠或挂霜现象。每年四、五月份维护期中视需要更换干燥剂或干燥器总成。
(6)电气系统 检查电磁离合器有无打滑现象;低温保护开关在规定的气温下如果能正常起动压缩机,则说明其有故障;检查电线连接是否可靠。
(7)高、低压开关 检查高、低压开关,高压开关在压力为2.2MPa时,应能自动接通声光报警电路并使电磁离合器断电,当压力小于2MPa时应能自动复位。低压开关在压力小于0.2MPa时,应能自动接通声光报警电路并使电磁离合器断电,当压力大于0.2MPa时应能自动复位。
(8)冷凝器和蒸发器风机 检查冷凝器和蒸发器风机工作时有无异常响声,叶片有无破损,螺栓联接是否牢固,电动机轴承有无缺油现象。
【技能训练】
一、空调系统主要部件的拆装
1.空调压缩机就车拆装
空调压缩机总成零部件的分解图如图5-74所示。
图5-74 空调压缩机总成零部件的分解图
1—电磁离合器垫片 2—空调线束总成 3—空调支架 4—空调压缩机总成 5—卡环 6—电磁离合器总成
(1)拆卸
1)拔下蓄电池插头。
2)从系统内排出制冷剂。
3)拆下V带(压缩机到曲轴带轮)。
4)断开制冷剂吸入口,如图5-75所示。
①拆下螺栓,从压缩机和电磁离合器上断开制冷剂吸入口。
②从制冷剂吸入口拆下O形圈。
注意:用聚氯乙烯胶带密封所有断开部分的开口,以防水分和异物进入。
5)断开制冷剂排出口,如图5-76所示。
①拆下螺栓,从压缩机和电磁离合器上断开制冷剂排出口。
②从制冷剂排出口上拆下O形圈。
注意:用聚氯乙烯胶带密封所有断开部分的开口,以防水分和异物进入。
6)拆下右侧发动机下盖。
7)拆下压缩机和电磁离合器总成。
①断开插头。
图5-75 断开制冷剂吸入口
②拆下4个螺栓、压缩机和电磁离合器总成,如图5-77所示。
图5-76 断开制冷剂排出口
图5-77 拆下4个螺栓、压缩机和电磁离合器总成
8)拆下电磁离合器总成。
①在台虎钳上夹紧压缩机和电磁离合器。
②用鲤鱼钳夹住离合器轮毂,如图5-78所示。
③拆下螺钉、电磁离合器轮毂和垫片。
④用卡环钳拆下卡环和电磁离合器转子,如图5-79所示。
⑤拆下螺钉,断开插接器。
⑥用卡环钳拆下卡环和电磁离合器定子,如图5-80所示。
9)拆下空调控制线束总成。
10)拆下支架。
11)拆下压缩机总成。
(2)安装
图5-78 拆下螺钉、电磁离合器轮毂和垫片
图5-79 用卡环钳拆下卡环和电磁离合器转子
图5-80 用卡环钳拆下卡环和电磁离合器定子
1)安装电磁离合器总成。
①如图5-81所示,安装电磁离合器定子。
②用卡环钳安装新的卡环,有斜角的面朝上,如图5-82所示。
图5-81 安装电磁离合器定子
图5-82 用卡环钳安装新的卡环
③安装螺栓,连接插头。
④用卡环钳安装电磁离合器转子和新的卡环,有斜角的面朝上,如图5-83所示。
⑤安装离合器轮毂和垫片。
注意:在分解前,不要改变电磁离合器中的组合垫片。
⑥用鲤鱼钳夹住电磁离合器轮毂,安装螺栓,如图5-84所示。
注意:拧紧力矩为13N·m。
图5-83 用卡环钳安装电磁离合器转子和新的卡环
图5-84 用鲤鱼钳夹住电磁离合器轮毂,安装螺栓
2)检查电磁离合器间隙,如图5-85所示。
①安装百分表,对准电磁离合器毂。
②连接蓄电池的正极引线到端子,负极引线到搭铁线。开、关离合器,测量间隙。标准间隙值为0.25~0.50mm;如果测量值超出标准值,则拆下电磁离合器轮毂,用垫片进行调整。
注意:调整垫片应不超过3个。
3)安装压缩机和电磁离合器。
①用4个螺栓安装压缩机和电磁离合器,拧紧力矩为25N·m。
注意:按图5-86所示顺序,安装压缩机和电磁离合器,紧固螺栓。
②连接插头。
图5-85 检查电磁离合器间隙
图5-86 安装压缩机和电磁离合器
4)安装制冷剂排出孔。
①从管口上撕下缠裹的聚氯乙烯胶带。
②给新O形圈和压缩机以及电磁离合器的接触面涂上足够的压缩机润滑油(ND-OIL8)或等效物。
③在制冷剂排出孔处安装O形圈。
④用螺栓使制冷剂排出孔连接到电磁离合器和压缩机上,拧紧力矩为9.8N·m。
5)安装制冷剂吸入孔。
①从管口上撕下缠裹的聚氯乙烯胶带。
②给新O形圈和压缩机以及电磁离合器的接触面涂上足够的压缩机润滑油(ND-OIL8)或等效物。
③在制冷剂吸入孔安装O形圈。
④用螺栓使制冷剂吸入孔连接到电磁离合器和压缩机上,拧紧力矩为9.8N·m。
6)安装V带(压缩机到曲轴带轮)。
7)调整V带(压缩机到曲轴带轮)。
8)充分紧固V带(压缩机到曲轴带轮)。
9)加注制冷剂,规定量为(420±30)g。
10)发动机暖机。
11)检查制冷剂是否泄漏。
2.空调蒸发器单元总成的拆装
空调蒸发器单元总成的零部件解体后,如图5-87和图5-88所示。
图5-87 空调蒸发器单元总成零部件解体图(一)
1—除雾气喷口总成 2—空调蒸发器单元总成 3—1号仪表板支架总成 4—进气风挡控制拉索总成 5—空气混合风挡控制拉索总成 6—除雾器风挡控制拉索总成 7—1号后空气管 8—2号后空气管
(1)空调蒸发器单元总成的拆卸
1)从系统内排出制冷剂。
2)拆下下侧仪表板总成,拆下除雾喷口总成,拆下仪表板支架总成,松开两个锁扣,拆下2号后空气管,如图5-89所示。
3)拆下4个螺栓,拆下安全气囊ECU总成,如图5-90所示。
4)拆下除雾器风档控制拉索总成。(www.xing528.com)
5)拆下空气混合风档控制拉索总成。
6)拆下进气风档控制拉索总成。
7)拆下空调蒸发器单元总成。
图5-88 空调蒸发器单元总成零部件解体图(二)
1—加热器散热器组件总成 2—冷却器膨胀阀 3—O形圈 4—1号冷却器蒸发器总成 5—1号冷却器组件排水管 6—加热器盖 7—1号冷却器热敏电阻 8—鼓风机电阻 9—有风扇电动机的鼓风机总成 10—1号冷却器电线
图5-89 拆下2号后空气管
图5-90 拆下安全气囊ECU总成
拆下2个螺栓、5个螺母和空调蒸发器单元总成,如图5-91所示。
(2)空调蒸发器单元总成的安装
1)安装1号冷却器蒸发器总成。
2)安装冷却器膨胀阀。用5.0mm的六角扳手安装两个六角螺栓,拧紧力矩为3.5N·m。
3)安装空调蒸发器单元总成。
4)用两个螺栓安装安全气囊ECU,拧紧力矩为3.0N·m(连接插头时,不要用力太大)。
5)不要碰撞安全气囊ECU,安装安全气囊ECU总成,安装下侧仪表板总成。
图5-91 拆下空调蒸发器单元总成
6)安装加热器控制和附件总成。
将控制臂置于FACE位置,如图5-92所示,在控制杆上安装内拉索。按图5-92中箭头方向轻轻压下,将外拉索装在拉索夹箍上。
图5-92 将控制臂置于FACE位置
DEF—外循环位置标记 FACE—内循环安装位置标记
切勿扭弯拉索,操纵加热器控制杆应在FACE和DEF位置都能停下,且不回弹。将控制杆臂置于最大制冷位置,如图5-93所示。在控制杆上安装内拉索,按图5-93中箭头方向轻轻压下,将外拉索装在拉索夹箍上。操纵加热器控制杆时,在内、外循环位置都能停下,且不回弹。
如图5-94所示,将控制臂置于内循环位置,在控制杆上安装内拉索头。按图5-94中箭头方向轻轻压下,将外拉索装在拉索夹箍上。
7)安装仪表板总成,安装空调管路总成。
8)加注制冷剂,加注量为(420±30)g,起动发动机暖机。
9)检查制冷剂有无泄漏。
3.带储液罐的冷凝器总成的拆装
带储液罐的冷凝器总成解体后如图5-95所示。
图5-93 将控制杆臂置于最大制冷位置
图5-94 将控制臂置于内循环位置
图5-95 带储液罐的冷凝器总成解体图
1—1号冷却器冷凝器缓冲垫 2—1号冷凝器支架套管 3—空调管总成 4—O形圈 5—带储液罐的冷凝器总成 6—冷却器制冷剂排出管A 7—冷却器干燥器 8—滤清器 9—盖子
(1)带储液罐的冷凝器总成的拆卸
1)排出系统内的制冷剂,拆开制冷剂排出管,拆开空调管总成,拆下带储液罐的冷凝器总成,拆下冷却器干燥器,如图5-96所示。
从盖子上拆下两个O形圈,用尖嘴钳取出干燥器,如图5-97所示。
图5-96 拆下盖子和过滤器
1—10mm的六角扳手 2—调节器
图5-97 取出干燥器
2)拆下冷凝器缓冲垫,拆下冷凝器支架套管。
(2)带储液罐的冷凝器总成的安装
1)安装冷却器干燥器。用尖嘴钳装入干燥器,在盖子上安装两个O形圈,在O形圈的接口处涂上足量压缩机润滑油(ND-OIL8)或类似物,用10mm的六角扳手在调节器上安装盖子和滤清器,拧紧力矩为12N·m。
2)安装带储液罐的冷凝器、空调管总成。用螺栓连接空调管总成和带储液罐的冷凝器总成,拧紧力矩为54N·m。
3)安装制冷剂排出管。撕去管口的聚氯乙烯胶带,连接冷凝器总成的相应部分,在O形圈和管的接口涂上足够的压缩机润滑油(ND-OIL8)或类似物,在制冷剂排出管接头上安装1个O形圈,用螺栓连接制冷剂排出管和带储液罐的冷凝器总成,拧紧力矩为5.4N·m。
4)加注制冷剂,加注量为(420±30)g,起动发动机暖机,检查制冷剂有无泄漏。
二、空调系统的维护
1.检查制冷剂量
(1)准备工作
1)完全打开所有车门。
2)起动发动机。
3)使发动机转速保持在1500r/min。
4)将A/C开关置于ON位置
5)鼓风机速度控制开关处于“高”位置。
6)温度控制设为“最冷”。
(2)实际操作
1)用抹布擦拭观察窗表面的灰尘。
2)观察观察窗中制冷剂的流量。
(3)结果分析 当空调系统工作时,从观察窗中观察到流动的制冷剂几乎透明无气泡,但提高或降低发动机转速时可能出现气泡,关闭压缩机后立刻有气泡,然后渐渐消失,这说明制冷系统工作正常。如果压缩机工作时有大量的气泡,说明制冷系统不正常。
2.制冷系统的检漏
(1)用电子式检漏仪检漏 用电子式检漏仪对空调系统进行检漏,检漏仪探头应尽可能接近检漏部位,一般要求在3mm之内,探头的移动速度必须低于30mm/s。当探头脏污或电压偏低时,都会影响检查的准确性。其方法和步骤如下:
1)将检漏仪电源接上,预热10min左右。
2)对检漏仪进行校核,使指示灯和警铃工作正常。
3)将检漏仪调到所需要的灵敏度范围。
4)将探头放在易出现泄漏的各个部位进行检测,防止漏检。
5)当指示灯亮、警铃响起时,此位置为泄漏部位。同时,应将探头立即移动,以免损坏检漏仪。
(2)外观检漏 制冷剂泄漏部位往往会渗出冷冻润滑油,若发现在某处有油污渗出,可进一步用清洁的白纸擦拭或用手直接触摸检查。如果仍有油冒出,则可能有渗漏。
3.检查压缩机传动带
1)查看压缩机传动带的张紧力(松紧度)是否适宜,表面是否完好,配对的传动带是否在同一平面上。
2)压缩机传动带松紧度的检查:在98N的压力下,曲轴张紧轮与压缩机传动带向下的挠度一般在10~12mm为合适,如图5-98所示。
3)压缩机传动带松紧度的调整:目前大多数空调压缩机带轮的安装方式是压缩机直接安装在铁架的凸台上,固定不动,中间惰轮安装在一个可调整的支架上。调整时,只要调整中间惰轮的位置即可。
4.检查压缩机油面
压缩机有视油窗口,察看油平面是否在红线上。在侧面有放油螺塞的,可略松开放油螺塞,如果有油流出,就说明油量正好。若没有油流出,则需要添加润滑油。如果有油尺的,根据说明书的规定用油尺检查。
5.空调滤清器的检查及更换
(1)空调滤清器的安装位置 空调滤清器的安装位置如图5-99和图5-100所示。
(2)空调滤清器的检查及更换 经过长时间的使用,空调滤清器将被堵塞。如果感到空调或暖气的气流工作效率极端减弱,或车窗很容易起雾,则需更换空调滤清器。
图5-98 压缩机传动带张紧力的检查
图5-99 空调滤清器的安装位置(里)
1)按杂物箱的两侧解开挂钩,如图5-101所示。
2)从滤清器的出口处取出滤清器盒,如图5-102所示。
3)从滤清器盒中取出滤清器,如图5-103所示。
图5-100 空调滤清器的安装位置(外)
图5-101 按杂物箱的两侧解开挂钩
图5-102 从滤清器的出口处取出滤清器盒
图5-103 从滤清器盒中取出滤清器
4)检查滤清器的表面。如果不是非常脏,可以用压缩空气从背面吹干净,不要对滤清器进行清洗或上油。如果很脏,则需更换。
5)在把滤清器装回到滤清器盒中时,需保证滤清器平的一面向下,而有纹路的一面向上。
(3)更换周期 汽车在正常路面上行驶时,每行驶30000km需要更换滤清器。汽车在多尘路面上行驶时,每行驶15000km需要更换滤清器。
【知识拓展】
一、制冷剂
1.汽车空调制冷剂的性能特点
在制冷设备中完成制冷循环的工作介质称为制冷剂。汽车空调制冷剂应具有蒸发潜热大且易于液化、化学安定性好、工作温度和压力适中、对金属及密封材料无腐蚀、不燃烧、不爆炸、无毒性、无污染以及可与冷冻润滑油按照任何比例互溶等特点。
2.汽车空调制冷剂的品种
车用制冷剂早期广泛使用CF-12(R12),后来使用环保型产品HFC-134a(R134a)。
R12属于氟利昂系统的制冷剂,具有制冷能力强、化学性质稳定以及安全性好等优点。但是研究证明,R12释放在大气中后,会消耗大气中的臭氧,破坏了大气对地球的保护作用(臭氧层可防止太阳光中紫外线直接射向地球),对人类和其他生物带来危害。
制冷剂R134a是汽车空调R12的过渡性替代制冷剂,其排放物产生的温室效应仍然对环境有较大的危害。R134a不含氯原子,温室效应影响小,其热力性质稳定并与R12相近。制冷剂R12与R134a的特性比较见表5-1。
表5-1 制冷剂R12与R134a的特性比较
3.制冷剂使用注意事项
1)装制冷剂的钢瓶应贮存在阴凉、干燥、通风的库房中,防止受潮而腐蚀钢瓶,在运输过程中要严防震动和撞击。
2)要远离热源,不要把它存放在日光直射的场所。在给汽车空调系统中加注制冷剂时,为提高加注效率,可对装制冷剂的容器加热,加热应在40℃以下的温水中进行,而不可将其直接放在火上烘烤。否则,会引起内贮的制冷剂压力增大,导致容器发生爆炸。
3)避免制冷剂与人的皮肤直接接触,以防冻伤。尤其避免制冷剂误入眼睛,以防造成失明。
4)尽管R12制冷剂无毒且不易燃烧,但遇明火会产生有毒物质,因此操作现场应保持通风良好。
5)使用R134a制冷剂时,除了要注意上述问题外,还要注意应使用XH-7型干燥剂,并增加用量。冷冻油应换用适于R134a的专用冷冻油。制冷系统密封材料应选用专用材料。
6)R12和R134a空调制冷系统使用的相关维修工具、回收再循环设备以及软管等均不能混用。
二、冷冻油
1.冷冻油的作用
冷冻油是制冷压缩机的专用油,它保证压缩机正常运转、可靠工作和延长使用寿命。冷冻油在空调制冷系统中的作用如下:
(1)润滑作用 压缩机是高速运动的机器,轴承、活塞、活塞环、曲轴和连杆等机件表面需要润滑,冷冻油可以减少其阻力和磨损,延长使用寿命,降低功耗,提高制冷系统数。
(2)密封作用 汽车使用的压缩机传动轴需要油封来密封,防止制冷剂泄漏。有润滑油,油封才起密封作用。同时,活塞环上的润滑油,不仅起减摩作用,而且起到密封压缩机蒸气的作用。
(3)冷却作用 运动的摩擦表面会产生高温,需要用冷冻油来冷却。冷冻油冷却不足,会引起压缩机温度过热,排气压力过高,降低制冷系数,甚至烧坏压缩机。
(4)降低压缩机噪声 冷冻油可以降低运动表面的摩擦,减少运动表面的振动,所以可以降低压缩机的噪声。
2.冷冻油的使用及性能检查
1)必须严格使用原车空调压缩机所规定牌号的冷冻油,或换用具有同等性能的冷冻油,不得使用其他油来代替,否则,会损坏压缩机。
2)冷冻油吸收潮气能力极强,所以,在加注或更换冷冻油时,操作必须迅速,如果没有准备好,不能立刻加油,则不得打开油罐,在加注完后应立即将油罐的盖子封紧贮存,不得有渗透现象。
3)不能使用变质的冷冻油。冷冻油变质的原因有很多,归纳起来有以下几个方面:
①混入水分后,在氧气作用下会生成一种油酸性质的酸性物质,腐蚀金属零部件。这种油酸物质是絮状物质。
②高温氧化,当压缩温度过高时,油被氧化分解而炭化变黑。
③不同牌号的油混合使用时,由于不同牌号的冷冻油所加的氧化剂不同而产生化学反应,引起变质。
4)冷冻油会妨碍换热器的换热效果,所以,在使用时只允许加到规定的用量,绝不允许过量使用,以免降低制冷效果。
5)在排放制冷剂时要缓缓进行,以免冷冻油和制冷剂一起喷出。
3.冷冻油的牌号
按黏度不同,国产冷冻油牌号有13号、18号、25号和30号四种,牌号越大,其黏度也越大。进口冷冻油有SUNISO 3GS、SUNISO 4GS、SUNISO 5GS三种牌号。目前,汽车空调制冷系统通常选用国产18号和25号冷冻油,或进口SUNISO 5GS冷冻油。
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