上海别克凯越轿车空调系统及其诊断.docx

1、上海别克凯越轿车空调系统及其诊断上海别克凯越乘用车空调系统及其诊断别克凯越乘用车空调系统分为手动空调系统和自动空调系统两种。两种空调系统主要区别在于空调系统的控制部分，而基本部分相同。别克凯越乘用车空调系统制冷剂循环如图1所示。该空调系统使用的制冷剂为R134a，容量为640克。当制冷剂经过可变排量的V5压缩机加压后，变成高温/高压气体进入冷凝器。由于冷凝器的散热作用，使制冷剂流出冷凝器时，变成高温/高压液体。再经储液干燥瓶吸收制冷剂中的水份后，通过膨胀阀节流进入蒸发器。制冷剂在蒸发器内吸收周围的热量，由液态变为气态，把车内的热量通过热交换的方式带走，从而达到制冷目的。从蒸发器出来的低温低压气

2、态制冷剂再进入压缩机进入新一轮循环。当制冷剂在此系统内循环的同时，也使润滑油synthetic PAG oil 能对压缩机进行润滑，系统内润滑油的容量为220cc。图1 别克凯越乘用车空调系统制冷剂循环一 系统的组成和控制特点手动空调系统主要由空调压缩机、冷凝器、储液干燥瓶、膨胀阀、蒸发器、冷却风扇、鼓风机、内外循环控制马达、空调压力传感器、空调控制开关组成。自动空调系统为了实现全自动温度控制，又配置了室外环境温度传感器、车内温度传感器、阳光传感器、湿度传感器、空气质量传感器、冷暖空气混合控制马达、全自动温度控制（FATC）控制器。1 空调压缩机该系统采用的空调压缩机动为可变排量的V5压缩机，

3、它能把来自蒸发器的低温低压气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂。它是靠发动机皮带驱动压缩机的电磁离合器实现工作的，压缩机电磁离合器的间隙为0.38-0.64mm。压缩机电磁离合器受控于发动机控制模块。手动空调系统控制电路如图2。自动空调系统控制电路如图3。图2 手动空调系统控制电路图3 自动空调系统控制电路发动机控制模块控制压缩机工作的条件如下：a. 节气门开度 95%时，压缩机停止工作；节气门开度 115时，压缩机停止工作；发动机冷却液温度 5200转/分时，压缩机停止工作；发动机转速 4740转/分时，压缩机正常工作。d. 车速 55%时，压缩机停止工作；车速 30km/h且节气门开度 29

4、36kPa或空调系统压力 205kPa时，压缩机停止工作；空调系统压力在230kPa 和2346kPa之间时，压缩机正常工作。2 冷凝器和冷却风扇冷凝器位于发动机冷却水箱的前面，通过汽车运动和冷却风扇所产生的气流，使冷凝器内的高温高压气态制冷剂冷却成液态制冷剂。冷凝器由散热铝管和散热片组成，铝管的排列方式和散热片的布置形式使冷凝器能有效散热。冷却风扇的控制电路如图4所示图4 冷却风扇的控制电路冷却风扇的工作条件： 空调系统关闭时：发动机冷却液温度升至96时，冷却风扇开始低速运转；发动机冷却液温度升至100时，冷却风扇开始高速运转；发动机冷却液温度降至97时，冷却风扇停止高速运转；发动机冷却液温

5、度降至93时，冷却风扇停止低速运转。 空调系统工作时：发动机冷却液温度升至89时，冷却风扇开始低速运转；发动机冷却液温度升至95或空调系统压力升至16.2kg/cm或发动机冷却液温度传感器故障时，冷却风扇开始高速运转；发动机冷却液温度降至90或空调系统压力降至12.0kg/cm时，冷却风扇停止高速运转；发动机冷却液温度降至84时，冷却风扇停止低速运转。3 蒸发器和鼓风机制冷剂由高压的液态经膨胀阀进入蒸发器时，吸收周围空气中的热量，变成低温低压的气态。由鼓风机吹进车内的空气经过蒸发器时，空气的热量传给蒸发器用于制冷剂的蒸发而温度下降，同时空气中的水份在蒸发器表面冷凝成水，以水的形式排出，干燥了进

6、入车内的空气。手动空调系统的鼓风机转速通过鼓风机马达电阻器来调节转速，其控制电路如图5。图5 手动空调系统的鼓风机控制电路自动空调系统的鼓风机转速通过全自动温度控制（FATC）控制器控制鼓风机控制模块和最大风速控制继电器来调节转速，其控制电路如图6。图6 自动空调系统的鼓风机控制电路4 储液干燥瓶储液干燥瓶位于冷凝器的右侧。储液干燥瓶与冷凝器出口相连，它能储存来自冷凝器的制冷剂（液态和气态）和润滑油，储液干燥瓶底部的干燥剂可吸附系统中的水份。当外界空气进入储液干燥瓶时间过长或损坏时，不能维修，只能更换。5 膨胀阀膨胀阀位于发动机室，乘客侧防火墙上。其故障主要表现为卡死在常开位置，卡死在常关位置

7、和作动不灵活。若膨胀阀卡死在常开位置，则压缩机会产生异响，并且制冷效果变差。膨胀阀卡死的原因可能是其弹簧或钢珠损坏，或系统中水份太多。若系统中水份太多，则需重新充注制冷剂。若膨胀阀机械故障，则应更换。若膨胀阀卡死在常闭位置，则系统的低压端压力低，且不制冷。产生的原因可能是自身机械故障，或系统内水份太多。若系统中水份太多，则需重新充注制冷剂。若膨胀阀损坏，则应更换。若膨胀阀作动不灵活，则系统的低压端压力低，且制冷效果差。产生原因可能是系统内杂质过多，需更换膨胀阀及储液干燥瓶，并重新充注冷媒。6 空调压力传感器空调压力传感器位于系统的高压管上，用来监测系统的压力。当系统的压力太高或太低时，发动机控

8、制模块将依此信号切断压缩机。此压力传感器信号也被发动机控制模块用来控制冷却风扇的高速。系统压力/空调压力传感器信号电压与发动机控制模块控制压缩机和冷却风扇的对应关系见表1。表1 系统压力/空调压力传感器信号电压与发动机控制模块控制压缩机和冷却风扇的对应关系 功 能 压力（KPa）空调压力传感器信号电压（V）压 缩 机 OFF2060.86 ON2310.55冷却风扇高速 OFF11772.00 ON15892.63压 缩 机 OFF29324.63 ON23443.79空调压力传感器信号电压与系统压力对应关系见表2。表2 空调压力传感器信号电压与系统压力对应关系空调压力传感器信号电压（V）系统

9、压力（KPa）0359806429409449013878516898119711772121275242147127216672861765316196139024524642942二 全自动温度控制（FATC）的控制特点1 温度控制若系统设置在“AUTO”模式时，全自动温度控制（FATC）控制器根据各个传感器的信号确定相应控制模式，通过对压缩机和执行器的控制，使车内达到最佳控制温度。2 鼓风机马达控制若系统设置在“AUTO”模式时，全自动温度控制（FATC）控制器能通过鼓风机马达的控制实现温度的自动控制。21 手动控制 若按压鼓风机开关，则系统进入手动控制模式。在点火开关接通的情况下，每次

10、按压按压鼓风机开关，鼓风机转速都会逐步上升或下降。鼓风机档位与鼓风机马达工作电压对应关系见表3。表3 鼓风机档位与鼓风机马达工作电压对应关系鼓风机档位123456鼓风机马达工作电压39V52V65V85V100V120V22 自动控制若系统处于“AUTO”模式时，则全自动温度控制（FATC）控制器根据室内和室外的温度自动控制鼓风机转速，并且鼓风机转速能实现无级变化。全自动温度控制（FATC）控制器控制鼓风机马达工作电压情况如图7图7 全自动温度控制（FATC）控制器控制鼓风机马达工作电压情况221 阳光补偿在系统处于“AUTO”模式时，全自动温度控制（FATC）控制器根据阳光传感器信号自动调整

11、鼓风机转速和冷暖空气混合控制马达。222 预热控制在系统处于“AUTO”模式时，若室外环境温度低于15，则全自动温度控制（FATC）控制器控制鼓风机马达低速运转，且出风模式选择在除霜（DEF）模式，直至冷却液温度高于20。出风模式、内外循环、鼓风机马达工作电压与发动机冷却液温度对应关系如图8。图8 出风模式、内外循环、鼓风机马达工作电压与发动机冷却液温度对应关系223 预冷控制在系统处于“AUTO”模式时，若室外环境温度高于30。全自动温度控制（FATC）控制器控制鼓风机马达低速运转，且出风模式选择在除霜（DEF）模式，工作5秒后，切换至正常控制模式。出风模式、内外循环、鼓风机马达工作电压与开

12、启空调自动控制时间对应如图9。图9 出风模式、内外循环、鼓风机马达工作电压与开启空调自动控制时间对应关系224 除霜补偿在系统处于“AUTO”模式时，若手动选择除霜（DEF）模式，全自动温度控制（FATC）控制器将在3秒内，使鼓风机马达工作电压增大至2V以上，以提高鼓风机转速。但鼓风机马达工作电压最大不超过10V。225 内外循环切换时的噪音补偿当系统从外循环切换至内循环时，全自动温度控制（FATC）控制器将降低鼓风机马达转速以减少噪音。226 车速变化时的噪音补偿当系统处于外循环时，随着车速加快全自动温度控制（FATC）控制器将降低鼓风机马达转速以减少噪音。227 鼓风机马达最高转速延迟当鼓

13、风机马达转速调节到最大时，全自动温度控制（FATC）控制器将使鼓风机马达转速升至最大的时间延迟约8秒。鼓风机马达工作电压变化情况与延迟时间关系如图10。图10 鼓风机马达工作电压变化情况与延迟时间关系3 内外循环控制31 按压内外循环按钮可以实现手动控制内外循环切换。当从外循环切换至内循环时，鼓风机马达工作电压将降低1-2V，并保持在4.9-10V之间。当从内循环切换至外循环时，鼓风机马达工作电压将升高1-2V，并保持在4.9-10V之间。32 在系统处于“AUTO”模式时，空调系统首先进入内循环。33 车速补偿为了防止废气进入车内，内外循环模式将根据车速自动切换。内外循环模式切换的条件：a

14、内外循环模式处于“AUTO”控制模式，且空调系统处于正常工作状态。b若车速持续10秒低于10km/h，或车辆停止。 满足以上条件时，系统自动切换至内循环模式，同时自动内外循环切换功能将被中止10分钟。 自动内外循环切换，内循环与车速关系如图11。图11 自动内外循环切换，内循环与车速关系4 出风模式控制系统有四种出风模式，分别是：正面、正面和下面；下面、下面和除霜。且在每种模式时，按下除霜（DEF）模式，均可成功切换至除霜模式。5 空调模式控制51 手动控制 当A/C开关接通或除霜（DEF）模式启用时，空调模式被选择。 52 自动控制在“AUTO”模式时，空调模式优先选用。室外环境温度补偿：在

15、除霜模式开始阶段，空调模式优先选用。6 其它控制61 最冷/最热控制若温度设定在LO（低）或Hi（高），全自动温度控制（FATC）控制器将不参考传感器数值，而控制到最冷或最热。当温度设定在LO（低）时：压缩机自动工作；出风模式处于正面出风位置；内外循环处于内循环状态；鼓风机马达转速最高；冷暖空气混合控制阀门处于关闭位置。当温度设定在Hi（高）时：压缩机不工作；出风模式处于下面出风位置；内外循环处于外循环状态；冷暖空气混合控制阀门处于打开位置。62雨刮器补偿控制：下雨天容易在前风挡玻璃上结雾。为防止结雾，全自动温度控制（FATC）控制器将自动切换至除雾模式（压缩机工作，且系统处于外循环状态）。在

16、系统处于“AUTO”模式时，当全自动温度控制（FATC）控制器收到雨刮器信号一分钟后，空调系统自动工作，且当雨刮器信号中止20秒后，空调系统停止工作。63室外环境温度显示： 按下室外环境温度按钮，室外环境温度将显示5秒，然后显示设定温度。若在显示室外环境温度的5秒内，再次按下室外环境温度按钮，也能显示设定温度。室外环境温度传感器位于发动机冷却水箱附近，受发动机温度影响较大，正确的室外环境温度显示需车速超过40Km/h。64空气质量传感器：空气质量传感器位于发动机冷却水箱前面，能监测室外空气质量。若室外空气被污染或异味（如CO含量高），全自动温度控制（FATC）控制器将外循环切换至内循环，避免室

17、外空气进入室内。（三）自动空调系统的自我诊断功能自动空调系统具有自我诊断功能，按以下步骤可进入自动空调系统的自我诊断功能。a) 接通点火开关b) 把室内温度设置在26c) 在3秒内，同时按下“AUTO”按钮和“OFF”按钮，至少三次。d) 观察温度显示屏幕闪烁情况e) 若系统没有故障，则温度显示屏幕不闪烁；若系统有故障，则温度显示屏幕闪烁，且 温度显示屏幕闪烁的次数即是故障码代码。f) 按“OFF”按钮，可使系统回复到正常模式。自动空调系统故障码说明见表4所示。DTC1室内温度传感器故障。DTC2室外环境温度传感器故障。DTC3室内湿度传感器故障。DTC4冷暖空气混合控制马达故障。DTC5阳光传感器故障。DTC6鼓风机马达控制模块故障。DTC7鼓风机马达高速控制继电器故障。