学习目标
1掌握汽车空调系统的日常使用与维护。
2掌握汽车空调制冷剂的检查与排放。
3掌握汽车空调系统抽真空的方法。
4掌握汽车空调制冷剂的加注方法。
能力要求
1能实施汽车空调的日常使用与维护。
2能进行汽车空调制冷剂的检查与排放。
3能实施汽车空调系统抽真空。
4能实施汽车空调制冷剂的重新加注。
相关知识
汽车空调系统按其功能可分为制冷系统、加热系统、通风与空气净化系统和控制系统等几个主要组成部分，如图5－51所示。
图5－51 空调系统在车上的布置图
一、汽车空调系统维护注意事项
汽车空调系统一定要保证定期检查、保养、清洗。清洗是保养空调的重要步骤，不仅可增强制冷效果，同时可保护管道，减少各器件的损耗。通常由于冷凝器处在车头最前面，脏堵情况比较严重，用水枪仪只能冲去浮土，只有把冷凝器取下来，反向吹洗方能除净。而蒸发器的脏堵情况会相对轻些，但由于内循环时灰尘会附着在蒸发器表面凝结出的水分上而变成泥，既影响风量又影响换热效果。所以一般 （原装）空调的蒸发器至少每3年要拆下彻底清洗一次。汽车空调系统维护时的注意事项如下：
（1）R134a制冷剂 （图5－52）具有很强的挥发性，制冷剂黏附在皮肤上可能会造成冻伤，因此，进行制冷剂排放工作时，必须戴上手套。
图5－52 R134a制冷剂
（2）如果制冷剂进入眼睛，应立即用清水清洗。为了保护眼睛，进行制冷剂排放工作时，必须戴上护目镜。
（3）R134a储存容器为高压容器。因此，严禁储存在温度高的地方。随时检查制冷剂储存场所温度是否在52℃以下。
（4）要经常使用电子检漏仪检查制冷剂的渗漏状态，R134a制冷剂与检漏仪的火花接触 （检漏仪与丙烷燃烧会产生小火焰）会产生有害气体，因此，进行检漏工作时应小心谨慎。
（5）制冷剂必须使用R134a。如果使用其他制冷剂，会造成系统部件的损伤。
（6）PAG冷冻机油极易吸收大气中的水分，会损伤制冷系统，因此，必须采取下列防护措施：
①拆下制冷系统部件后，应立即堵上管口，防止湿气进入制冷系统。
②各部件安装准备工作就绪之前，应立即堵上各管口堵盖。
③连接制冷系统各部件的导管时，要快速进行，防止湿气进入制冷系统中。
④要使用规定型号的润滑油。
⑤制冷剂发生泄漏后，进行维修工作之前，要对作业区进行通风换气。
二、空调系统的维护
为了确保空调系统部件 （图5－53）良好运转，要经常进行空调装置的维护。因为一旦出现故障，空调装置的修理成本将大大超过维护的费用；空调装置维护水平的高低，直接影响其故障发生率的高低。如果能按规定进行维护，就能使空调装置在其使用寿命期内不出故障或将故障发生率降低到最低限度。
图5－53 空调系统部件
1日常的使用与维护
（1）从窥视孔 （图5－54）观察制冷剂的气泡是否正常，避免制冷剂过多或者漏完。
图5－54 干燥瓶窥视孔位置图
（2）每一个月检查一次压缩机传动带、风机传动带的松紧度和传动带质量。发现松紧度不当应进行调整，如果传动带龟裂应予以更换。传动带松紧度的标准是：用拇指全力压下传动带中点，其松紧读数为8mm时最佳，如图5－55所示。
（3）要经常检查紧固件，不应松动。
（4）不管是否使用空调，每周必须使空调工作5～10min，以便润滑空调装置，延长压缩机寿命。
图5－55 空调压缩机皮带检查
2使用季节前的检查和维护
（1）检查冷凝器、蒸发器 （图5－56）的表面清洁度，如积灰太多应予清洗，然后用压缩空气吹干。
（2）检查各开关、控制元件的性能是否可靠。
（3）开机运转，检查空调装置工作是否可靠。
图5－56 空调开关及冷凝器、蒸发器
（a）空调开关控制面板；（b）冷凝器；（c）蒸发器
3使用季节结束时的检查和维护
（1）用检漏仪检漏，如泄漏应进行修理。
（3）严禁在使用季节结束后，将压缩机传动带拆下，也可以稍稍地松弛传动带。
（4）检查压缩机的油量，必要时给予补充。
（5）若感觉制冷量不足，可用以下方法检查。
①门窗关闭，打开中央出风口，其余出风口关闭，鼓风机开到最高挡，保持发动机转速在2000r／min，冷热拨杆拨在最冷位置。
②打开A／C开关，记录右出风口降至10℃的时间及压缩机第1次停转的时间。再查看温度下降曲线图 （图5－57），若时间与温度的交点落在阴影区内就属正常。
图5－57 温度下降曲线图
项目实施
一、项目实施环境
（1）带空调的实训车辆。
（2）常用手动工具、汽车泄漏测试仪、制冷剂、压力表、真空泵、数字式万用表、保护套及维修工具等。
二、项目实施步骤
1准备工作
（1）完全打开所有车门。
（2）起动发动机。
（3）使发动机转速为1500r／min。
（4）鼓风机速度控制开关处于 “高”位置。
（5）温度控制设为 “最冷”。
（6）将A／C开关置于 “ON”位置。
2检查制冷剂量
（1）通过观察窗观察制冷剂的流量，并检查制冷剂量。
（2）观察窗有少量气泡一闪而过，制冷剂量正常；有大量气泡，说明制冷剂不足；若无气泡，说明无制冷剂或制冷剂过多。
3检查制冷剂渗漏
将点火开关关闭后，使用气体泄漏测试仪检查制冷剂是否渗漏。
4制冷剂排放
制冷剂排放有两种方法：一是利用回收装置回收制冷剂，如图5－58所示；二是利用歧管压力表将制冷剂排放到大气中，但这会污染环境。排放时，周围环境一定要通风良好，不能接近明火，否则会产生有毒的气体。
利用歧管压力表排放制冷剂的具体操作步骤如下：
（1）关闭歧管压力表上的手动高、低压阀，并将其高、低压软管分别接在压缩机高、低压检修阀上，将中间软管的自由端放在工作抹布上。
（2）慢慢打开手动高压阀，让制冷剂从中间软管抹布上排出，阀门不能开得太大，否则压缩机内的冷冻润滑油会随制冷剂流出。
（3）当压力表读数降到035MPa以下时，再慢慢打开手动低压阀，使制冷剂从高、低压两侧同时排出。
（4）观察压力表读数，随着压力下降，逐渐开大手动高、低压阀，直至高、低压表的读数指到零为止。
图5－58 制冷剂的回收
5抽真空
系统抽真空如图5－59所示，抽真空的目的是排除制冷系统内的空气和水汽，是空调维修中一项重要的工序。因为在维修空调系统、更换制冷零件时，必然要让空气和水汽进入制冷系统，而空气和水汽又会严重影响制冷系统的工作。
图5－59 系统抽真空
（1）把歧管压力表的高、低压软管分别与制冷管路上的高、低压检测接口相连，中间软管与真空泵相连。
（2）打开歧管压力表的手动高、低压阀，起动真空泵，观察低压表，把系统抽真空至01MPa。
（3）关闭歧管压力表的手动高、低压阀，观察歧管压力表，看真空度是否下降，如果真空度下降，说明系统泄漏，应该查找漏点并进行维修。如果系统不泄漏，应该再打开手动高、低压阀，继续抽真空15～20min。
（4）关闭歧管压力表的手动高、低压阀。
（5）关闭真空泵。先关手动高、低压阀，后关真空泵，可以防止空气和水汽进入系统。
6加注制冷剂
在确定系统无泄漏、抽完真空之后，就可以加注制冷剂。加注制冷剂的方法有两种。一种是从高压侧加注，加注的是液态制冷剂，加注速度快，适合于第一次加注，即检查泄漏、抽完真空的加注。加注时要注意不要起动压缩机，制冷剂罐要倒立。另一种是从低压侧加注，加注的是气态制冷剂，加注速度慢，适合于补充加注。加注时要起动压缩机，制冷剂罐要正立。
（1）从高压侧加注制冷剂 （图5－60）。
①发动机处于熄火状态，检查泄漏、抽完真空后，关闭手动高、低压阀。
②把中间软管与制冷剂罐注入阀的接头接好，打开制冷剂罐注入阀，拧开歧管压力表中间软管一端的螺母，让气体溢出几秒钟，把空气赶走，然后再拧紧螺母。
③拧开高压侧手动阀，将制冷剂罐倒立，液态制冷剂从高压侧进入制冷回路。
④加入规定量的制冷剂后，关闭制冷剂罐注入阀，关闭歧管压力表的手动高压阀，取下歧管压力表。
要特别注意：加注时不能起动发动机，更不能打开手动低压阀，以防止产生液击现象。
（2）从低压侧加注制冷剂 （图5－61）。
图5－60 从高压侧加注制冷剂
图5－61 从低压侧加注制冷剂
①检查泄漏、抽完真空后，关闭手动高、低压阀。
②把中间软管与制冷剂罐注入阀的接头接好，打开制冷剂罐注入阀，拧开歧管压力表中间软管一端的螺母，让气体溢出几秒钟，把空气赶走，然后再拧紧螺母。
③拧开低压侧手动阀，正立制冷剂罐，让气态制冷剂进入制冷系统，系统压力达到04MPa时关闭手动低压阀。
④起动发动机，打开空调，鼓风机开关、调温开关打到最大挡。
⑤打开手动低压阀，让气态制冷剂继续流入制冷回路，一直加到规定量。
⑥观察储液干燥过滤器的观察窗，确认没有气泡，然后把发动机转速提高到2000r／min，检查歧管压力表的高、低压表是否达到正常值。
⑦关闭制冷剂罐注入阀，关闭歧管压力表的手动高压阀，关闭发动机，取下歧管压力表。
（3）根据检查结果填写表5－2。
表5－2 加注制冷剂检查结果表
知识拓展
1汽车空调的功能
汽车空调即汽车室内空气调节的简称，它用以调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等，从而为乘员创造清新舒适的车内环境。
（1）调节车内的温度。
汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车室内的温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却循环水作为暖气的热源，而大型客车则采用独立式加热器作为暖气的热源。在夏季，车内降温则由制冷装置完成，我国大多数汽车空调只具有这种单一功能。
（2）调节车内的湿度。
普通汽车空调一般不具备这种功能，只有高级豪华汽车采用冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却、去除空气中的水分再由取暖装置升温以降低空气的相对湿度。但在汽车上目前还没有安装加湿装置，只能通过打开车窗或通风设施，靠车外新风来调节。
（3）调节车内的空气流速。
空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大，有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，也会使人感到不舒服。舒适的气流速度一般为025m／s左右。冬季，风速太大会影响人体保温，因而冬季采暖时气流速度应尽量小一些，一般为015～020m／s。根据人体生理结构特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的方式，即让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。
（4）过滤、净化车内的空气。
由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘、野外有毒的花粉都容易进入车内，造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康，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。一般汽车空调装置上都设有进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。
2汽车空调的特点
汽车空调是以消耗发动机的动力来调节控制车内的环境的。了解汽车空调的特点，有利于汽车空调的使用和维修。汽车空调主要有以下特点：
（1）抗冲击能力强。
汽车空调安装在运动中的车辆上，承受剧烈、频繁的振动和冲击，因此汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗震能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏，破坏整个空调系统的工作条件，甚至破坏制冷系统的部件，如压缩机。所以，各部件的连接要牢固，要经常检查系统内制冷剂的量。统计表明，汽车空调因制冷剂泄漏而引起空调故障的约占全部故障的80％，而且泄漏频率很高。
（2）动力源多样。
空调系统所需的动力来自发动机。轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械，其空调所需的动力和驱动汽车的动力都来自同一发动机，这种空调系统叫非独立空调系统；对于大型客车和豪华型大中型客车，由于所需制冷量和暖气量大，一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设置独立的采暖设备，故称之为独立式空调系统。非独立空调系统，会影响汽车的动力性能，但比独立式的在设备成本和运行成本上都经济。汽车安装了非独立式空调后，耗油量增加10％～20％ （和汽车的速度有关），发动机的输出功率减少10％～12％。非独立式汽车空调的采暖系统一般利用发动机的冷却水。独立式空调系统则采用独立采暖燃烧器。
（3）制冷制热能力强。
汽车的制冷制热能力必须强，其原因在于以下几点：
①车内乘员密度大，产生热量多，热负荷大，而冬天人体所需的热量也大。
②汽车为了减轻自重，隔热层薄；汽车的门窗多、面积大，所以汽车隔热性能差，热量流失严重。
③汽车都在户外工作，直接接受太阳的热、霜雪的冷、风雨的潮湿，环境险恶，千变万化。要使汽车空调能迅速地降温，在最短的时间里达到舒适的环境，要求制冷量特别大。非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况变化频繁，所以制冷系统的制冷剂流量变化大。例如，汽车高速运动时，发动机的转速高达6000r／min，而在怠速时才600～700r／min。两者相差10倍之多，这导致压缩机输送的制冷剂变化大。制冷剂流量变化大，导致汽车空调设计困难，制冷效果不佳，而且会引起压力过高或者压缩机的液击现象而发生事故。
（4）结构紧凑、质量小。
由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后，不至于使汽车增重太多，影响其他性能。现代汽车空调的总质量已经比20世纪60年代下降了50％，是原始汽车空调装置质量的1／4，而制冷能力却比20世纪60年代增加了50％。
3汽车空调系统的组成
汽车安装空调系统的目的是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：
（1）制冷装置。
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除湿，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，如图5－62所示。
（2）暖风装置。
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。其由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成。暖风装置供水管路如图5－63所示。
图5－62 汽车制冷装置结构
1—空调压缩机；2—蒸发器；3—节流减压元件 （孔管或膨胀阀）；4—视窗；5—储液干燥器；6—冷凝器
图5－63 水暖式暖风装置
1—离心式水泵；2—蜡式节温器；3—管带式散热器；4—冷却风扇；5—冷却液进水管；6—热敏开关；7—冷却液膨胀箱；8—冷却液出水口分水喉管；9—加热器芯；10—冷却液温度传感器
（3）通风装置。
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有良好的作用。其由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成。通风装置风门布置如图5－64所示。
图5－64 通风装置风门布置
（4）空气净化装置。
汽车空调的净化包括两部分：车室外空气的净化和车内循环空气的净化。车外空气受到环境的污染，例如粉尘，公路上汽车排出的废气中含有的CO2、CO、NOx、SO2、HC和烟雾；车内循环空气受人的活动和工作过程的污染，例如发动机的废气通过车底的裂缝进入车内，人体发出的汗臭、CO2等，这些污染对人体健康都会造成不利的影响，使人精神疲倦，容易造成行车事故。这些污染极大地降低了乘车舒适性能，所以，必须对汽车空调的空气进行净化处理。
（5）控制装置。
控制装置主要对制冷、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。
控制装置包括点火开关、A／C开关、电磁离合器、鼓风机开关、调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂高低压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器。近几年来不少高级轿车上普遍采用了电脑自动控制，大幅度降低了人工调节的麻烦，提高了空调经济性和空调效果。
将上述装置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。在一般的轿车和客车、货车上，通常只有制冷装置、暖风装置和通风装置，在高级轿车和高级大中型客车上，还有加湿装置和空气净化装置。
4汽车空调系统的分类
（1）按功能分类。
汽车空调系统按功能可分为单一功能和组合式两种。
①单一功能是指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大中型客车上。
②组合式是指冷风、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为冷风、暖风分别工作和冷风、暖风同时工作两种方式，多用于轿车上。
（2）按驱动方式分类。
汽车空调系统按驱动方式可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统两种。
①非独立式汽车空调系统。空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调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，尤其是低速时制冷量不足，而在高速时制冷量过剩，并且消耗功率较大，影响发动机动力性。这种类型的汽车空调系统一般多用于制冷量相对较小的中小型汽车上。
②独立式汽车空调系统。空调制冷压缩机由专用的空调发动机 （也称副发动机）驱动，故汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大，但由于加装了一台发动机，不仅成本增加，而且体积和质量也增加。这种类型的汽车空调系统多用于大中型客车。
（3）按控制方式分类。
汽车空调系统按控制方式可分为手动、半自动和全自动 （智能）空调系统三种。
①手动空调系统。这类系统不具备车内温度和空气配送自动调节功能，制冷、采暖和风量的调节需要使用者按照需要调节，控制电路简单，通常使用在普及型轿车和中大型货车上。
②半自动空调系统。这类系统虽然具备车内温度和空气配送调节功能，但制冷、采暖和送风量等部分功能仍然需要使用者调节，它配有电子控制和保护电路，通常使用在普及型或者部分中档轿车上。
③全自动 （智能）空调系统。这类系统具有自动调节和控制车内温度、风量以及空气配送方式的功能，保护系统完善，并具有故障诊断和网络通信功能，工作稳定可靠，目前广泛应用在中高档轿车和大型豪华客车上。
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