第1章 新型轿车空调器快修的必备知识

汽车空调器主要用来调节驾驶室和车厢内空气的温度、湿度、流速和洁净度，使车内人员感觉舒适，是汽车的一种附属装置。

1.1 汽车空调器的组成与特点

汽车空调器与房间空调器一样，既有单一的冷气系统，又有单一的暖气系统，还有冷暖综合在一起的全自动调温空调系统。

1.1.1 汽车空调器的组成

汽车空调器主要由以下几个部分组成。

1. 冷气机

冷气机的作用是对车厢内的空气或外部进入车厢内的新鲜空气进行冷却或保温，以使车内的空气变得凉爽舒适。

2. 暖风机

暖风机的作用是对车厢内的空气或外部进入车厢内的新鲜空气进行加热，从而达到取暖、除湿的目的。

3. 通风装置

通风装置的作用是将外部新鲜空气吸入车厢内，以达到更换车厢内空气的目的。

4. 加湿装置

加湿装置的作用是在空气湿度较低时，用于对车厢内的空气进行加湿，以使车厢内的相对湿度得到提高。

5. 空气净化装置

空气净化装置的作用是除去车厢内空气中的尘埃和臭味，以使车厢内空气变得清洁。

当将上述部分装置或全部装置组合在一起单独安装在汽车上时，就组成了汽车的空调系统。在一般的客车、货车上，通常仅装置有冷风机和暖风机。在高级大客车或轿车上，通常除了具有冷、暖装置外，有的还安装了加湿装置、强制通风装置及空气净化装置等。

由于各种车辆结构上的差异，故不同类型、不同品牌汽车上的空调系统的安装位置及组合方式是不一样的，故在检修故障之前，应对这两方面有所了解。

1.1.2 汽车空调器的特点

由于汽车受结构、工作环境等因素的影响，汽车空调器与房间空调器相比，有其特殊要求及特点。

1. 汽车空调器动力的来源

房间空调器可以很方便地利用电力（220 V 交流电压）拖动，而汽车空调器却无法做到这一点。由于能量的转换效率太低，汽车空调器的压缩机不能靠发电机发出的电力去拖动。如采用现有的蓄电池低压电流，其电动机会很笨重。最简单的方法是直接从发动机本身取得动力，另一个办法是为它专设燃油动力装置。

直接从发动机上取得动力的方式，称为非独立式空调系统；专设燃油动力装置的方式，称为独立式空调系统。轿车的安装空间决定了制冷压缩机的动力取自发动机本身，压缩机一般安装在发动机旁，靠近发动机曲轴皮带轮处，经皮带轮带动皮带，使压缩机皮带轮运转。压缩机的飞轮由电磁离合器控制运转，即所谓非独立式空调系统。这种非独立式空调系统，选择占用空间较小的圆筒形结构的开启式压缩机。

2. 节流的方式

轿车空调系统要求经过长期颠簸震动而不致损坏。因此，它的连接管路采用耐制冷剂、耐高温的特殊铜丝橡胶管来连接。因运行时轿车发动机的转速不稳定（600～6000 r/min），一般均补装电磁旁通阀或吸气节流阀，以解决发动机高速运转吸气压力过低的制冷剂量的控制，来满足制冷循环的要求。

轿车空调器有膨胀阀系统、孔管系统两类节流方式，表1-1列出了部分品牌汽车空调器制冷系统节流方式，这两类节流方式其工作压力相差悬殊，维修时必须重视并加以区别。

（1） 膨胀阀循环系统

膨胀阀循环系统是传统的温控系统，主要区别是膨胀阀节流装置不同，它适宜装在有储液干燥器、膨胀阀和吸气节流阀为特点的空调循环系统中，多安装于高档轿车。当环境温度为30～35℃，制冷循环正常时，用CFC12制冷剂，其压力值为1.4～1.5 MPa；低压侧则由膨胀阀排液端→蒸发器→压缩机吸气端组成，用CFC12制冷剂，其压力值为0.2～0.25 MPa，对应的蒸发温度为6～7℃。

（2） 孔管循环系统

孔管循环系统的主要特殊点是孔管积累器的安装位置。它多应用于中、低档轿车。当环境温度为30～35℃，制冷循环正常时，用CFC12制冷剂，其压力值为1.6 MPa左右；低压侧由孔管出液端→积累器→压缩机吸气端组成，它用CFC12制冷剂，其压力值为0.32 MPa，对应的蒸发温度为9～10℃。

3. 制冷负荷与新风比例

根据测定，夏季的日光直接照射下，车内温度可达50～60℃，同时由于玻璃窗面积大，辐射量也大，车内坐椅相隔空间有限，加之乘客体型各异，因而形成许多小区域，造成气流受阻，乘客人数与所占空间的比例小；而房间空调器固定在一个地点，有特殊的外部环境，隔热性好。由此，不能用房间的单位空调面积所需冷热量来估算轿车所需冷热量，轿车空调器的制冷负荷比房间空调器大得多。

为了节省能量消耗，房间空调器所送出的风大部分取自房间内的回风，从外面引进的新风比例较小，一般仅占送风量的15%左右。

而轿车空间极其狭小，乘客相对密集，需要足够的新鲜空气，除短暂的快速降温外，还要采用100%的新风，即从空调器送出来的风全部来自外界。这对密封性好的轿车来说，必须设有专门的排风口，否则会影响人的健康。

4. 轿车空调器制冷系统运行特点

在制冷压缩机由轿车发动机通过皮带轮拖动的非独立式轿车空调系统中，发动机的转速是不断变化的，其怠速与高速时的转速一般相差4～5倍。这样，压缩机的转速也随之相差几倍，这与交流电动机所拖动的压缩机基本保持恒定速度的制冷系统有很大区别。这种变速制冷循环就成了轿车空调器制冷系统的最大特征，但又不同于家用变频空调器的变速制冷。

家用空调器变频制冷量是根据制冷运行状况有的放矢地主动进行变速的，即空调器运行中室内温度越接近房间设定的温度基数，压缩机的工作速度就会变慢，功率消耗也越小，电动机由原来非变频时的时启时停方式变成了连续运行方式。这既减少了电力消耗，也防止了机器过快磨损，延长了使用寿命。然而，轿车空调器的变速制冷循环却不是考虑制冷需要而变速，而是由驾驶员或乘客的操作及路况等决定的。

一般房间空调器的设计蒸发温度均为5℃以上。例如，CFC22为5℃，CFC12为10℃，并且在回风道中设有温控器的测温元件，它所控制的回风温度在20℃以上。因此，蒸发器翅片不会出现结霜现象。而轿车空调器系统要在怠速时（例如堵车），仍需要有足够的制冷量，必须以发动机怠速下的压缩机转速作为计算转速。所以，轿车正常行驶时压缩机制冷量总是偏大，其结果蒸发温度很容易降到0℃以下。为防止翅片结霜，堵塞空气管道，对于孔管循环系统的轿车空调，在电磁离合器电路中加入一个0℃的恒温开关作为防霜开关，并将其感温头插到蒸发器翅片中，一旦送风温度降到0℃将要结霜时，开关断开，压缩机停止工作，等送风温度升高后再重新接通。

正是由于这种特殊“变速”制冷系统即可以不用人工控制的回风温度作为压缩机的启、停调节温度，而改用恒定的0℃送风温度做压缩机的启、停调节温度，使得轿车空调器制冷系统设计方法与常规制冷系统有较大的不同。

1.2 制冷系统在汽车上的安装形式

制冷系统在汽车上的安装形式根据不同类型的车辆，其安装形式也不一样，大型车辆与小型车辆差别很大。

1.2.1 大型客车

对于大型客车来说，由于其车厢内空间较大，故一般采用独立配置的制冷系统，制冷压缩机由单独小型高速柴油发动机或汽车发动机驱动。

1.2.2 小型客车

小型客车（包括轿车）由于室内空间所限，大都采用吊装式制冷系统，压缩机由发动机直接驱动。

1. 吊装式制冷系统的类型

吊装式制冷系统在小汽车上的布置形式较多，归纳起来可以分为前隔板式、行李箱式、四季式和双重式等几种，轿车大都采用前隔板式。

2. 轿车空调器在车上的分布

图1-1～图1-3所示给出了奥迪A6与A6L系列轿车全自动空调器控制系统中部分主要零部件（元器件）在车上的安装位置分空调器控制和调节部件在发动机舱内或空调器控制和调节部件在驾驶室内两种。奥迪A6、A6L系列轿车全自动空调器系统主要由输入系统（主要是传感器部分，专门负责温度信息的反馈）、“控制中枢”（也就是空调器控制部件ECU，即电子控制单元）、控制部件（也就是驱动执行机构及信号）、自监及报警系统四大部分组成。

奥迪A6与A6L系列轿车全自动空调制冷系统主要部件在车上的分布属于前隔板式，如图1-1所示，压缩机布置在发动机的一侧，用固定托架安装在发动机汽缸体上，曲轴通过驱动皮带直接驱动。这种布置形式不但固定可靠、驱动容易，也便于拆装。

图1-1 发动机室空调器控制和调节部件图

冷凝器和干燥器一般安装在汽车冷却系统散热器的前面。汽车前进时的流动空气和冷却电风扇的强制风流直接流经冷凝器，使冷凝器的散热效率大大提高。

控制装置和蒸发器布置在汽车的内部，如图1-2和图1-3所示，其控制按钮和出风口的控制机构大都安装在仪表板上，以便于操作。蒸发器和鼓风机安装在仪表板的下部，仪表板的两头和中间有出风口，冷气从出风口吹出。

图1-2 驾驶室内空调器控制和调节部件位置图（1）

图1-3 驾驶室内空调器控制和调节部件位置图（2）

需要说明的是奥迪A6与A6L系列轿车全自动空调器控制系统采用4缸发动机车的压缩机装在发动机右侧；采用4缸发动机的车按发动机结构可装“Zexel”或“Denso”压缩机；采用6缸发动机的车装“Denso”压缩机。

必须注意的是拆卸压缩机的多楔皮带前，应标出其旋转方向，如装反，会导致皮带断裂。

1.3 制冷系统的组成与原理

冷气产生的方法有蒸气压缩式、蒸气吸入式、蒸气喷气式、空气压缩式、电子冷冻式等。汽车空调器主要采用氟里昂液为制冷剂的蒸器压缩式制冷系统。

1.3.1 制冷系统的组成

轿车空调器普遍采用“蒸发—压缩”制冷系统。主要由制冷压缩机、冷凝器、储液干燥过滤器膨胀阀、蒸发器及连接管等组成。图1-4所示是一种典型制冷系统的组成结构图。大众系列轿车就采用这种结构，如奥迪系列、帕萨特系列等，该图中的元件是以帕萨特B5系列轿车为例来说明的。

图1-4 典型制冷系统的组成结构图

在制冷压缩机由轿车发动机通过带轮拖动的非独立式轿车制冷系统中，发动机的转速是不断变化的，其怠速与高速时的转速一般相差4～5倍。这样，压缩机的转速也随之相差几倍，这与交流电动机所拖的压缩机基本保持恒定速度的家用空调器制冷系统有很大区别。这样变速制冷循环就成了轿车空调器制冷系统的最大特征，但又不同于家用变频空调器的变速制冷。

1.3.2 制冷系统的工作过程

汽车用蒸气压缩机式冷气装置中的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及储液罐等是由特制的橡胶软管或金属管连接起来的，以形成一个封闭的制冷循环管路，制冷剂在管路中以气体→液体→气体→液体→……这一方式循环变化。液体经过加热会变成气体，气体冷却时会变成液体。由于液体变为气体要吸收热量，由气体变成液体要放出热量。汽车空调器制冷系统正是基于这一原理来进行制冷的。

1.3.3 制冷系统工作原理

制冷系统中产生冷气的过程称为制冷，汽车空调器制冷系统的制冷循环过程示意图如图1-5所示。

当空调器制冷系统工作时，压缩机转动，载热的低压气态制冷剂从蒸发器内被吸进压缩机，压缩机把制冷剂的蒸气压力升高成为高压气体后，泵进冷凝器。

冷凝器一般装在汽车迎风面的水箱部位。冷凝器的散热器把制冷剂的热量散发出去，使制冷剂在释放热量的同时，蒸气变成液态。

冷凝器散热后的制冷剂以高压的液态进入干燥器，由于干燥器将高压液态制冷剂中的水分除去后，去膨胀阀。

制冷剂经过膨胀阀，因膨胀阀有限量作用，使液态制冷剂经过限量后进入大容量的蒸发器，制冷剂的体积变大而压力降低，因而制冷剂沸腾又由液态变成气态。在蒸发器内，变成气态的制冷剂吸收室内的热量。这些热态的气态制冷剂又被吸进压缩机，开始下一个循环。

由于汽车内空调器制冷剂系统各部件位置已经根据上述原理有所确定。这样，空调器制冷系统实际上就是一个传热系统，通过制冷剂将车厢内的热量带走，并散发到车外，使车内温度降低。

由此可见，汽车空调器的制冷系统制冷流程为压缩→冷凝→膨胀→蒸发，循环往复。在这四个过程中，制冷剂的温度及状态过程可用图1-6所示来表示，具体处理方法如下所述。

1. 压缩过程

当压缩机工作以后，就会从蒸发器出口的低压回路吸入低温低压的气态制冷剂，压缩机将吸入的气体压缩成高温高压的气体以后，经高压管送到冷凝器中进行冷却。

在压缩机的压缩过程中，压缩机的吸口温度为0℃，压力为150kPa左右；出口温度为80℃，压力为1500kPa左右，得到气态的高温高压制冷剂。

2. 冷凝过程

进入冷凝器中的高温高压气体，经冷却电风扇进行冷却后变为液体，在高压的作用下流向储液罐进行脱水干燥。

在冷凝过程中，高温高压制冷剂通过冷凝器散热放出大量的热量，进而制冷剂由高压气体转变为高压液体。

3. 膨胀过程

冷凝后的高压液体，经脱水干燥以后送入膨胀阀。膨胀阀的进口空间小（即截面积小），出口空间大（即截面积大），具有节流作用，故从膨胀阀出来的制冷剂体积就会变大，压力和温度均会降低。

在膨胀过程中，虽然制冷剂的压力和温度均降低，但制冷剂的状态没有改变，仍处于液体状态。

4. 蒸发过程

经膨胀阀节流以后进入蒸发器的液态制冷剂，由于其压力和温度都已降低，沸点已经低于蒸发器内的温度（即车内的温度），故制冷剂被汽化，由液态蒸发变为气态，并吸收蒸发器周围的热量（即车内的热量），由此车内温度就会降低。

在蒸发过程中，液态制冷剂经过蒸发器吸收热量汽化后，就变成了低压气体。该气体经蒸发器出口及低压管道又回到压缩机，进入下一个制冷循环过程。

由以上分析可看出，汽车空调器制冷循环系统的制冷剂节流的部位是制冷系统中高压区与低压区的一个分界点，也是节流制冷的一个关口。因此，汽车空调器制冷系统有膨胀阀式节流和孔管式节流两种方式。

1.3.4 膨胀阀式节流制冷系统

膨胀阀式节流制冷系统的组成如图1-7所示。其工作原理与上述的汽车空调器基本制冷原理相同。膨胀阀式节流制冷系统的关键部件是膨胀阀和感温包。膨胀阀有内外平衡式和整体式两大类，它们的工作原理基本相同。

1. 平衡式膨胀阀

平衡式膨胀阀主要由内外平衡器、压力平衡弹簧、膜片、推杆、针阀、调整螺钉等组成。它通常安装在蒸发器的入口处，用于控制进入蒸发器内制冷剂的流量。

平衡式膨胀阀的典型结构如图1-8所示。

2. 感温包

感温包主要由毛细管与感温包构成，内装有制冷剂液体或其他容易挥发物质，由毛细管和膨胀阀连接在一起。感温包安装在蒸发器的出口处，用来检测蒸发器出口处的温度。

3. 膨胀阀式节流制冷系统原理

膨胀阀式节流制冷系统工作时，若蒸发器出口的温度上升（也就是车内温度上升），感温包感应到这一温度后，其毛细管内的制冷剂的体积就会膨胀变大，这一变化传递给膨胀阀后，就会推动阀内的膜片下移使针阀开度加大，由此就会使通过的制冷剂的流量增加，进而就会使蒸发器出口的温度下降。

若蒸发器出口的温度下降（也就是车内的温度下降），上述工作过程正好相反。

4. 制冷剂流量的调整

在采用膨胀阀式节流制冷系统中，制冷剂的流量还可以采用人工调节，通过调整膨胀阀的调节螺钉来实现。

① 当调整调节螺钉，使膨胀阀内的弹簧变软时，就会使进入蒸发器内的制冷剂增多；

② 当调整调节螺钉，使膨胀阀内的弹簧变硬时，就会使进入蒸发器内的制冷剂减少。

5. 膨胀阀式节流制冷系统的特点

膨胀阀式节流制冷系统的特点归纳起来主要有以下4个方面。

① 只要空调器开启，压缩机的电磁离合器吸合后，膨胀阀式节流制冷系统的压缩机就会始终处于工作状态；

② 膨胀阀安装的位置是制冷系统高压区和低压区的分界点，储液干燥器设置在高温高压区内；

③ 制冷系统制冷剂的流量具有自动和人工调节两种方式。对于自动空调器，可以由电子控制系统自动进行调节；

④ 在膨胀阀式节流制冷系统中，为了准确控制制冷剂的流量，感温器的感温包必须贴紧在蒸发器的出口部位上，否则空调器系统的控制温度将不正常。

6. 膨胀阀式节流制冷系统的故障特征

膨胀阀安装的位置是处于制冷系统中高压区与低压区的分界点。因此，膨胀阀本身的好坏，决定了制冷系统的工作状况。

当制冷系统正常工作时，用手摸膨胀阀，其两端的温度差别较明显。也就是进口部位的温度较高但不烫手，温度通常在50～70℃之间；出口部位的温度较低，有凝露现象但不会结露，温度通常在0～5℃之间。根据不同的环境温度和车型，系统的正常压力为低压150～300 kPa，高压1300～1600 kPa。

① 若用手摸膨胀阀，进口温度较高，感觉烫手，则可能是由于冷凝器的散热不良或制冷剂过多引起的。此时，可先观察储液罐上的视液孔，并向冷凝器上溅水，若看不到视液孔内有气泡产生，则说明制冷系统中的制冷剂过多。这时系统的低压和高压均过高，应放出适量的制冷剂。若观察视液孔内的气泡正常，则应进一步查找冷凝器散热不良的原因。

② 若用手摸膨胀阀，感觉进口温度正常，但出口温度较低且阀体有结霜现象，则应检查膨胀阀是否出现了堵塞，其开度是否过小，感温器内的物质是否泄漏。出现此类故障时，系统的低压和高压均会过低，堵塞较严重时，低压甚至会出现真空现象。

③ 若膨胀阀的感温包与蒸发器的出口部位出现接触不良或感温包损坏，就会导致膨胀阀的开度过大，由此会导致压缩机的回气管表面结霜或有大量的露滴，这时回气管的温度比蒸发器表面温度还要低（凉）。此时系统的低压与高压均过高。

1.3.5 孔管式节流制冷系统

孔管式节流制冷系统的组成如图1-9所示。由于该系统结构简单、成本低，故在中低档汽车的空调器制冷系统中应用较广泛。

1. 孔管式节流制冷系统与膨胀阀式节流制冷系统的主要区别

孔管式节流制冷系统的工作原理与膨胀阀式节流制冷系统的工作原理基本相同，其制冷过程也具有压缩→冷凝→节流→蒸发四步，两者仅是节流装置不一样。

① 膨胀阀式是利用膨胀阀与感温器来进行节流制冷的，制冷剂的流量（即节流量）是可以调节控制的。

② 孔管式是采用机械结构的孔管（即毛细管），依靠孔管两端的压力差来进行节流制冷的，制冷剂的流量是不能控制调节的。

2. 孔管式节流制冷系统的关键部件

孔管式节流制冷系统的关键部件是孔管和积累器。

① 孔管。它是一个长度和孔径均固定的金属管，该金属管安装在蒸发器的入口处。为了防止制冷系统中的赃物堵塞孔口和接口泄漏，孔管的两端均设置有滤网与密封圈。

② 积累器。其安装在蒸发器的出口处，用于将制冷系统中的液体与气体进行分离。积累器内部具有干燥剂和二次节流的毛细管。

3. 孔管式节流制冷系统原理

当制冷系统工作时，液态的制冷剂依靠孔管进口处的压力，从孔管的出口处节流进入蒸发器。

孔管式节流以后的制冷剂，由于其压力和温度均已降低，故其沸点已低于蒸发器内的温度，制冷剂就会从液态蒸发变为气态，并吸收蒸发器周围的热量（即吸收车内的热量）。

由于孔管式节流制冷系统对制冷剂的流量不能进行控制调节，这就有可能使进入蒸发器内的液态制冷剂的流量过多，也就是不能完全蒸发汽化成为气态制冷剂。为了防止未汽化的液态制冷剂流入回气管进而造成压缩机的损坏，故系统在蒸发器的出口处设置了一个积累器，用于对制冷剂的液体与气体进行分离，并进行脱水干燥和二次节流。

二次节流是利用积累器中的毛细管来实现的。进入积累器中的未汽化的液态制冷剂，经过积累器中的毛细管后，就会再次节流汽化，使进入压缩机的均是气态制冷剂，由此可以避免压缩机出现液击现象。

4. 孔管式节流制冷系统的特点

孔管式节流制冷系统的特点归纳起来主要有以下3个方面。

① 为了防止蒸发器结霜，压缩机的电磁离合器不是始终吸合的，压缩机是依据系统的制冷状况，处于间歇工作状态（即时而工作时而不工作）的。故孔管式节流制冷系统也称为循环离合器系统。

② 孔管式节流制冷系统中的制冷剂不能进行自动和人工调节控制，仅是依靠进口处与出口处的压力差来进行控制。

③ 孔管式节流制冷系统中的积累器（脱水干燥器），不像膨胀阀式制冷系统那样设置在蒸发器与冷凝器之间的高压区内，而是安装在蒸发器出口和压缩机之间的低压区内，这是区别汽车空调器是膨胀阀式制冷系统，还是孔管式节流制冷系统的一个典型特征。

5. 孔管式节流制冷系统故障特征

孔管所在的部位也是制冷系统中高压区和低压区的一个分界点。因此，孔管式节流制冷系统产生的故障特征如下所述。

① 当用手摸孔管进口处时，感觉温度较高，较烫手，则可能是冷凝器散热不良或制冷剂过多。此时，应检查冷却电风扇工作是否正常，并对冷凝器进行清理；如制冷剂过多，则从低压端放掉一些制冷剂。

② 当用手摸孔管进口处时感觉温度正常，出口处的温度较低且有结霜现象，说明孔管出现了堵塞，应对孔管滤网进行清洗或重换新的孔管和积累器。

孔管式节流制冷系统由于没有膨胀阀式的节流附件（也就是感温器），因此，孔管式节流制冷系统产生的故障较为单纯，通常多是出现堵塞，故与膨胀阀式节流制冷系统相比，判断故障的方法和步骤也比较容易。

1.4 汽车空调器控制系统的组成与工作原理

空调器系统是舒适装置，汽车内部温度是舒适性的重要指标。车内温度取决于车外温度、空气流量及太阳辐射的强弱。当车外温度超过20℃时，车内的舒适温度只能靠冷风降温达到。

1.4.1 汽车空调器控制系统的组成

汽车空调器控制系统的组成可用图1-10所示的方框图来表示。与其他车上自动控制系统一样，自动空调器也要有一个“控制中枢”，外加探测传感器等部分。由此，全自动空调器系统主要由以下4个部分组成。

1. 输入信号

输入信号主要有汽车内部空气温度传感器信号、汽车外部空气温度传感器信号、太阳辐射传感器等信号、乘客或驾驶员选定的温度信号与功能信号，以及调温门位置的电位计信号。

2. 电子控制系统

电子控制系统主要以微处理器为主构成，用于接收各种输入信号，然后进行处理，发出各种控制指令给相应执行机构。

3. 驱动执行机构及信号

驱动执行机构及信号包括驱动各种风门而传送给电气式真空控制阀（VSV）与复式真空阀（DVV）的信号，以及冷凝器电动机、蒸发器电动机等信号和控制压缩机接通或断开的信号。其中，混合气流电动机及气流方式电动机，用以控制冷暖气的组合，开启或关闭正面、侧面和脚部的出风口。

4. 控制系统的自诊断功能

电子控制系统一般都具有故障自诊断功能。当全自动空调系统出现故障时，维修人员通过接通故障自诊断插头或开关，就会在外加探测仪器上显示出故障代码。不同车型上使用的空调器系统有不同形式的故障代码。例如，有的是用故障指示灯以不同的闪烁方式来表示的；有的是用不同的数字组合而成的；也有是用空调器显示器液晶显示屏上显示不同的字母来表示的，等等。每种车辆空调器都有自己的故障代码表，当出现故障时，维修人员只要调出故障代码，就知道故障出自哪里。因此大大方便了维修工作，也缩短了维修时间。

1.4.2 汽车全自动空调器控制系统的工作原理

汽车全自动空调器控制系统的工作原理可以从以下3个方面来进行分析说明。

1. 控制过程

在汽车全自动空调器控制系统中，驾驶员或乘客用温度设置开关设定所需的车内温度，ECU（电子控制单元）通过检测实际车内温度、太阳辐射量、车外温度、发动机冷却水温度等信息，计算吹入车内空气所需的温度，选择所需要的空气量，然后控制空气混合入口、水阀、进出气口转换挡板等，也就是说，ECU通过“混合风挡”的冷暖风比例而控制空气流的温度。例如当温度过低时，ECU指令停止冷气流经加热芯升温，当温度过高则增大冷气，当车厢内温度达到预定值时，ECU会指令停止“混合风挡”伺服电动机的运转。同时，ECU还通过“方式风挡”伺服电动机控制气流流向，确定出风口的吹风角度，以使车内温度保持最佳，并将控制结果显示在仪表板上。

2. 温度调节过程

自动空调系统调节温度的过程是先从吸气口吸入一定量的空气，这部分空气在蒸发器内通过热交换并被冷却，同时被干燥，然后使一部分冷却、干燥的空气通过空气混合入口送入加热器加热，剩余的冷空气直接送入混合室，与从加热器过来的空气相混合。经过混合处理后的空气通过空气出口吹进车内，直至使车内温度达到设定值。

3. 电子控制系统的控制内容

汽车全自动空调控制系统电子控制器（ECU），一般根据车内外环境温度完成以下5种控制功能。

① 通过调节空气混合风挡的角度来控制空气输出口温度；

② 通过调节鼓风机电动机的速度来控制空气的流量；

③ 通过选择冷或热气口（内部或外部气口）来控制空气的进出；

④ 通过控制电磁离合器的开与关，以实现对压缩机的控制；

⑤ 通过 A/D（模拟/数字）转换，将温度信号转换为数字信号后，由显示驱动器发出控制信号，去驱动液晶显示屏显示出当前的温度或设定的温度值。

在汽车全自动空调控制系统中，一般都采用伺服电动机来控制空气混合风挡张开的角度，以调整空气混合风的风量。自动空调与手动空调在基本系统上是相同的，只是操作空调的机能不同，结构上有少许的差异。

1.5 汽车空调器故障部位的快速判断

检修汽车空调器故障时，快速判断故障原因的方法较多，从使用效果来看，可以归纳为以下几种方法。

1.5.1 询问用户

在检修汽车空调器故障之前，不要忙于通电，应向用户询问了解空调器的使用情况，故障现象及故障产生和发生的过程，并将用户提供的情况做好记录，认真分析研究。这对于初学者来说是非常必要的，由此可以减少误判、错判，使检修故障的效率大大提高。询问的内容包括以下5个方面。

1. 空调器已经使用的年限

了解所修空调器使用的年限可以帮助检修者大致估计出故障的性质。例如，对于较新的空调器，故障原因多是运输器过程中导致线束引线折断或似断似接，个别元器件或零部件焊接不好或安装不良，接插件松动造成接触不良，个别元器件或零部件可靠性太差造成的故障；用户使用空调器上的某些功能不当而造成的“假故障”等。

2. 产生故障的过程

应了解故障是突然发生的，还是逐步恶化的，是静止性的故障还是时有时无的故障。详细了解以上这些情况后，可以帮助进一步判断故障的性质和采用较为合理的修理方法。

3. 是否请人修理过

应该了解该空调器发生故障以后是否请人修理过，应问清此人的修理过程，是否调节过空调器的某些可调器件，是否更换过电子元器件或零部件。这可以帮助我们较快地排除一些由于修理者修理技术不太熟练或不太熟悉该空调器电路原理而造成误修或误换元器件故障。

4. 询查有关资料

如果故障空调器的电路是不太熟悉的电路，手头又无有关资料，应及时向用户询问该车空调器是否带有线路图等有关资料，如没有应设法查找。

5. 核查故障现象

有的用户由于对空调器的使用常识不甚了解，无意中使开关或按钮处于不正常的位置，便误认为有故障。因而应及时对故障现象予以检查核实，排除“假故障”的可能。

总之，根据故障现象，有针对性地向用户了解情况，对检修故障空调器有很好的参考价值。

1.5.2 直观检查

直观检查法就是不借助仪器和仪表，仅凭眼（看）、耳（听）、鼻（闻）、手（拨和摸）及应用必要的工具对空调器系统进行外表检查，从而发现损坏部位或故障原因。这种检查方法十分简捷，对检修汽车空调器故障十分有效。

1. 眼看

首先观察空调器上各种开关、按键、旋钮、熔断器等是否处于正确位置或有无松动（指熔断器等）。

（1） 观看冷凝器表面是否清洁

冷凝器表面如附有泥土或杂物，会影响制冷效果。如过脏，应及时用水将其清洗干净。

清洗冷凝器时，要仔细小心，不要将其翅片碰变形。否则会影响流过冷凝器的空气流量，使冷凝器的冷凝效果变差，进而就会导致流经膨胀阀的制冷剂温度上升而使制冷系统的制冷效果变差。对于已经变形的翅片，应采用尖嘴钳等工具仔细地将其矫正复原。

（2） 直观检查膨胀阀毛细管的状况

正常时，毛细管应被牢固地夹紧并用绝缘布包捆在蒸发器的出口处，有的毛细管应准确地插在制冷管路的插孔中，并用感温包包裹着。如果发现有异常，应及时将其恢复原状。

（3） 观看连接部件是否有油渍

对空调制冷系统的所有连接部位进行察看，看是否有油渍。凡是有油渍之处，均说明此处有制冷剂泄漏现象。为了确诊，可进一步采用电子检漏仪或其他检漏方法来确认。

当确认有制冷剂泄漏后，可先将此连接处的螺母拧紧，或者重做管路喇叭口并加装密封橡胶圈，以防止慢性泄漏而导致系统内的制冷剂量逐渐减少。

从大量的检修实例来看，除了管路连接处容易产生泄漏外，压缩机轴封、前后盖板的密封垫、检修阀、安全阀等部位产生泄漏的几率也较高，故这些部位也是直观检查的重点。

（4） 观看各软管的状况

仔细对空调系统的各条软管进行查看，主要是看其有无老化、鼓包、磨损，是否出现裂纹和渗漏的油渍现象。

在汽车空调器的冷、暖系统中，由于系统的需要使用了大量的橡胶管，这些橡胶管在汽车行驶颠簸过程中，极容易与汽车车身产生摩擦，久而久之就会出现磨损现象；而设置在发动机内及其附近的软管，当其长期受高温烘烤后极容易老化，制冷管遇低温容易龟裂。进而就会使制冷剂和冷冻润滑油泄漏，一旦水分、空气和尘土渗入制冷系统后，轻者会出现冰堵或脏堵，重者会使压缩机及其相关部件受到损坏。

因此，一旦发现橡胶管破损要及时更换，但橡胶管与发动机相碰时，也要及时将其隔开，并采用一定的措施将其固定好。当橡胶管要从金属管穿过时，一定要加装防护套，并且也要将防护套固定牢固，以防金属割破胶管。

（5） 观看视液镜内制冷剂状况

通过观看干燥过滤器视液镜内制冷剂的流动状况，可以确认制冷系统中制冷剂的量是否足够，以此来确认系统是否有泄漏现象。

准备工作。启动发动机，并将其转速稳定在1500～1700 r/min之间，使发动机带动制冷压缩机工作约5 min左右。

用布擦干净视液镜的玻璃，以便于观察，再将空调功能选择键设置在最大制冷位置（max），且将送风机（包括空调器送风机与冷凝器送风机）的转速置于最高。至此，准备工作结束，接下来就可以通过视液镜来观察制冷剂的状况了。

观察、分析。视液镜中制冷剂的状况通常有以下4种，具体分析如下。

① 制冷剂清晰，如图1-11（a）所示。如观察到视液镜中制冷剂清晰，没有气泡出现，也看不到液体的流动。出现这种情况可能有以下3个方面原因。

● 制冷剂量过多。此时如用两手分别触摸压缩机进气管口和排气管口，就会发现两者温差十分明显，且高压侧有烫手感觉，低压侧则可以观察到有冰霜。进一步检查还会发现，空调器出风口的温度会比正常制冷量时高约3～5℃。

遇此情况时，可将空调系统压缩机的电源关掉使其停止运行，其余部分继续工作，等待约45s以后，如观察视液镜内仍然清晰无气泡流过，由此就可确认系统内的制冷剂量过多（如用压力表测量高压端的压力，该压力值会超过正常值）。应及时将多余的制冷剂放掉，以免导致管道破裂，制冷性能变低，能耗上升等故障。

● 制冷剂适量。此时的制冷系统状况与制冷剂量过多时相比较，高压侧不烫手，出风口的温度也较低。如使压缩机断电、空调器其余部分仍维持工作，45s以后会在视液镜中看到有少许的气泡产生。当用压力表测高压侧的压力时，高压压力会在正常值范围内。

● 制冷剂全泄漏。当系统内的制冷剂全部泄漏以后，若用手触摸压缩机的进气口与排气口时，会发现无温度差异，空调器的出风口的空气温度也不冷。对此，应立即关闭发动机，否则会导致压缩机烧毁。

对于制冷剂全泄漏故障，应检查制冷系统制冷剂泄漏的原因，并处理之。

② 制冷剂偶有气泡。如图1-11（b）所示。可观察到视液镜中的制冷剂偶尔或者缓慢地有少量气泡流过。出现这种现象的原因可能是：系统中的制冷剂量稍有不足或是制冷系统的干燥剂已经饱和，也可能是制冷剂内混入了水分。可通过观察膨胀阀有无结霜来区别是哪一种原因引起的。

● 若膨胀阀没有结霜。此现象则说明是制冷剂量不足，应检查系统有无渗漏处，确认无误后再添加适量的制冷剂。

● 若膨胀阀有结霜现象。此时，在视液镜中有时还能见到变颜色的干燥剂，则说明是制冷系统中的制冷剂中含有水分，应立即重换干燥剂，确认无问题后，才可投入使用。

③ 制冷剂中含有大量的气泡或泡沫，如图1-11（c）所示。这种状况说明系统内部制冷剂量严重不足，且系统内渗入了大量的空气和水分。对此，应对制冷系统进行检漏处理，确认无误后重新抽真空，在加入足量的制冷剂的同时，也要按规定加入冷冻润滑油。

④ 视液镜的玻璃上有条纹状油渍或黑油状泡沫，如图1-11（d）所示。出现这种现象的原因可能有以下3方面。

● 冷冻润滑油量过多。此时，如检查压缩机时，仅进、排气管有明显的温差，且将压缩机停止运行、空调器其余部分运行，观察到视液镜内玻璃的油渍干净，则说明故障是由于系统制冷剂量略少、但冷冻润滑油量过多引起的。

对于这类故障，应从系统中释放掉一些冷冻润滑油，再添加适量的制冷剂即可。

● 冷冻润滑油变质。这种原因的典型特征是压缩机进、排气管有明显的温差，当压缩机停止运行、空调器其余部分运行时，观察到视液镜内玻璃上留下的油渍呈黑色或有其他杂物，则说明故障是由于系统内的冷冻润滑油变质或受污染引起的。

对于这类故障，应对制冷系统进行彻底的清洗以后，重换新的冷冻润滑油和制冷剂注入制冷系统内。

● 制冷剂全部漏光。这种故障的典型特征是压缩机进、排气阀门没有明显的温差，空调器出口也没有冷气吹出。视液镜内玻璃上的油渍是冷冻润滑油。

（5） 观看低压回路的结霜情况

查看制冷系统的低压回路结霜情况，表面结霜为正常，否则为不正常。

（6） 观看电磁线圈的状况

查看压缩机电磁线圈能否将压缩机转轴吸合并转动，无异常声响为正常。

（7） 观看蒸发器渗水情况

观察蒸发器渗水是在空调器运行约8 min左右时进行，有水从蒸发器接水盘淌出为正常。

2. 耳听

耳听就是在空调系统工作时，用耳朵仔细听其是否有异常的声音，依据压缩机的运行声音来判断其运行状况。

① 压缩机正常时的运转声。压缩机正常运转时，会发出清脆而均匀的阀片跳动声。

② 电磁离合器的刺耳噪声。当听到压缩机电磁离合器发出刺耳的噪声时，多是由于电磁离合器磁力线圈老化，通电以后产生的电磁力不足或离合器片磨损致使间隙过大，导致离合器打滑而产生了尖叫声，并伴随有离合器打滑处发热现象。对于这种情况，解决的方法一是重新绕离合器磁力线圈；二是将离合器调整片抽去1～2片，使离合器的间隙减小来防止打滑。

导致离合器打滑的另一个原因是压缩机的负荷太重，对此应及时查明原因，并处理之。

③ 机体的摩擦声。当听到机体内有严重的摩擦声时，可断定这种情况多是由于压缩机润滑油不足或断油而引起的。

④ 外部拍击声。这种声音多是由于压缩机与发动机间的“V”形传动带过松，或是经长期使用后磨损严重引起的。

⑤ 敲击声。这种声音多属制冷剂有“液击”现象或有奔油（油量过多）敲缸等故障，多是由于系统内制冷剂过多或膨胀阀开度过大，致使制冷剂在未被完全汽化的情况下吸入了压缩机。这种情况对压缩机的危害较大，很可能会导致压缩机内部的相关零件损坏或减少其使用寿命。对此，应释放掉过多的制冷剂或重新调整膨胀阀的开度。

⑥ 电风扇异响。空调器内电风扇异常出现的响声，多是在电风扇转动时发出的。这种情况既可能是电风扇的叶片碰及物体引起的，也可能是电风扇本身轴承缺油或严重磨损造成的，应根据实际情况查明原因。

⑦ 停机过程中的撞击声。在停机过程中，能清楚地听到机体内运动部件的连续撞击声。这种情况多是由于制冷系统内部的运动部件严重磨损，致使轴与轴之间、缸体与活塞之间、连杆与轴之间的间隙过大或出现松动引起的。

3. 手摸（拨、拉）

手摸（拨、拉）就是用手去摸并轻拉各种电气连线、传动皮带盘；摸连接管路表面及各零部件的温度，凭手感来判断它们接触是否牢固，松紧程度是否正常，温度是否在正常范围内。

（1） 摸高压区

制冷系统的高压区，是指从压缩机出口→冷凝器→干燥过滤器→膨胀阀进口处，如图1-12所示。触摸高压区时一定要小心，手感热而不烫为正常。

① 若烫手，应先对冷凝器的表面进行清洁、增大电风扇的风量。如果仍然烫手，则可能是制冷剂量过多，进一步可通过观察视液镜内制冷剂的状态和压力表的压力来确诊。

② 若热量不够，则可能是制冷剂过少，应进一步采用测量等方法确认。

③ 若没有温度，则可能为制冷剂已漏完。如发现干燥过滤器上产生霜冻或水露，则说明管路出现了堵塞，此时前端高压区的热度较烫手，可重换一只新的干燥过滤器试试。

若发现膨胀阀的出口连接处是热的，而出口连接处是凉的，且有水露，这种情况多是由于膨胀阀的阀口出现了堵塞引起的，应重换新的干燥剂和过滤网试试，如仍无效，则再更换膨胀阀和制冷剂试之。

（2） 摸低压区

制冷系统的低压区，是指从膨胀阀出口→蒸发器→压缩机进口，如图1-12所示。

触摸低压区时，手感冰凉、有水露但不应有霜冻则为正常。

① 若有霜冻，则说明系统有问题，可能是膨胀阀的感温包内的传感液体已经漏光，可重换一只新的膨胀阀装上试试，这种情况也可能是制冷剂充注太多所致，应放掉一些。还有一种可能是蒸发器的温度传感器或恒温器出了问题，例如安装位置出现了移动等。当然，如果蒸发器控制器坏了或调整的压力过低等也会导致上述故障，对此也不容忽视。

② 用双手触摸压缩机的进气口和排气口，手感温度应有明显的差别。若没有温差，则可能是制冷剂已经全漏光了，若差别不大，则可能是制冷剂量不足。

③ 用手触摸各个接头是否已经震松。

（3） 摸送风口

摸车内送风口，吹出的风有冰凉的感觉为正常。

用手摸的方法判断空调器制冷系统故障的原因有效而简单，只要不断积累手感的实践经验，凭手感也可以很快发现故障部位或元器件（零部件）。

4. 鼻闻

用鼻闻空调器电气控制电路处有无焦味或其他怪味出现，找出发出气味的部位或元器件（零部件、接线）等，也有助于维修工作的顺利进行。

1.5.3 仪表与仪器的测量

通过看、听、闻这些方法进行直观判断，只能发现不正常的现象，要作最后的确认，还要借助于有关仪器、仪表来进行测试。在掌握第一手资料的基础上，对各种现象作认真分析，以准确判断空调系统的故障所在，然后予以排除。通常是用歧管压力表来测量制冷系统的技术状态。

1. 歧管压力表

歧管压力表的外形结构如图1-13所示。它主要由高低压力指示表、高低压阀门开关手轮、接红色软管通高压侧的管接头、接绿色软管用于抽真空和加注制冷剂的管接头、接蓝色软管通压缩机低压侧的管接头等组成。歧管压力表高低压阀门的开闭可组成4种状态，其功能如表1-2所列。在该表中，高低压阀门“开”是指高低压压力表与制冷系统及中央管接头与相通，高低压阀门“关”是指高低压压力表与中央管接头不通，但分别与制冷系统相通。

进行制冷系统故障测量时，先将歧管压力表的高低压管接头分别接至压缩机的高、低压阀上，在压缩机静止状态下，根据歧管压力表的读数，即可判断出空调器故障的原因。

2. 制冷系统静态正常平衡压力

当压缩机停止运转10 h以后，压缩机的高低压应为同一数值，该读数即为平衡压力值。平衡压力的大小，只与加注的制冷剂量及环境温度有关。

3. 制冷系统静态异常压力及其原因

制冷系统静态异常压力及其原因分析如下3个方面所述。

① 平衡压力过高。如果测得平衡压力过高，一般是由于制冷系统的制冷剂量过多造成的，应放出部分制冷剂，使平衡压力达到标准值。

② 平衡压力过低。如果测得平衡压力过低，通常是由于制冷系统的制冷剂不足引起的，应加注适当的制冷剂，使平衡压力上升到标准值。

③ 压力表示值不等。如果歧管压力表高低压指示值不相等，则说明制冷系统内部出现堵塞，应分别检查膨胀阀、储液桶、系统管路。

4. 制冷系统动态正常压力

运转压缩机，发动机转速控制在1500～2000 r/min，观察歧管压力表的读数，测量制冷系统的技术状况。压缩机工作时间不得超过30s。否则会损坏歧管压力表，甚至造成严重事故。

在一定的大气温度范围内，不同气温时，一般轿车空调器压缩机工作的正常高低压力数值如表1-3所列。

通常压缩机出口处的高压值在1.45～1.5 MPa，入口处低压值为0.15～0.2 MPa，空调系统性能良好时，则压力表的压力应在正常值范围内。

5. 制冷系统动态异常压力

压缩机排出口与吸入口高低压数值异常时，其故障及检修方法如表1-4所列。

6. 用点温度计测量冷凝器故障

空调器系统工作正常时，冷凝器入口管的温度约为70℃，出口管的温度为50℃左右，其异常温度及其检修方法如表1-5所示。

7. 电磁离合器的测量

接通离合器电源开关，压缩机应立即运转工作；断开电源，压缩机应立即停止运转。否则，应先检查电源开关是否损坏。如有问题，则再检查电磁离合器线圈是否损坏。此时，可用万用表“R×1”挡测量电磁线圈的电阻值进行确认，其一般应有一定的电阻值，根据车型不同，电阻值也不一样，例如：

① 丰田轿车用BB系列（丰田巡洋舰）电阻值为11.4～12.2 Ω。

② 丰田面包车用RB系列电阻值为3～3.4 Ω。

8. 电风扇电动机调速器和继电器的测量

接通电风扇电动机开关以后，从低挡到高挡进行转速调节，每一挡均让电风扇工作约5min左右，以便检查其送出的风量是否有变化。如无变化，则可能是调速器的电阻器和电风扇继电器已经损坏。如电风扇转动而仅不能调速，则是电阻器损坏；如电风扇不转，则可能是开关或电风扇继电器损坏，应重换新件。

9. 高低压保护开关的测量

检测时，可将被检测的开关两端用导线短接，再接通制冷系统的开关。此时，如制冷系统可恢复正常工作，则说明被短接的开关已经损坏。

10. 过热保护器的测量

如果热保护开关出现短路故障，则会使低熔点熔断丝烧毁。因此，当确认热保护开关损坏重换新件后，还应同时更换新的同规格的熔丝，否则压缩机仍然不会工作。对于怠速控制器、温度控制器和超速继电器等检修方法同上，不再重述。

1.5.4 空调器制冷系统的快速检漏

制冷剂泄漏是汽车空调的一种常见故障，也是比较难彻底排除的故障，尤其是微漏。常用的检漏方法归纳起来主要有以下4种。

1. 电子检漏仪检漏

电子检漏仪有两种：一种只能检测R12制冷剂；另一种既能检测R12，又可检测R134a，通过开关进行切换。

使用电子检漏仪时，可先接通其电源开关，并将仪器调整到所要求的灵敏度范围内，然后将检测探头放到被检测的部位。

① 如果有超过设定灵敏度的泄漏量，警铃则会发出声响。

② 如果制冷系统有大量泄漏，或经过检修后周围空间存在大量氟利昂气体，则应先吹净空气再进行检查，否则将无法检出真正的泄漏部位。

2. 清水检漏

拆下需要进行检漏的部件，如高、低压管，冷凝器，蒸发器等，然后将其一头用堵头塞牢，另一头与高压气压源相连。高压气源可用氧气瓶氧气、氮气瓶氮气、压缩空气等，其压力保持在0.59 MPa左右。

然后将连接好的部件放入一盆清水中，打开气阀，仔细观察部件表面有无气泡冒出，如有，则说明有泄漏。

清水检漏的方法最大的优点是可将很小的微漏也能检测出，且很直观地发现具体的泄漏部位，其缺点是要将检测的部件从汽车上拆下来检测，故而使其应用范围受到了限制。

3. 肥皂水检漏

用肥皂水对空调系统进行检漏的方法是将适量的肥皂粉加到水中并搅拌起泡，然后将该肥皂泡涂在需要检测的部位。如果有泄漏，肥皂泡则会鼓起来。

采用肥皂水检漏的方法所用费用成本低、操作简单、直观，不足之处是眼睛看不到的地方则无法进行检测。

4. 荧光剂检漏

荧光剂检漏使用的这套仪器，主要包括专用荧光剂、喷雾清洗剂、加注工具、射灯、滤光眼镜。

① 用荧光剂进行检漏时，首先要用加注工具将荧光剂加入到制冷系统内，具体加注量应按说明书上的要求进行。

② 启动空调器，使其进入工作状态，戴上滤光眼镜，然后用射灯照射制冷系统的管路，如果有地方出现了泄漏，则当射灯照射到该处时，该处将会出现荧光。

③ 当查出泄漏处修复以后，先用喷雾清洗剂对修复处进行清洗，然后按上述方法再次用射灯对修复处进行检测，如果不再出现荧光，则就说明问题已彻底解决。

采用荧光剂进行检漏，其最大的优点是只需对制冷系统加注一次荧光剂，以后就可以长期使用，即使是很微小的泄漏点也很容易检测出来，并且不用拆卸制冷系统，可对车检查，只要是射灯能够照射得到的地方，均能够准确无误地查出泄漏点。不足之处是成本稍高一些，一般较小的维修部门不配备这套工具。