汽车空调系统的诊断思路及案例分析王兆启.ppt
汽车空调系统的诊断思路及案例分析,王兆启 139 139 88368,2023年10月2日星期一,1,学习者 王兆启 浙江办事处：杭州 陈 胜：温州 李志强：宁波 刘胜勇：,温州培训内容,汽车空调发展史、原理、故障案例分析宣传贯彻交通部2010年汽车空调制冷剂回收、净化、加注工艺规范（JT/T 774-2010）2010年交通部空调大赛评分标准2010年交通部空调大赛理论考题分析2010年交通部空调大赛实操要点讲解,汽车空调的发展历史,一、从使用方面看 原始的空调方式：开窗换气 1927年：最早由加热、通风装置、空气过滤器组成 功能仅是供暖通风 30年代末，制冷技术应用到汽车上，开始真正意义的汽车空调 60年代，制冷技术普及应用到汽车上。技术日趋完善、功能日趋全面,汽车空调的发展历史,二、从功能技术应用方面看 单一的供暖空调（1927年），现仍用于部分寒冷带的车辆 单一供冷空调（1939年），现仍用于部分热带的车辆 冷暖型空调（1954年），具有降温，除湿、通风、过滤、除霜等调节功能 1964以前，汽车空调依靠人工控制，现大量用于低档车辆上。1964年以后，自动控制技术应用于汽车空调，空调在用户设定的温度范围内自动运行，现用于高级小车及高级大客车上。1977年，电脑芯片控制用于汽车空调上，数字化显示、控制更精确。空调与汽车行驶之间的动力协调性更好；空调更舒适。现用于豪华汽车如别克、凌志等。,汽车空调的发展历史,三、从全球汽车、空调的发展看 早在1886年，德国的卡尔-奔驰制造出世界上第一辆三轮汽车以来，至今已有110多年的历史。世界汽车工业经过几次的革命和飞跃发展，使汽车成为今天人们的重要交通代步工具，并成为各国工业的主要支柱产业。而汽车空调的问世，却比汽车发展整整迟了近半个世纪的时间。1927年，在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，当时轰动了世界各国汽车制造商。实际上这种装置只能称之为“加热器”，只是在汽车车厢内增加了热量，在欧洲寒冷的季节里，能起到一定的保暖作用。到了1938年，美国人帕尔德发明了汽车空调，他根据电冰箱“冷气”的原理，在一辆老爷车上进行了试验。又于1939年，将改进后的冷气机，安装在美国福特汽车公司制造的林肯V12型轿车中，效果很好。,汽车空调的发展历史,1940年，美国Packard公司第一次将机械制冷用于车用空调，为世界汽车空调市场开辟了发展之路。第二次世界大战的爆发阻碍了汽车空调的发展。二战结束后，汽车空调的实用化、普及化开始逐渐恢复发展起来。1953年，美国的一些汽车制造厂商，将空调正式开始在普通的轿车上使用，接着便进行大批量生产汽车空调。当地装有冷气的汽车已达车辆总数的10，计5万套。1954年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国Nash牌小客车上。1957年，日本参考美国的汽车空调也开始试制生产，然后欧洲的汽车制造厂商也相继开始生产轿车用空调。1960年，冷气装置的汽车空调开始普及于世界。1964年，第一台自动控温的汽车空调，装置在美国通用汽车公司的凯迪拉克名牌豪华轿车中。,汽车空调的发展历史,1971年之后，日本丰田汽车公司的世纪、皇冠；英国的劳斯莱斯；德国的梅赛德斯奔驰等豪华高级轿车中，都分别安装了自动汽车空调设备装置。1979年，美国和日本共同推出用电脑自动控制的汽车空调设备系统，并用数字显示，达到最佳控制。此时，汽车空调已进入第四代产品。1989年，美国通用汽车公司大量生产的初期产品，主要有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。由于其对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定，以及除湿和温度控制等都较难实现，因而将主流改为空气混合型空调。我国于70年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。1976年，由原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调，配套在上海牌轿车SH760A轿车中。,内容,本课件包括以下内容:一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式二、诊断思路及检修方法三、经典案例分析,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,汽车空调系统主要由制冷系统、供暖系统、控制系统等部分组成。制冷系统：包括空调压缩机、冷凝器、储液干燥器、节流膨胀装置、蒸发器、空调管路等。供暖系统：循环水泵、加热器、冷却液管路等。控制系统：传感器、空调控制模块、执行器、散热风扇等。,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,现代汽车自动空调系统的主要特点如下：控制功能集成化，设有独立的空调控制模块。开关类的信号元件由线性传感器替代。执行元件可进行线性控制（无级控制），信号以占空比形式调节。空调控制模块并入整车电控网络中，数据通过相关总线及网关传输。,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,1、典型的双区自动空调控制面板,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,2、空气分配控制,当车速超过100Km/h时，新鲜空气翻板将关闭，保证车内空气流稳定,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,3、小冰箱,小冰箱一般设在手套箱、中央扶手座或后排座中央处,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,4、线性的温度类传感器,工作电压通常为5V信号电压与温度或压力呈对应关系正常的信号电压一般在0.5-4.5V,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,5、无级控制方式的鼓风机装置,空调控制模块,空调控制模块（J255）通过脉宽调制信号来控制鼓风机。鼓风机模块将自诊断信号反馈给空调控制模块。,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,6、不带电磁离合器的变排量压缩机,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,空调控制模块对压缩机调节阀进行无级驱动。空调控制模块根据所需温度、外部与内部温度、蒸发器温度以及制冷剂压力的变化，对电磁阀进行占空比控制，控制斜盘倾斜位置，从而控制排量及制冷输出。在制冷关闭后，皮带仍驱动压缩机运转。制冷剂流量降低至2%。,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,变排量电磁阀安装在压缩机中并用锁止垫圈固定。它是压缩机内部的低压、高压与曲轴箱压力之间的接口。通过控制压缩机内部的几种压力，对斜盘进行调节。脉冲宽度调制电压信号驱动电磁阀的挺杆，电压作用的持续时间决定了调整量。,变排量电磁阀,如何控制制冷剂流量？,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,空调控制模块根据制冷剂压力传感器信号来检测制冷剂是否流失或过多。若信号异常，则制冷功能被解除。皮带轮内部设置成形橡胶件，过载时可被切断。,如何保护空调压缩机？,1-驱动轴花键 2-驱动器轮廓 3-驱动轴4-橡胶件 5-皮带轮,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,7、空调控制模块的电路结构及控制流程,现代汽车CAN-BUS多路信息传输系统,CAN是控制单元区域网络 Controller Area Network的单词缩写 含义是控制单元通过网络进行数据交换CAN数据总线包含大量的数据信息,传统电子控制车辆的数据传递：每项信息均通过各自独立数据线进行交换,各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换CAN数据总线,控制系统的差异性,中央式控制,CAN控制,分散式控制,装备CAN-Bus 系统的车辆诊断与检测,CAN需要全新的技术来检测用传统的测量仪器（检测灯、万用表、部分杂牌解码器等）无法发现CAN-Bus上的故障，更无法提及维修。CAN-Bus的调试和故障查寻需要接受过培训的专业人员及专业仪器简 单（学习）:世上无难事、只怕有心人,一、现代汽车空调系统的结构特点及控制方式,识别控制流程的相关要点：信号输入元件功能执行元件总线连接方式,二、诊断思路及检修方法,1、如何能够快速、准确地排除故障？修车要有感觉。技能和经验是体现维修人员水平的重要因素技能：理论知识 设备和仪器的操作水平 动手能力（拆检、修理能力）对车系、车型结构的了解 维修资料阅读能力经验：足够的经验是形成正确诊断思路的必要条件,二、诊断思路及检修方法,2、常规的检修流程,问诊,基本检查、检测，得出结果,分析故障的类型、原因、性质，确定有可能的故障部件、部位,修理或更换部件，必要时进行匹配,试车，验证故障是否排除,二、诊断思路及检修方法,3、如何排除疑难故障？1）疑难故障特征：间歇出现，或持续时间短暂 没有故障码，或故障码清除后又不定期出现 总线传输方面的故障 因能力和经验不足，无法排除的故障。,二、诊断思路及检修方法,2）检修要点：问诊。此前修理过哪些部件及部位 试车。模拟故障出现时的条件 检查空调控制模块的版本、编码等信息。检测与空调系统相关的模块或系统，如发动机、仪表板等 检查网关和总线的通信情况 根据故障码内容进行检修,汽车空调案例分析,三、经典案例分析理解诊断思路学习检修方法了解相关知识,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,车型配置：AJR电控发动机、手动空调系统。故障现象：开启空调系统，空调压缩机不工作。,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,基本检查：,初步结论：空调系统本身不良的可能性极小，应考虑其他因素。对发动机系统进行故障诊断。,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,检修过程：使用V30诊断仪对发动机系统（地址码为01）进行自诊断 故障码：节气门电位计损坏。该故障码无法清除掉。对线路进行检查，没有短路或断路现象。将电子节气门解体，发现滑片电阻（电位计）烧损。故障排除：更换电子节气门 按照01-04-098的功能路径，进行基本设定。试车，空调制冷功能恢复正常。,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,1-节气门调节装置 2-节气门电位计 3-怠速开关 4-节气门定位电位计5-紧急运行弹簧 6-节气门定位器,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,总 结：1、为何要诊断发动机系统？,发动机系统恢复正常，空调制冷功能也恢复正常。,现象：空调压缩机电磁离合器不吸合,发动机系统必须满足工况要求，才允许启用空调制冷模式,对发动机系统进行自诊断，根据诊断内容进行检修,空调制冷系统无明显问题,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,2、电子节气门故障如何影响空调制冷功能？电子节气门是直接影响发动机负荷和动力输出的部件之一，若信号不良或损坏，则应急模式被启用。虽然空调继电器由发动机控制模块直接控制，但空调制冷不是发动机系统的基本工况。不是所有的发动机部件都会对空调制冷功能造成影响。有影响的部件还有：空气流量传感器、冷却液温度传感器等。,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,3、大众/奥迪车系的诊断菜单特点地址码：待检系统的代码 选择相应的地址码，进入待检系统的诊断菜单。功能码：诊断项目的代码,案例一、桑塔纳2000空调制冷功能失效,组号/通道号：相关组区或执行功能的号码。查看相关组区的数据或执行相关功能。功能路径：01-04-098，即选择发动机系统（01）基本设定（04）选择相应的通道号执行（098）。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,车型配置：1.8L电控发动机、自动空调系统。故障现象：车辆行驶一段时间，空调压缩机电磁离合器断开。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,基本检查：,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,初步结论：空调系统机械方面的故障基本不存在。电气或通信方面的故障可能性较大。故障间歇出现，应通过试车来再现故障症状。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,检修过程：,故障排除：更换节温器。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,总结：1、如何确定故障性质或类型？通过外观检查或常规检测，一般可发现机械类故障。电气类故障往往间歇出现，不易发现。结合具体故障症状来分析可能存在的原因，如温度、时间、车速、行驶里程、天气、颠簸程度等。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,2、在没有故障码的情况下如何发现故障（检修难点）？仔细查看数据流、控制版本信息、匹配参数等。对其他系统进行自诊断，是否有相关的故障信息。对换可疑的部件，进行试车。有些故障是不上码的，要结合其他检测方法进行检修。,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,3、冷却液温度、制冷启用等数据如何传送至空调控制模块？发动机控制模块和空调控制模块之间连接数据线，相关数据可通过此线传输。仪表板是网关，某些信号和数据可以依靠仪表板进行传输。4、如何读取空调系统的数据流？,案例二、帕萨特领驭空调系统间歇不制冷,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,车型配置：2.0T电控发动机和自动空调系统。故障现象：打开空调系统，鼓风机不工作，空调制冷失效。,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,基本检查：,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,初步结论：电气或通信方面问题。结合故障码做一步检修。检修过程：查阅电路图，空调系统内部的LIN线与3个部件相连：空调控制模块（J255）鼓风机控制模块（J126）制冷剂压力和温度传感器（G395）。,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,LIN总线,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,测量LIN总线电压，为0V，正常时应12V左右，说明LIN总线对地短路。拔下制冷剂压力和温度传感器插头，LIN总线电压正常。故障排除：更换制冷剂压力和温度传感器。,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,三针式线性压力和温度传感器,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,总结：1、本地数据总线的含义是什么？某个系统内部的局域总线，功能单一，数据传输量不大。LIN总线的部件通常以并联方式连接。空调控制模块是LIN总线的主控模块；向LIN总线提供工作电压；接收并处理相关数据。,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,LIN总线,案例三、奥迪A6L鼓风机不转且空调制冷失效,2、鼓风机运转与空调制冷之间为何产生连带故障？鼓风机控制模块通过LIN总线接收空调控制模块的指令信号（占空比信号）。当LIN总线信号失效后，鼓风机控制功能失效。3、如何快速排除LIN总线故障因素？逐一断开LIN总线上的各个电气部件，若症状消失，则断开的部件即为故障部件。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,车型：底盘型号W140，M119型发动机和自动空调系统。故障现象：启动空调制冷功能，空调压缩机电磁离合器吸合两秒后自动断开，反复操作都是这样。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,基本检查：,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,初步结论：故障与交换泵A3m1无关（由维修经验可知）。检查其他相关系统。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,检修过程：,故障排除：检查皮带张紧轮装置，发现调整螺杆的螺纹已损坏。进行更换处理，故障排除。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,总结：1、为何要对BASE模块进行诊断？BASE模块通常配置在W140底盘中，是多功能模块，主要用于向其他模块供电。空调压缩机转速传感器导线与BASE模块相连，因此该模块能够监测电磁离合器是否吸合。BASE模块与空调控制模块之间采用数据线进行通信。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,空调控制模块,BASE模块,数据线,转速传感器导线,空调压缩机,电磁离合器导线,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,2、为何压缩机电磁离合器吸合两秒后断开？空调皮带打滑后，无法带动空调压缩机。BASE模块将空调压缩机转速与发动机转速进行对比，判断出电磁离合器打滑，并向空调控制模块发出信号。为了保护附件传动系统，空调控制模块断开电磁离合器电源，于是出现这种奇怪的故障现象。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,3、为何前期检查工作没有找到故障原因？常规检查有一定局限性发电机和空调压缩机共用一根皮带，若该皮带打滑，则充电警告灯应异常点亮。实际却不是这样的，由此说明汽修工作的复杂性。,例四、奔驰S500空调压缩机不工作,4、本例检修工作给我们的启示了解空调系统在整车中的电控构架车型不同，空调控制方式和检修思路也不同有哪些模块参与空调控制功能，数据如何传送的,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,车型配置：底盘车型号为E38，自动空调系统故障现象：每次起动之后，空调制冷功能都正常，但此后制冷效果变差，直至压缩机停止工作,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,常规检查：连接空调压力表，空调管路的初始压力正常 起动空调系统，高压侧压力达到1800kPa后，迅速上升 压缩机停止工作 问题在哪里？,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,冷凝器前方的电子散热风扇没有运转 车辆冷却后，试车，电子散热风扇抖动几下就不动了 如何进行检测？,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,对发动机系统进行自诊断，有一个故障码与电子散热风扇有关进行驱动测试，电子散热风扇没有反应核对电路图，确认电子调节器插头是4针，其中的黄/红色导线是信号线。,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,发动机模块,电子调节器,风扇电机,信号,如何确定故障部件？,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,使用示波器测量信号线，有12V脉冲信号进行驱动测试，信号脉宽随之变化 故障部件是谁？,宝马740iL空调制冷功能间歇失效,1、发动机模块如何控制电子散热风扇？2、为何没有出现水温过高现象？3、检测的关键点在哪里？,谢谢,SPX,2023年10月2日星期一,89,
