12款丰田威驰空调不制冷故障检修方案设计

2023年12月2日发(作者：世界上价格最贵的车)

目录前言................................................................................................................................11故障现象..................................................................................................................11.1问诊..................................................................................................................11.2试车.................................................................................................................22汽车空调系统概述..................................................................................................22.1汽车空调的功用.............................................................................................22.2汽车空调的分类.............................................................................................32.3汽车空调的组成.............................................................................................42.4汽车空调控制原理.........................................................................................53丰田威驰空调不制冷故障诊断流程......................................................................73.1故障可能原因分析.........................................................................................73.2故障诊断流程图.............................................................................................83.3检查步骤.........................................................................................................84丰田威驰空调不制冷故障排除流程....................................................................104.1准备工作.......................................................................................................104.2拆卸步骤........................................................................................................114.3安装步骤........................................................................................................125毕业设计总结........................................................................................................13致谢............................................................................................................................13参考文献......................................................................................................................132012款丰田威驰空调不制冷故障检修方案设计前言威驰（Vios）是丰田专门为亚洲市场设计开发的家庭入门级车型，以NBC的平台为基础，在加长轴距后，在小型车平台上开发的威驰几乎达到了紧凑型轿车的水平。威驰车身造型源自于丰田的新世纪设计主题\"VIBRANTCLARITY\"(活力清爽)，极富动感又不失强悍;车内空间精良考究，集高档设计与尖端科技于一身。正是这些特点在高层次上的统一创造出了这一新世纪的丰田轿车。汽车空调系统的功能是在任何时刻都能对车内空气的温度、湿度、流动速度和洁净度等参数进行控制，为乘员提供舒适的车内环境，并能预防或除去附在风窗玻璃上的雾、霜或冰雪，以确保驾驶员的视野清晰与行车安全。为了保证汽车空调能够良好地运行，充分发挥它应有的功能，除了在正常使用过程中，按使用说明书的要求操作外。加强日常维护也是非常重要的，因为通过日常维护可以发现一些明显的故障隐思，比如机件磨损、接头松动、制冷机泄漏和异常响声等，针对发现的隐思，及时进行修理和更换，来确保空调系统正常工作运行。本文就汽车空调系统的发展、结构、工作原理进行叙述，对空调系统故障的分析、诊断，排除进行全面阐达。1故障现象1.1问诊2019年7月29日星期一，丰田4S店服务顾问接受一辆丰田威驰故障车（2012年款1.6GLX-i天窗版）该车行驶10万公里，1.6L发动机，配四速自动变速器，最大功率87KW。经李先生叙述，该车于7月23日左右发现空调不制冷，之前无此类情况发生，该车也无事故发生，一年全面保养一次。1图1.1丰田威驰2012款1.2试车辆空调不制冷，所以只需要把钥匙为了更加了解故障现象，需要对李先生的车进行试车。根据李先生所诉，车打到ON档，把空调调至冷空气，逐步把空调风速调高，待空调运作一段时间，发现空调只出风，不制冷，空调A/C开关打开的时候，没有听到电磁离合器动作的声响，初步诊断是冷却液不足。2汽车空调系统概述2.1汽车空调的作用空调器能控制车厢内的气温，既能加热空气，也能冷却空气，以便把车厢内温度控制到舒适的水平；能够排出空气中的湿气，干燥空气吸收人体汗液，以营造更舒适的环境；可吸入新风，具有通风功能；可过滤空气，排除空气中的灰尘和花粉。汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。现代汽车空调的功能功能都是为了使乘客感到舒适2图2.1汽车空调功用2.2汽车空调的分类按驱动方式分为：独立式（专用一台发动机驱动压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高，体积及重量大，多用于大、中型客车）和非独立式（空调压缩机由汽车发动机驱动，制冷性能受发动机工作影响较大）。按空调性能分为：单一功能型（将制冷、供暖、通风系统各自安装、单独操作，互不干涉，多用于大型客车和载货汽车上）和冷暖一体式（制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道，在同一控制板上进行控制。按控制方式分为：全自动调节（利用计算比较电路，通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作，自动调节温度和风量）和微机控制的全自动调节（以微机为控制中心，实现对车内空气环境进行全方位）。图2.2独立式汽车空调32.3汽车空调的组成图2.3汽车空调组成（1）压缩机压缩机的用途是压缩气体。当活塞下行时，进气阀片被吸下，气流进入气缸中。当活塞上行时，进气阀片关闭，排气阀片被冲开，高压气体排出。①电磁离合器压缩机在工作过程中，经常需要它停止工作。比如，早晨气温还低、车厢气温已经很低等情况，都要求压缩机停止工作。②皮带盘内轴承发动机运转，皮带盘内轴承就一直工作，因此它易于损坏。③主轴油封主轴油封易损坏，会引起制冷剂和润滑油泄漏。（2）冷凝器冷凝器的用途是把高温高压气态制冷剂变成中温高压液态制冷剂。如何增强它的冷却能力，就是它的工作。（3）储液干燥器储液干燥器，也叫储液罐、干燥瓶。它的主要用途是储藏制冷剂。（4）膨胀阀膨胀阀的作用是节流，节制液态制冷剂的流量。因此也有人叫它做节流阀。它主要由感温筒、膜片、阀门、调压弹簧等组成。（5）蒸发器4液态制冷剂在蒸发器蒸发，外表面就会很冷，用鼓风机对它吹风，出来的冷风进入车厢，冷气就制成了。2.4汽车空调控制原理2.4.1暖气系统燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供，而电动汽车的暖风系统与之不同。电动汽车空调系统暖风常见的方案如下：①热泵。由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统工作原理如图所示。空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换，实线箭头表示制冷工况，虚线箭头表示制热工况。从原理上讲，该系统与普通的热泵空调并无区别，但是用于电动汽车上，其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。在热泵工况下，系统从融霜模式转为制热模式时，风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发，在风窗玻璃上结霜，影响驾驶的安全性。②PTC电加热器。PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的，它的电阻随湿度变化而急剧变化，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻。PTC热敏电阻元件因具有随环境温度高低的变化，其电阻值随之增加或减小的变化特性，所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。2.4.2制冷系统半导体制冷又称为热电制冷，是固态制冷技术，它不用制冷剂，没有运行件。其热电堆起着压缩式制冷压缩机的作用，冷端及其热交换器则相当于压缩式制冷蒸发器，而热端及其热交换器相当于冷凝器。通电时自由电子和空穴在外电场的作用下，离开热电堆的冷端向热端移动，相当于制冷剂在压缩机中的压缩过程。在电热堆的冷端，通过热交换器的吸热，同时产生电子-空穴对，相当于制冷剂在蒸发器内的吸热和蒸发。在电热堆的热端，发生电子-空穴对的复合，同时通过热交换器散热，相当于制冷剂在冷凝器中的发热和凝结。热电空气调节具有以下特点：热电元件工作需要直流电源；改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果；热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好、冷端空载的情况下，通电不到1min，制冷片就能达到最大温差；调5节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达0.001℃，并且容易实现能量的连续调节；在正确设计和应用条件下，其制冷效率可达90%以上，而制热效率远大于1；体积小、重量轻、结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量；可靠性高、寿命长并且维护方便；没有转动部件，因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击。2.4.3热泵式空调系统原理空调辅助电加热器可以分为粘接式陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器。粘接式陶瓷PTC加热器是将多个陶瓷PTC芯片及铝波纹散热片用耐高温树脂胶粘接在一起的加热器，其散热性好，电气性能稳定。其中粘接式陶瓷PTC加热器又分为加热器表面带电型和加热器表面不带电型。金属PTC管状加热器采用进口镍铁合金丝为发热材料，发热管外镶铝散热片，其散热效果非常好。加热器配用温度控制器和热熔断器，使产品使用更安全可靠。这种加热器具有PTC材料的良好特性，一些空调均采用此类加热器作为辅助加热。③余热+辅助PTC。利用大功率器件(功率变换、驱动电机、电机控制器等)工作时产生的热量，对车内环境进行热交换。当热量不足时，启用辅助PTC加热器。图2.4丰田威驰空调系统电路图6丰田威驰空调不制冷故障诊断流程3.1故障可能原因分析3.1.1冷却液原因（1）冷却液不足（2）冷却液过多（3）冷却液质量不过关3.1.2冷凝器状态（1）冷凝器上灰尘过多（2）冷凝器风扇运转有问题3.1.3压缩机故障（1）传动皮带断裂或者松弛（2）压缩机离合松动（3）压缩机内部零件磨损（4）压缩机主电路及控制电路电熔丝熔断3.1.4膨胀阀损坏（1）膨胀阀滤网过脏（2）膨胀阀软管堵塞（3）膨胀阀毛细管破损3.1.5管道异常（1）高低压管道堵塞（2）膨胀阀节流孔产生冻结现象。3.1.6蒸发器工作异常（1）蒸发器脏污、堵塞、变形或损坏。（2）蒸发器管路连接处有破损或泄露。733.2故障诊断流程图空调不制冷制冷剂是否达到标准否更换密封胶圈添加制冷剂达到标准值或更换制冷剂是否冷凝器工作是否正常是否压缩机工作是否正常是膨胀阀工作是否正常是管道是否正常是否蒸发器工作是否正常是空调正常运转疏通并清理蒸发器、更换蒸发器否疏通节流阀的节流孔、更换或维修高低压管路否更换新滤网、疏通并清理软管、更换膨胀阀毛细管调整或更换传动皮带、更换压缩机清理冷凝器散热片或更换冷凝器图3.1故障诊断流程图3.3检查步骤（1）空调制冷剂的检查检查制冷剂是否达标，启动空调，把发动机转速提高到1800RPM，系统运行810分钟左右，通过空调系统视液镜观察孔查看制冷剂的流动情况。完全透明说明制冷剂正常或过量。停止压缩机工作1分钟左右，发动机怠速运转。此时如果视液镜有制冷剂气泡流动说明制冷剂是合适的；如果几分钟还不见气泡流动，说明制冷剂加注过量，回收部分制冷剂直至制冷剂量合适。在此条件下如果发现视液镜一直有气泡流动说明制冷剂不足，需要补加。加注制冷剂可以从高压端和低压端加注两种，两种方法由于加注制冷剂的状态不同而方法也是有很大差异。高压端加注液态制冷剂，适合经过检漏、抽真空后的加注，注意这种方法必须不能打开压缩机，发动机在停转下，且制冷剂罐要求倒立；另一种是低压端加注，加注的是气体，特点是加注速度慢，通常适用于补充制冷剂的情况下使用。检查密封胶圈如有无裂痕和破裂情况如有应更换。制冷剂和冷冻机油内脏物过多，必然使过滤器的滤网出现堵塞，导致制冷通过能力下降，阻力加大，流向膨胀阀的制冷剂也会相对减少，故导致制冷量不足。因此，在维修空调时，选择合格的制冷剂是很关健的。（2）冷凝器的检查检查冷凝器散热片表面是否脏污。若有，用软毛刷刷洗。不要用蒸汽或高压水枪冲洗，以免损坏冷凝器散热片。仔细检查冷凝器表面有无脱漆、变形、破裂和裂纹等。如有以上情况会影响冷凝器的密封性及内部制冷剂的正常流通，需要跟换冷凝器。（3）压缩机的检查当系统内有一定量的制冷剂时，发动机加速，此时低压表指针应会明显下降，油门越大，指针下降幅度也越大，这说明压缩机性能良好；反之则说明压缩机有内在故障。空调压缩机有故障，除了低压高，高压也会高，比如低压阀片损坏等，就会产生高压过高，还有高低压都无变化等现象。对于变排量压缩机的检测，最好通过专用检测台进行。如无检测台，也可通过压力表测试。拆开压缩机低压管，将高压侧装好压力表的管后端设法堵死，再将发动机提高到约2000转时，此时压缩机的高压压力应在1.5MPa左右，并在发动机熄火后的数分钟内压力无明显变化，说明压缩机的性能良好；否则可视为压缩机欠佳。在标准量制冷剂和发动机处于怠速运转的情况下，一般小车空调的低压压力应为0.1-0.25mPa（1-2.5KG/CM2或15-35LbF/IN2）。9（4）膨胀阀的检查将压力表连接到制冷系统中。起动发动机，并使其在1000-2000r/min转速下稳定运转。在冷凝器前放一个大风扇，以模拟汽车行驶时的气流。打开空调制冷开关，并将控制开关调节到最大制冷位置，使系统工作10-15min。观察压力表的示值，低压表压力应为130-180kPa。如果低压表指示压力过低，进行下一步检测。在膨胀阀体上包裹一层暖布（约52℃），看低压表示值是否升高。如果压力升高，说明系统内有湿气，应进行除湿操作；如果压力不升高，则进行下一步检测。将安装在蒸发器上的感温毛细管拆下并包在暖布中（约52℃），看低压表示值是否升高。如果压力升高，说明感温毛细管安装不当，应重新安装，并重新对系统进行检测；如果压力不升高，则说明膨胀阀已失效或堵塞，需要拆检或更换膨胀阀。若检测中低压表指示压力过高，则从蒸发器中拆下感温毛细管并置于冰水中（接近0℃），看压力是否降低。如果压力降低到正常或接近于正常值，则可能是感温毛细管绝热不好或安装位置不当，应重新包扎安装，并重新对系统进行检测。如果压力不降低，则说明膨胀阀已失效，需更换膨胀阀。经以上检查得出结果膨胀阀失效跟冷凝器变形破裂。（5）空调管路的检查检查管路接头处有无松动和泄露，若有松动，需要按规定的拧紧力矩拧紧，若有泄露，则必须更换管子。检查管路有无凹陷、弯曲变形、破裂、管接头出螺纹损伤。若有，需更换管子。检查管路是否有脏污。若有，可用无水酒精冲洗，待充分晾干后在安装。不要用压缩机吹气的方法来清洁管子。（6）蒸发器的检查检查蒸发器的表面是否脏污。若有，用软毛刷刷洗。仔细检查蒸发器表面有无破损、裂纹和变形。若有，需要修理或更换。（7）检验经检查，发现故障为制冷液不足。4丰田威驰空调不制冷故障排除流程104.1准备工作首先将所需工具准备好。主要工具：丰田威驰维修手册、丰田威驰维修工具一套、车辆维修三件套、待维修车辆一辆。4.2拆卸步骤拆卸膨胀阀跟冷凝器首先安装好汽车防护三件套，再打开引擎盖，断开蓄电池负极电缆。4.2.1冷凝器的拆卸（1）排放制冷系统的制冷剂。（2）拆下散热器（3）拆下冷凝器进口管和出口管（4）拧下固定螺栓，拆下冷凝器图4.2.1汽车冷凝器4.2.2膨胀阀拆卸（1）回收空调制冷剂（2）拆卸膨胀发育蒸发器口的空调管（如下图）11图4.2.2膨胀阀与蒸发器接口处（3）拆卸热膨胀阀至蒸发器的禁锢螺栓（如下图）图4.2.2膨胀阀至蒸发器的紧固螺栓（4）将热膨胀阀从蒸发器芯上拆下（5）报废O型密封圈4.3安装流程4.3.1冷凝器安装安装步骤由4.2.1拆卸步骤相反顺序进行。安装注意事项如下：（1）安装前应充分清洗冷凝器，确保有足够的空气流经冷凝器管，使其充分散热。（2）安装时注意冷凝器下部的正确位置。上端与发动机罩的间隙不得小于5mm。4.3.2膨胀阀安装（1）更换新的o型密封圈，并将其安装到蒸发器芯管上。（2）安装热膨胀阀到蒸发器芯上。12（3）安装热膨胀阀至蒸发器芯的紧固螺栓，并将其紧固至4到6扭力。（4）安装膨胀阀与蒸发器接口的空调管。（5）添加空调制冷剂。5毕业设计总结汽车空调系统已成为汽车中具有举足轻重的功能部件。汽车空调系统为汽车提供制冷、取暖、除霜、空气过滤和湿度控制功能，使乘室内人员更加舒适。因此，需要对空调系统的一些常见故障有一定的了解，并掌握相关的检修知识。本方案通过对空调系统制冷的一些常见故障进行研究，讲述了相关检修知识。随着汽车的发展，汽车空调系统也要随之发展。更方便、更环保、更舒适的空调系统是汽车发展的必然。6致谢在此我衷心的感谢对我进行指导和帮助的老师，在我方案完成的过程中，老师倾注了大量的心血和汗水，在方案的选题、资料的搜集和理顺方案思路等方面，我得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助，谢谢您给我的帮助和支持!同时，也感谢几年来传授我知识的所有老师，是他们指导和帮助我，传授给我知识，引导我提升技能，是他们教会了我如何学习，教会了我做人的道理，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我感谢。最后，向在百忙中抽出时间对方案进行评审并提出宝贵意见的各位专家老师表示衷心地感谢。参考文献[1]刘春晖，张学忠主编．汽车空调系统原理与检修北京，2011.10[2]索文义.汽车电气设备构造与维修[M].北京：人民交通出版社，2005[3]柳炽伟.汽车故障诊断与检查技术[M].北京：中国铁路出版社，2012.[4]2012款丰田威驰维修手册13