毕业论文-POLO空调制冷系统的检测与维修14286.doc
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1、毕业设计(论文) 题 目 POLO空调制冷系统的检测 与维修 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2012年 5月POLO空调制冷系统的检测与维修摘要:本文阐述了POLO制冷系统的故障检修。对POLO制冷系统的故障分析过程中必须要了解制冷系统的工作原理结构等,同时还要掌握制冷系统的检漏方法。本文主要介绍了POLO制冷系统的组成、工作原理、检修和使用时的注意事项。POLO制冷系统主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器、储液罐等部件,文中作了捡的介绍,并由此引出了POLO制冷系统中常出的故障,以及主要部件常出现的故障,并针对这些故障给出了相应的诊断方法及维修方案。POLO这款车采用的是半自
2、动空调,本文主要研究了制冷系统机械方面故障。制冷系统中最常见的故障有不制冷及制冷不足等,本文从制冷系统的组成和工作原理入手采用循序渐进的检查方法进行诊断。然后对着故障按正确的方法进行维修或更换。论文最后的制冷系统使用注意事项也能帮助车主更加合理地使用制冷系统。关键词:POLO、制冷系统、 检测、维修POLOAir Conditioning and RefrigerationSystemsTestingand MaintenanceAbstract: This paper describes the POLO refrigeration system troubleshooting. POLO
3、cooling system failure analysis process must understand the working principle of the refrigeration system structure, but also to grasp the cooling system leak detection. This paper introduces the POLO refrigeration system of composition, working principle, maintenance and use of Notes.POLO refrigera
4、tion system including compressor, condenser, evaporator, liquid storage tanks and other parts of the text were made by picking up the introduction and thus leads to the POLO cooling system is often a failure, as well as the main components often malfunction, and for these failures are given the appr
5、opriate diagnostic methods.POLO car with a semi-automatic air conditioning, and mechanical failure. The most common fault in the refrigeration system has no refrigeration and cooling insufficient, this article from the structure and principle to start using step-by-step inspection method for diagnos
6、is.Keywords: POLO, Refrigeration, Testing, Maintenance目 录前言1第一章 制冷系统的工作原理与结构21.1空调制冷系统的工作原理21.2制冷系统的基本组成31.2.1压缩机31.2.2冷凝器51.2.3蒸发器51.2.4储液干燥器61.2.5膨胀阀71.3制冷系统的基本参数71.3.1制冷系统容量参数71.3.2 R-134a制冷剂温度-压力参数8第二章 制冷系统的检修102.1制冷系统的检测102.1.1制冷系统维修注意事项102.2.2制冷系统的检漏102.2.3压力与温度的检测112.2制冷系统主要部件常见故障检修122.2.1压缩机
7、122.2.2冷凝器122.2.3储液干燥器132.2.4蒸发器132.3制冷系统常见故障的分析与诊断13第三章 制冷系统的典型故障分析163.1制冷系统常见故障分析163.1.1系统不制冷163.1.2系统制冷不足163.2制冷系统实例分析173.2.1典型案例一173.2.2典型案例二173.2.3典型案例三18第四章 制冷系统使用注意事项19结论20致谢21参考文献22v前言随着汽车工业的迅猛发展和人们生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。空调系统作为现代汽车基本配备,也就成了必然,夏季空调制冷系统极大的改善了乘
8、坐环境,提高乘员的舒适性,因而制冷系统的好坏条件已成为用户选择车辆的条件之一。POLO这款车虽然小巧不过其制冷系统有一定的的代表性,本文重点介绍了POLO空调制冷系统的结构、工作原理并主要阐述了一些典型故障的诊断与维修以及制冷系统的使用注意事项。第一章 制冷系统的工作原理与结构1.1空调制冷系统的工作原理制冷系统工作时,制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动,汽车空调系统的制冷循环由压缩、放热、节流、和吸热4个过程组成。1.压缩过程压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体,把它压缩成高温高压(约65、1300kPa)的气体,然后送入冷凝器。此过程的主要作用是压缩增压,以便气体易于液化。
9、压缩过程中,制冷剂状态不发生,而温度、压力不断升高,形成过热气体。2.放热过程高温高压(约65、1300kPa)的过热制冷剂气体进入冷凝器与大气进行热交换。由于压力及温度的降低,制冷剂气体冷凝成液体,并放出大量的热。此过程作用是排热、冷凝。冷凝过程的特点是制冷剂的状态发生变化,即在压力、温度不变的情况下,由气态逐渐向液态转变。冷凝后的制冷剂液体是高压高温(约55、1300kPa)液体。制冷剂液体过冷,过冷度越大,在蒸发过程中其蒸发吸热的能力也就越大,制冷效果越好,即产冷量相应增加。3.节流过程高温高压(约55、1300kPa)制冷剂液体经膨胀阀节流降温降压,以雾状(细小液滴)排出排出膨胀装置。
10、该过程的作用是使制冷剂降温降压,迅速地变成低温低压液体(约-5、150kPa),以利于吸热、控制制冷能力以及维持制冷系统正常运行。4.吸热过程经膨胀阀降温降压后的雾状制冷剂液体进入蒸发器,因此制冷剂沸点远低于蒸发器内温度,故制冷剂液体在蒸发器内蒸发、沸腾成低温低压的(约0、150kPa)气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量,降低车内温度。而后低温低压的制冷剂气体流出蒸发器等待压缩机再次吸入。吸热过程的特点是制冷剂状态由液态变化到气态,此时压力不变,即在定压过程中进行这一状态的变化。上述过程周而复始地进行,便可使汽车内温度达到并维持在给定的状态。1.2制冷系统的基本组成POLO制冷系统主要由压缩
11、机、冷凝器、蒸发器、储液干燥器、制冷剂管路及电子控制部件等组成.1.2.1压缩机1.压缩机工作原理POLO车采用的是电控可变排量压缩机(如图1所示)型号为6PE12,由橡胶成型元件、集成过载保护的胶带轮、活塞、调节阀N280、线束插头、斜盘、压盘、曲轴、驱动轴等组成。当汽车启动时,皮带轮和压缩机通过动力传递块来驱动。当活塞左移使气缸内压力低于吸气腔的压力时,吸气阀片被吸开,吸气腔内的低温低压气态制冷剂由吸气孔进入该气缸。当斜盘转过一定角度,活塞右移使气缸内的压力高于排气腔的压力时,排气阀片被打开,活塞将气缸内的气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂从排气孔进入排气腔,并经高压管路送往冷凝器冷却。2
12、.润滑方式由制冷剂和冷冻油混合液经过压缩机时对其润滑,在制冷剂循环回路为空的情况下,不带电磁离合器的压缩机通过一个阀门切换到内部润滑。3.排量变化通过空调控制单元给调压阀N280一个PWN信号而使压缩机内腔压力变化导致斜盘倾斜程度不同而实现的。调节阀具有一电磁单元,操纵和显示单元从蒸发器出风温度传感器获得信号作为输入信息,从而对压缩机的功率进行无级调节,控制阀由机械元件和电磁单元组成。机械元件按照低压侧的压力关系借助于一个位于控制阀低压区的压力敏感元件来控制调节过程。电磁单元由操纵和显示单元通过500 Hz的通断频率进行控制。 电控可变排量压缩机在无电流的状态下,调节阀阀门开启,压缩机的高压腔
13、和压缩机曲轴箱相通,高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡。满负荷时(如图2所示),阀门关闭,曲轴箱和高压腔之间的通道被隔断,曲轴箱的压力下降,斜盘的倾斜角度加大直至排量达到100%;关掉空调或所需的制冷量较低时, 阀门开启,曲轴箱和高压腔之间的通道被打开,斜盘的倾斜角度减小直至排量低于2%。当系统的低压较高时真空膜盒被压缩,阀门挺赶被松开,继续向下移动,使得高压腔和曲轴箱被进一步隔离,从而使压缩机达到100的排量。当系统的吸气压力特别低时,压力元件被释放,使挺杆的调节行程受到限制,这就意味着高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断,从而使压缩机的排量变小。4.优点压缩机一直运转,无接合冲击,提高了舒适性;
14、通过调节蒸发器的温度使制冷量和热负荷及能量消耗完美匹配,减少了再加热过程,使出风口的温度、湿度恒定调节;由于排量可以降低到近0%,省去离合器的电磁线圈和减少皮带轮质量可使质量减轻20%(约500800g);压缩机的功率消耗下降,燃油消耗下降;新结构的皮带轮用于皮带传动和空调压缩机之间的力传递,消除了扭矩波动并同时起到过载保护的作用。图1电控可变排量压缩机外观图1-橡胶成型元件 2-集成过载保护的胶带轮 3-往复运动活塞 4-调节阀N2805-线束插头 6-斜盘 7-压盘图2 压缩机满负荷状态图1-进气压力 2-高压 3-曲轴箱压力 4-空调压缩机调节阀N280 5-压缩室6-空心活塞 7-斜盘
15、 8-驱动轴 9-曲轴箱 10-回位弹簧1.2.2冷凝器冷凝器是一个用于将制冷剂所含热量释放、并将制冷剂由气态转变为液态的热交换器。冷凝器总是安装在车辆的前部,风扇将风吹过散热器装置,以利于排除热量。来自压缩机的制冷剂以高温高压的气态形式从顶部进入冷凝器。制冷剂所含的大量热量并凝结在底部;在冷凝器出口,制冷剂处于高压低温液态。POLO车上所用的是管带式冷凝器,它由多空扁管弯成蛇管形,并在其中安置散热带后焊接而成。管带式冷凝器的散热效果好,但工艺复杂,焊接难度大且材料要求高。1.2.3蒸发器POLO车上采用的是管带式蒸发器,它由多空扁管与蛇形散热铝带焊接而成,管带式蒸发器的散热效果好,但工艺复杂
16、,焊接难度大且材料要求高。蒸发器安装在空调总成中,它的作用是让低温低压液态制冷剂在其管道中吸热并蒸发,使蒸发器和周围空气温度降低,从而在鼓风机的风力通过它时,能输出更多的冷气。进入蒸发器排管内的低温低压液态制冷剂,通过管壁吸收穿过蒸发器传热表面空气的热量,使之降温。于此同时,空气中所含的水分由于冷却而凝结在蒸发器表面,经收集排出,使空气减湿,被降温、减湿后的空气由鼓风机吹进车室内,就可使车内获得冷气。1.2.4储液干燥器储液干燥器如图3所示,它由外壳、检查指示器、微型过滤器、过滤屏、深潜管等组成。它的作用是防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低,还可滤除制冷
17、剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。它用在以膨胀阀为节流装置的系统中,安装在冷凝器和膨胀阀之间,当含有蒸汽的液态制冷剂进入储液器后,使液态和气态的制冷剂分离。液态制冷剂通过膨胀阀进入蒸发箱,多余制冷剂可暂时储存在储液罐中。在制冷负荷变动时,及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时由于水分和制冷剂结合会生成酸和结冰,因此储液器中的干燥剂可用来吸收制冷剂中的水分,防止机件腐蚀或冰块堵塞膨胀阀。滤网用于过滤制冷剂中的杂质,防止膨胀阀堵塞。储液器的出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是
18、制冷系统的一种安全保护装置,其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为8595。当冷凝器因通风不良或冷气负荷过大而冷却不够时,冷凝器和储液器内的制冷剂温度和压力将会异常升高,当压力达到3MPa左右时,温度超过易熔材料的熔点,此时,安全熔塞中心孔内的易熔材料便会熔化,使制冷剂通过安全熔塞的中心孔逸出散发到大气中去,从而可避免系统其他部件因压力过高而被破坏。图3 储液干燥器1-制冷剂出口 2-过滤屏 3-微型过滤器 4-干燥器 5-过滤屏 6-深潜管 7-检查指示器 8-制冷剂进出口1.2.5膨胀阀POLO制冷系统中用的是H型膨胀阀,H型膨胀阀因其内部通路像字母H而
19、得名,整个阀体在蒸发器上固定。它有四个接口通往汽车空调系统,期中两个接口和标准膨胀阀的一样,一个接储液罐出口,另一个姐蒸发器进口。它还有两个接口,一个接蒸发器出口,另一个接压缩机出口。感温元件处在进入压缩机的制冷剂气流中。压缩机首先将制冷剂压缩后送到冷凝器冷却液化,经干燥器后再进入H型膨胀阀,先进行节流减压,然后进入蒸发器蒸发、吸热。制冷剂蒸发成气体后再次进入膨胀阀,从阀中出来后回到压缩机再循环。H型膨胀阀根据蒸发气体的温度来调节供给蒸发器的制冷剂量。这种膨胀阀安装在蒸发器的进出管之间,感应温度不受环境影响,也无须通过毛细管而造成时间滞后,调节灵敏度较高。由于无感温包、毛细管和外平衡管,不会因
20、汽车颠簸使充注系统断裂外漏以及感温包包扎松动而影响膨胀阀的正常工作。1.3制冷系统的基本参数1.3.1制冷系统容量参数制冷系统容量参数如表1所示。表1 制冷系统容量参数表项目型号容量制冷剂R-134a55025克制冷系统润滑油6Q0 820 803D140ml1.3.2 R-134a制冷剂温度-压力参数R-134a制冷剂温度-压力关系如表2所示,在不同温度,制冷剂对应着不同的压力。例如在温度为26.2是,空调系统有595kPa的压力。如果系统温度达到51.6时,则压力增加到1278.8kPa。反过来,我们也可以通过测量压力值,测算出相应的温度。如当压力位188.2kPa时,R-134a在0时气
21、化。表2 R-134a制冷剂温度-压力关系表温度/压力/kPa-23.312.4-20.527.0-17.743.2-15.060.8-12.280.1-9.4101.3-6.6124.3-3.8149.4-1.1176.60.0188.21.6206.24.4238.07.2272.510.0309.612.7349.415.5392.318.3438.2表2 R-134a制冷剂温度-压力关系表温度/压力/kPa21.1487.323.8539.726.6595.629.4655.132.2718.535.0785.637.7856.940.5923.343.31012.146.11096.
22、448.81185.251.61278.854.41337.3第二章 制冷系统的检修2.1制冷系统的检测2.1.1制冷系统维修注意事项维修制冷系统前,应做好防护工作,防止制冷剂冻伤皮肤或眼睛。不可焊接充有制冷剂的制冷系统,烤漆房升温不可超过80。在制冷系统排空后,才可拆卸制冷剂循环部件。断开的循环系统部件要封堵,以防止污染物或潮湿的空气进入。空调系统有部件损坏,造成制冷循环系统有金属碎屑或其他油污时,需对制冷循环系统清洗。POLO轿车制冷系统采用R-134a制冷剂,不可混用其他型号制冷剂。制冷系统使用润滑油型号为6Q0 820 803D油,不可混用其他型号润滑油。2.2.2制冷系统的检漏1.目
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