第2章 汽车空调制冷系统维修2.1 压缩机和离合器

第2章 汽车空调制冷系统维修

2.1 压缩机和离合器

2.1.1 压缩机

细节一:压缩机

如图2-1所示为汽车空调的系统组成,各部件之间用管路连接,形成一个密闭系统,制冷剂以不同的状态在系统内循环,即气体→液体→气体。汽车空调制冷系统有压缩机、储液器、冷凝器、节流元件以及蒸发器等主要组件。

图2-1 汽车空调制冷系统组成简图

压缩机(compressor)被称为制冷循环系统的心脏。它把气态制冷剂压缩成高温高压状态而输出至冷凝器,并同时吸入蒸发器中低温低压的气体制冷剂,使其在蒸发器中保持低压易蒸发的状态,也可以说压缩机是制冷剂循环的泵。汽车空调压缩机通常都是开式容积结构,大多借助电磁离合器由皮带与发动机相连,其结构如图2-2所示。

图2-2 压缩机和电磁离合器

细节二:汽车压缩机的性能要求

汽车空调制冷压缩机主要采用的是容积式压缩机。压缩机的功能就是将低温低压的制冷蒸气压缩成高温高压蒸气,将低温热源的热量利用压缩机的做功,变成高温热源,自发地向环境传递热量;同时,也为制冷系统的制冷剂循环提供动力。汽车空调压缩机的动力,除部分大型客车采用独立的动力源驱动之外,大部分来自汽车的同一发动机。依据汽车本身的特点,对压缩机提出以下的特殊要求。

(1)在低速行驶或怠速时具有效率高、制冷能力强等特点,而在高速行驶时又要求有较低的能耗。汽车低速行驶时,发动机也在低转速运行,压缩机在低转速下工作,每小时所提供的制冷量也就少。这时为了确保汽车空调的舒适性,设计空调系统时,采用制冷量比较大的压缩机。这样汽车在高速运行时,压缩机的制冷量必然超过车内热负荷的要求,打破了原来设计系统的平衡,导致压缩机的能量浪费;同时,汽车高速行驶要求发动机输出更大的功率,以符合汽车高速时的动力性,这时要求压缩机输入较低的功率。

(2)体积小,重量轻。对于小型乘用车,压缩机必须在发动机与水箱风扇之间的有限空间内安装固定,所以要求压缩机的体积和质量都要小。汽车对所有零部件都提出这个要求,目的就是尽量将汽车自重减轻,提高汽车的动力性和经济性。对于压缩机,安装空间有限,对此要求更迫切。

(3)工作可靠,易损零件少。汽车是在恶劣环境下使用的机器,因此要求所有零部件的可靠性要好,才能适应汽车的严格要求。压缩机是汽车空调的心脏,并且靠近发动机,要求压缩机不但要经久耐用,而且要耐振耐高温。在高温、怠速情况下,汽车发动机舱里的压缩机温度可达到120℃,汽车行驶时颠簸振动也很大,因此要求压缩机在高温和颠簸的情况下能正常工作。

(4)运行平稳,噪声低。要求压缩机的启动扭矩小,防止打乱发动机的稳定工况。压缩机本身工作稳定、噪声小、振动小,不希望压缩机成为一个新振源和噪声源。

(5)制造容易,价格低廉。在压缩机的性能中,主要是排气量、制冷量、输入功率、净重以及容积效率。

细节三:压缩机的分类

大多数汽车空调制冷压缩机是容积式结构,借助改变体积来改变压力。压缩机的类型如图2-3所示。

图2-3 汽车空调压缩机分类

目前广泛使用的类型有往复活塞式与旋转式。

细节四:往复活塞压缩机工作原理

往复活塞式压缩机是一种应用比较广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在气缸内不断地运动,改变了气缸的工作容积,从而在制冷系统中起到压缩及输送制冷剂的作用,工作过程可分为压缩、排气、膨胀以及吸气4个过程,如图2-4所示。

图2-4 往复活塞式压缩机工作原理

1—活塞;2—气缸;3—吸气阀;4—排气阀

(1)压缩过程 活塞在机构的带动之下在气缸内运动,当活塞运行至缸内最低点(下止点Ⅰ-Ⅰ)时,气缸内充满了由蒸发器吸入的制冷剂气体。活塞再上行时,吸气阀被关闭,而排气阀由于缸内压力降低而不能顶开,所以,活塞上行,缸内体积缩小,即气缸工作容积不断变化,密闭在缸内的制冷剂气体的压力及温度不断升高。当活塞向上移动至一定位置(Ⅱ-Ⅱ),就是缸内气体压力略高于排气阀上部的压力时,排气阀便被打开,开始排气。制冷剂气体在气缸内由进气时的低压升高到排气压力的过程叫做压缩过程。

(2)排气过程 活塞继续向上运行,气缸内的制冷剂气体压力不再升高,而是不断地通过排气阀向排气管输出,直至活塞运动到最高位置(上止点Ⅲ-Ⅲ)时,排气过程结束。制冷剂气体由气缸向排气管输出的过程叫做排气过程。

(3)膨胀过程 当活塞运行至上止点位置时,由于压缩机的结构及工艺等原因,活塞顶部与气阀座之间存在一定的间隙,该间隙所形成的容积叫做余隙容积。排气过程结束时,由于该间隙内有一定数量的高压气体,当活塞再下行时,排气阀已关闭,而可吸气阀并不能马上打开,吸气管内的气体不能很快进入气缸。这是因为残留的高压气体还须在气缸容积增大后膨胀,使其压力下降至气缸内的压力稍低于进气管道内的压力时,进气阀才能打开。活塞由上止点向下移动到进气阀打开的位置(Ⅳ-Ⅳ),叫做膨胀过程。

(4)吸气过程 活塞继续下行,吸气阀打开,低压制冷剂气体便不断地由蒸发器经吸气管和吸气阀进入气缸,直到活塞下行至下止点为止,这一过程叫做吸气过程。吸气过程完成后,活塞又上行,重新开始了压缩过程,如此周而复始,往复循环,压缩机经过压缩、排气、膨胀、进气4个过程,吸入蒸发器内的低压制冷剂气体,使其压力升高后排入冷凝器,所以,压缩机起吸入、压缩和输送制冷剂的作用。

细节五:汽车空调常用的压缩机结构及型号

汽车空调用压缩机的产品规格有很多,即便在同一车型上也会由于生产年份、生产地点的不同,而装配不同厂商或型号的压缩机。

(1)SD-5型压缩机 这是一类单向斜盘式5缸压缩机,采用R12制冷剂的规格有SD-505、SD-507、SD-508以及SD-510等;使用R134a制冷剂的规格有SD-5H11与SD-5H14。国产旧款奥迪使用SD-510压缩机。

(2)SD-7型压缩机 这是一类单向斜盘式7缸压缩机,同样使用R12制冷剂,其规格有SDB705、SDB706、SD-708以及SD-709几种;SD7810、SD7H1及SD7H15压缩机使用制冷剂R134a。切诺基吉普车采用SD7H15压缩机,老的切诺基吉普车则采用SD-709压缩机。上述压缩机是多数普及型车辆空调系统所采用的。实际上压缩机的型号繁多,维修人员在维修过程中遇到那些不常遇到的压缩机时,应尽可能借助随车使用说明书了解其特点和维修的特殊要求。

细节六:曲柄连杆式压缩机

(1)结构组成 曲柄连杆机构由曲轴、连杆、活塞销、活塞及轴承等所组成。曲轴做回旋运动,由曲柄带动连杆,将旋转运动转化为活塞的往复直线运动。曲柄一般为双曲拐式(带动两个气缸),连杆的两端大小不同,小端称为连杆小头,大端称为连杆大头。连杆小头为整体铸造,利用活塞销连接于活塞,连杆大头通常是剖分式的,用连杆紧固螺钉连接端盖和连杆,大头内孔与曲柄配合。

(2)工作原理 借助曲柄的回转,使活塞进行往复运动,吸入和压缩气体。工作原理与内燃发动机非常类似。

(3)特点 属于传统式结构,工艺成熟,可靠性好,零件数少。采用铝合金缸体后,重量较轻。但是其效率较低,尺寸较大,转速不易提高。

如图2-5所示为曲柄连杆式压缩机的结构。

图2-5 曲柄连杆式压缩机

1—进气管;2—进气腔;3—进气阀;4—排气腔;5—排气阀;6—排气管;7—活塞;8—气缸体;9—曲轴箱;10—曲轴;11—连杆

细节七:斜盘式压缩机

斜盘式压缩机为一种卧式往复活塞式压缩机。

(1)结构特点 斜盘式压缩机的主要零件是主轴与斜盘。各气缸的压缩机斜盘在缸体内转动,每个活塞在斜盘位置不一样时,活塞根据斜盘定位左右移动,从而对气体进行压缩。

由结构特点可知,活塞能够双向作用,即活塞的一端是压缩过程时,另一侧的活塞则是吸气过程。压缩机的结构可以设计成3列6缸或者5列10缸等形式,称为双向斜盘压缩机。也有单向设计的压缩机,比如有些变排量压缩机,有5个气缸,叫做单向斜盘压缩机。斜盘式压缩机结构简图如图2-6所示。

图2-6 斜盘式压缩机结构简图

(2)工作原理 当斜盘转一周时,活塞可完成制冷剂的吸入、压缩循环。活塞将蒸发器中的低压制冷剂气体吸入,再压缩为高压、高温的制冷剂气体送入冷凝器中,如图2-7所示为其工作原理。各气缸以压缩机主轴为中心布置,活塞运动方向平行于压缩机的主轴。当主轴旋转时,斜盘也随着旋转,斜盘边缘推动活塞进行轴向往复运动。如果斜盘转动一周,前后两个活塞各完成压缩、排气、膨胀以及吸气的一个循环,相当于两个气缸作用。若是轴向6缸压缩机,缸体截面上均匀分布3个气缸和3个双头活塞,当主轴旋转一周,就相当于6个气缸的作用。

图2-7 斜盘式压缩机工作原理

(3)特点 斜盘式压缩机效率高、节约能源、质量轻、体积小、工作平稳。目前广泛应用在小型乘用车的空调系统中,但是其精度要求高,制造困难。

细节八:旋叶式

(1)结构特点 在圆形或者椭圆形气缸内偏心(对圆形气缸)或同心(对椭圆形气缸)地安装一个带有几个刮片的转子,转子回转,因为离心力和油压的作用,使刮片从刮片槽中向外伸出,碰到气缸壁,将气缸分成几个隔腔,随着轴的旋转,隔腔的容积发生变化,制冷剂可吸入及压缩。

图2-8 旋叶式压缩机工作原理

1—气缸;2—吸气口;3—吸气开始;4—叶片;5—转子;6—继续吸气;7—吸气结束;8—新的吸气过程;9—排气口;10—开始排气

(2)工作原理 如图2-8所示,在圆形气缸旋叶式压缩机中转子的主轴与气缸的圆心有一个偏心距使转子紧贴于气缸内表面的进、排气孔之间,在椭圆形气缸中,转子的主轴重合于椭圆中心。转子叶片把气缸分成几个空间,当主轴带动转子旋转一周时,这些空间的容积发生扩大→缩小→几乎为零的循环变化,制冷剂蒸气在这些空间内也发生吸气→压缩→排气的循环。压缩后的气体利用安装在接触线旁的簧片阀排出。旋叶式压缩机没有吸气阀,由于滑片能完成吸入和压缩制冷剂的任务。对于圆形气缸而言,2叶片将空间分成2个空间,主轴旋转一周,也就有2次排气过程,4叶片则有4次。叶片越多,压缩机的排气就脉冲越小。对于椭圆形气缸,4叶片将气缸分成4个空间,主轴旋转一周,就有4次排气过程。

(3)特点 具体如下。

①容积效率高。旋叶式压缩机无吸气阀,吸气损失小,并具有良好的密封性,所以容积效率高。

②能高速运转,平稳性好。旋叶式压缩机的转子进行旋转运动,无往复惯性力,而旋转惯性力易平衡。另外,转矩变化小,吸气、排气的气流脉动小。所以运转平稳,噪声小,即使在高速运转时,振动也小。

③体积小,重量轻。其重量只相当于同制冷量往复式压缩机的50%~60%,旋叶式压缩机零件少,易损件少,运动机构简单,重量小,机构的可靠性比较高。

④旋叶式压缩机的主要缺点为叶片的耐磨性比较差,端面密封性能较差。

细节九:涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是早在1909年就已开发出来的,但一直未得到应用。1988年谷轮(Copeland)公司将其用于家用空调器和热泵,三电(Sanden)公司1993年将涡旋式压缩机引入汽车领域。

(1)结构特点 涡旋式压缩机主要由固定涡旋盘、动涡旋盘、机架、连接器以及曲轴等组成,如图2-9所示。动涡旋盘上的叶片采用渐开线,与其啮合的固定涡旋盘上应是包络线,所以动、静两个涡旋圈为一对渐开线曲线。涡旋式压缩机主要由具有涡旋叶片圈的动、定两涡旋盘所组成,互相错开180°,在几个点上相互接触,相当于啮合作用。

图2-9 涡旋式压缩机的结构

1—排出口;2—固定涡旋盘;3—动涡旋盘;4—机架;5—背压腔;6—十字环;7—曲轴;8—吸入口;9—背压孔

(2)工作原理 如图2-10所示为涡旋式压缩机的工作原理。其压缩过程是通过动涡旋盘和固定涡旋盘间的相互作用完成的。吸气结束时如图2-10(a)所示,一对涡旋圈形成了两对月牙形容积,最大的月牙形容积11即将开始压缩,动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心继续回旋公转,而原来最大的月牙形容积已压缩到图2-10(b)所示位置,动圈随着曲轴的带动而再做回旋运动,被压缩的容积缩小至如图2-10(c)所示最小压缩容积7(此容积是由内容积比值确定),这一月牙形容积中的制冷剂蒸气即将与同设在涡旋圈中心的排气口9相通。在压缩的同时,动圈和定圈的外周又形成吸气容积(图2-10中4和8),又回旋,再压缩,如此周而复始完成吸气、压缩以及排气工作过程。

图2-10 涡旋式压缩机的工作原理

1—固定圈;2—动圈;3—固定圈涡旋中心;4~6,8—制冷剂蒸气;7—最小容积;9—排气口;10—动圈涡旋中心;11—开始压缩容积(最大容积);12—回旋半径

(3)特点 涡旋式压缩机是一种新型压缩机,主要适用于汽车空调,它与往复式活塞压缩机相比,具有效率高、振动小、噪声低、质量小、结构简单等优点,被认为是一种先进的压缩机。

细节十:汽车空调压缩机制冷量控制方法

目前,汽车空调压缩机的排量控制方法主要有下列几种。

(1)行程控制 利用改变活塞行程而使压缩机输气量增大或减小来控制制冷量这种控制方法可实现无级调节。

(2)气缸数目控制 也就是气缸卸载控制。制冷量过剩时,一部分气缸工作,而另一部分气缸卸载,利用控制工作气缸或卸载气缸的数目,分级调节制冷量。

(3)旁通控制 采用旁通机构,使吸入气缸中的部分气体在压缩过程开始之前或开始时,返回吸入口,以将输气量减少,可实现无级调节。

(4)吸气节流控制 在压缩机吸气口设节流机构,降低吸入气体压力,比容增大,从而使吸入气缸中的气体质量减少,调节输气量。吸气节流法也可连续调节压缩机制冷量,但相比于上述方法,引起的功耗较大。

细节十一:变排量摇板式压缩机结构与原理

(1)变排量压缩机结构特点 变排量压缩机(variable dis-placement compressor)与定排量压缩机相比,不同之处有以下两点。

①摆板通过导向销和传动柄相连,传动柄同主轴相连成一体,导向销安装在传动柄的偏心槽内,它可使摆动盘与主轴倾斜成一定范围内的任意角度,从而改变了压缩机排量。摆盘不同于主轴角度,可使活塞行程改变,同时压缩机排量也会随之变化。

②在变排量压缩机后端有一个控制阀总成,控制阀内存在一个压力感应波纹管,此波纹管感应压缩机吸气压力,可以控制摇板箱内气体压力,摇板箱内气体压力变化导致摆盘角度变化,从而调节压缩机排量。如图2-11所示为变排量摇板式压缩机结构。

图2-11 变排量摇板式压缩机结构

(2)工作原理 排量的改变是借助摇板箱压力的改变实现的。摇板箱压力降低,作用于活塞上的反作用力就使摆板倾斜一定角度,这就使活塞行程(即增加了压缩机排量)增加了;反之,摇板箱压力增加,这就增加了作用在活塞背面的作用力,使摆板往回移动,减小了倾角,也就是减小了活塞行程(也就减小了压缩机排量)。

如果制冷负荷增加,压缩机吸气侧压力增加,但吸气侧压力超过了设定值,高的吸气压力使波纹管收缩,针阀下落,钢球落在球座上,封死高压侧气体与低压侧气体的通道,这样就阻止高压侧气体通向摇板箱,同时,从低压侧到摇板箱的通道打开,部分摇板箱的压力通向低压侧,从而使摇板箱内压力降低了;反之,当制冷负荷减小,吸气压力降低,吸气侧压力超过了设定值,波纹管膨胀,针阀将球阀向上推,使之离开球座。这样,高压气体就经过控制阀进入摇板箱,结果是摇板箱内压力增加,从而使压缩机排量减小。改变摇板角度,调整活塞行程,排量在一定范围变化。

如图2-12所示为控制阀结构简图。

图2-12 控制阀结构简图

具体调整步骤如下。

①排气量减小调整:制冷负荷减小,低压侧压力降低,波纹管膨胀,球阀打开,高压侧同曲轴箱相通,所以曲轴箱压力升高,摆盘倾斜角度减小,排量减小。

②排气量增大调整:制冷负荷加大,低压侧压力升高,波纹管收缩,曲轴箱泄压(同低压侧压力相通,压力降低),曲轴箱压力降低,摆盘倾斜角度就增大,排量也就增大。

细节十二:变排量斜盘式压缩机结构与工作原理

同摇板式变排量压缩机一样,斜盘式变排量压缩机对制冷量的控制也采取改变压缩机实际工作容积的方法。斜盘在轴上的角度可以改变,它通过置于压缩机机盖背面的真空膜盒驱动控制阀调节角度,从而改变活塞的行程,吸气和排气容积随之相应做出改变。当空调的制冷量要求提高时,吸气压力会比控制值(车厢内空气温度升高,制冷剂吸收了更多的热量,从而使它的温度和压力上升)高,控制阀使压缩机斜盘箱内的气体进入吸气侧,使斜盘箱与吸气管间的压差消失,斜盘处于的角度最大,活塞行程最大,压缩机提供最大的制冷剂流量,使制冷量达到最大值;而在空调的制冷量要求下降时,由于制冷剂吸热量减少,蒸发器出口压力随之下降,比控制值低,控制阀会向斜盘箱放入气体以消除所产生的真空度,使活塞的行程减少。斜盘箱内只要有微小的压差就可推动斜盘的倾角,这是由于作用于斜盘上的各个活塞产生的力必须保持平衡。

细节十三:变排量压缩机的性能特点

(1)它能依据吸气压力的变化自动调节,改变制冷剂的流量以适应蒸发器热负荷的变化,使蒸发温度基本保持不变。它比热力膨胀阀的调节范围宽广得多,利用改变活塞行程而使压缩机输气量增大或减小来控制制冷量这种控制方法可以实现无级调节。

(2)在变排量压缩机制冷系统中,如果制冷负荷不变,而发动机转速增加,则压缩机活塞行程减小,降低了压缩机排量,使制冷剂流量保持不变,这样既符合了制冷负荷要求,同时也降低了发动机的功耗。

细节十四:压缩机的常见故障

汽车空调系统的大多数运动件都在压缩机上,所以压缩机的检修量最大。压缩机常见故障一般有下列几种。

(1)卡住 卡住的原因一般是润滑不良或者没有润滑。若发现冷冻机油由于制冷剂的泄漏而泄漏,或者POA阀的溢油阀、蒸发器的溢油管、CCOT系统的油气分离器(积累器)的油孔堵塞,都会使压缩机由于得不到足够的润滑油而卡住。

如果发现离合器或皮带打滑,在排除离合器与皮带的故障后,通常都是压缩机卡住所致。这时应立即将A/C开关关闭,检查系统是否泄漏,如果冷冻机油因系统泄漏而跑掉,则应进行检漏;如系统不泄漏,则是油路问题,检查溢油阀与蒸发器压力控制装置堵塞与否。若堵塞,则更换溢油阀,并清洗其他各阀,重新装回系统。

如果压缩机卡得很牢,根本不能转动,可能是活塞在气缸内咬死,这种情况下压缩机已没有修理价值,一般报废处理。

(2)泄漏 泄漏为压缩机常见的故障。压缩机泄漏有漏油与漏气两种情况,泄漏轻微时,只泄漏制冷剂,严重时,既泄漏制冷剂又泄漏冷冻油。在轴封处也常有很微量的泄漏,若每年的泄漏量小于14.2g,不影响制冷系统的性能,则认为是正常情况;若泄漏量超过14.2g,就必须检修,更换密封件。若压缩机的缸体上出现裂纹产生泄漏,则应更换压缩机。

(3)压缩机无制冷剂输出或压缩不良 压缩机无制冷剂输出或压缩不良,可以通过歧管压力表检测压缩机的吸气压力和排气压力,若两者压力几乎相同,则用手触摸压缩机,若发现其温度异常的高,其原因是压缩机缸垫窜气,由排气阀排出来的高压气经过气缸垫的缺口窜回到吸气室,再次压缩,产生温度更高的蒸气,这样往复循环,会将冷冻机油烧焦造成压缩机报废。

如果进、排气弹簧片破坏或变软,也将导致压缩机不能压缩制冷剂或压缩不良,这种故障只是吸气压力和排气压力相同或相差不大,而压缩机则不会发热。

(4)异响 空调系统的异响主要来源于压缩机与蒸发器风扇。若由压缩机发出,异响主要有以下几种原因。

①尖叫声:尖叫声主要由离合器接合时打滑发出;或者由于皮带过松及磨损所导致。

②振动声:通常由压缩机的振动以及轴的振动引起。首先检查其支撑断裂与否,紧固螺栓是否松动,造成压缩机振动的还有皮带张力过紧或皮带轮轴线不平行。压缩机的轴承磨损过大,会引起轴的振动。皮带轮轴承润滑不良,也会导致振动。

细节十五:压缩机就车诊断

启动发动机,转速保持在1250~1500r/min。把歧管压力表组接入制冷系统中,打开空调A/C开关,风扇开到最大位置。触摸压缩机的进气口与排气口,正常情况是进气口凉,而排气口烫,二者之间的温差较大。若两者温差小,再看歧管压力表,若表上显示高低压相差不大,则表明压缩机的工作不良,应拆下进行修理。若压缩机较热,再看歧管压力表,表上显示低压侧压力太高,而高压侧压力太低,则说明系统内部密封不良,应将压缩机更换。若制冷系统的高、低压都过低,则说明系统内部的制冷剂过少,应进行检漏。若是压缩机出现泄漏,则应更换或者修理。

细节十六:压缩机的检验

压缩机在工作台上就可检验,其方法如下。

(1)检查内部泄漏 在压缩机吸、排气检修阀上装歧管压力表。将高低压手动阀关死,用手转动压缩机主轴,每秒钟转一圈,共转10圈,这时,高压表压力应大于0.345MPa,如果压力小于0.3MPa,则表明内部漏气,重新修理阀片、缸垫。

(2)检查外部泄漏 从低压端注入0.5kg的制冷剂,然后用手将主轴转动5圈。用检漏仪测轴封,两端盖,吸、排气阀口等处,若没有泄漏即可装回发动机。

细节十七:汽车空调压缩机总成的拆装

如图2-13所示为汽车空调压缩机总成的分解图。

图2-13 汽车空调压缩机总成分解图

1—空调压缩机;2—六角组合螺栓;3—压缩机支架;4—带肩六角螺栓;5—内六角螺栓;6—传动带张紧支架;7—传动带张紧调节螺栓;8—压缩机传动带;9—内六角组合紧固螺栓

(1)汽车空调压缩机总成的拆卸。

①拆卸空调压缩机上高、低压管,并封闭管口,避免异物进入。

②将电磁离合器线束插头拔下。

③将压缩机传动带拆下。

④将整车举升到适当高度,将压缩机紧固螺栓旋出,从压缩机支架上取下空调压缩机。

(2)汽车空调压缩机总成的安装,其顺序与拆卸顺序相反。

①用扭力扳手以规定的力矩将紧固螺栓拧紧。

②将高、低压管的密封圈更换。

③依据情况补充制冷剂。

④必须使离合器多楔带轮与发动机带轮的带槽处在同一平面内。

细节十八:汽车空调压缩机传动带的拆装

(1)汽车空调压缩机传动带的拆卸 拆卸步骤如下。

①用内六角扳手将空调压缩机下方的两个连接螺栓旋松,如图2-14中箭头B所示。

图2-14 汽车空调压缩机传动带的拆卸

②沿顺时针方向旋转传动带张紧调节螺栓直到传动带放松,如图2-14中箭头A所示。

③用套筒扳手将传动带由带轮上向汽车前进方向脱出。如果更换传动带,应拆卸发动机前悬置;如果仅拆卸空调压缩机,可不拆卸发动机前悬置。

(2)汽车空调压缩机传动带的安装 如图2-15所示为汽车空调压缩机传动带的安装,步骤如下。

图2-15 汽车空调压缩机传动带的安装

①将传动带套在带轮上,注意运转方向。

②沿逆时针方向用套筒扳手旋转调节螺栓,直至传动带张紧。用拇指按压传动带中部,变形量为5~10mm即可。

③用扭力扳手拧紧空调压缩机下方两个连接螺栓,力矩为40N·m。

在拆装汽车空调压缩机传动带之前,必须把运转的记号做好;在拆装这个过程中,不必打开制冷剂循环,可以直接拆卸和安装压缩机支架及所属零部件;在安装压缩机传动带时,注意必须要将传动带上的筋条完全卡进带轮的楔槽内。

细节十九:汽车空调压缩机的拆装

(1)汽车空调压缩机分解步骤如下。

①把压缩机外表面擦洗干净,压缩机拆装步骤的原则是先外后内,零件拆下之后,要分别做好标记。

②在工作台面上铺上纸板。

③将电磁离合器前面螺母松开,将电磁离合器总成从压缩机前端轴处卸下。

④用六角匙均匀松脱压缩机前端的五个内六角螺栓。

⑤用锤子轻敲前、后端盖,将前、后端盖及前、后阀片总成取下,卸下前、后阀门总成。

⑥用内六角匙松开吸气壳盖与排气壳盖的螺钉,并将吸、排气壳盖取下。

⑦用锤子轻敲前后机体,逐渐露出主轴斜板总成与双向活塞、钢球等。然后用铁丝将活塞组捆绑,再轻敲前后机体使其同主轴斜板分离。

⑧用铁丝将活塞组捆绑后,拆除之前,应将各活塞做好记号,将各钢球按记号入座,以便于安装时位置准确。

⑨将各总成分门别类,清洗干净。

(2)汽车空调压缩机的装配顺序相反于解体顺序,步骤如下。

①分别组装电磁离合器总成、活塞与主轴总成和阀片总成。

②将活塞与主轴总成同前后机体装合。

③将前、后端盖及前后阀片安装在前机体与后机体上。

④用六角匙拧紧螺栓。

⑤安装电磁离合器。

细节二十:汽车空调压缩机轴封的更换

(1)汽车空调压缩机轴封的拆卸 如图2-16所示为汽车空调压缩机轴封的分解图,其拆卸步骤如下。

图2-16 汽车空调压缩机轴封的分解图

1—轴封组件;2—陶瓷轴封座;3—O形圈;4—卡环;5—防尘罩

①用合适的扳手将螺栓(该螺栓在电磁离合器轮毂上)从压缩机曲轴上拆下。

②如图2-17所示,拆卸电磁离合器轮毂。

图2-17 拆卸电磁离合器轮毂

③将电磁离合器的电磁线圈拆下。拆卸3个或4个(轮毂内)固定螺栓并拆下线圈。若是转子式线圈,则应先拆下电刷及连线,注意不要碰坏电刷。

④擦净轴封面和全部接触表面,将压缩机主轴上的半圆键拆下。

⑤用小号一字螺钉旋具将防尘罩撬下,注意不要损坏压缩机壳体,如图2-18所示。

图2-18 拆卸防尘罩

⑥用内卡环钳拆下轴封卡环固定架,将轴封腔中的异物清除干净。

⑦将轴封拆卸工具插入轴封座中并将轴封座拉出,如图2-19所示。

图2-19 将轴封拆卸工具插入轴封座

⑧如图2-20所示,用O形圈拆卸工具拆下O形圈。

图2-20 拆卸O形圈

⑨用轴封拆装工具和轴封相嵌合后,从压缩机轴封腔内取出轴封,如图2-21所示。

图2-21 取出轴封

⑩ 检查压缩机轴封腔内部,保证全部表面没有划痕和毛刺。

(2)汽车空调压缩机轴封的安装 操作步骤如下。

①用O形圈安装工具将涂有冷冻机油的O形圈装进轴封腔里。

②将轴封涂上冷冻机油,然后放至轴封安装(拆卸)工具上,如图2-22所示。

图2-22 将轴封安装在专用工具上

③把轴封放至轴上,之后一边转动曲轴一边安装轴封。

④轴封到达安装位置后,退出工具。

⑤把轴封座涂上冷冻机油,用轴封座安装工具适当张紧轴封座内圈,如图2-23所示。把轴封座安装在压缩机轴封上,注意不要再接触已装好的O形圈。

图2-23 张紧轴封座内圈

1—拆装工具;2—陶瓷轴封座

⑥将轴封安装工具从轴封座上取下。

⑦用卡环钳安装卡环,卡环的平面一侧与轴封座接触,在安装时应注意,不可将卡环装反,否则会使其脱落;不要敲击卡环,否则会将陶瓷轴封座损坏。

⑧安装防尘罩。

⑨安装离合器的电磁线圈等。

细节二十一:三菱帕杰罗空调压缩机不工作故障的排除

(1)故障现象 一辆2000年产三菱帕杰罗越野车,采用6G72发动机,此车在大修后空调压缩机不工作,冷凝器风扇不能运转。

(2)故障诊断 根据电路图,如图2-24所示,首先找到空调压缩机离合器继电器和冷凝风扇继电器,用手触摸2个继电器,同时打开空调开关及鼓风机开关,感觉继电器均不动作。随后拔下2个继电器,检测2个继电器均有主电源电压而没有控制端电压,人为短接2个继电器的1-3端子,发现风扇及压缩机离合器工作正常。这说明它们的共用控制电源有问题。

图2-24 三菱帕杰罗空调系统电路图

因为2个继电器电源均来自空调放大器的1端子,而空调放大器1端子的正常输出,需具备以下2个条件。

①空调放大器工作,当打开空调开关时,3端子或者5端子有电,6、7端子搭铁。

②空调熔丝S1完好。

检查空调熔丝S1已经烧断。重新更换1个熔丝,在开空调时熔丝又烧掉。用试电笔插在熔丝座上,在杂物箱后面找到10端子的空调放大器,拔下其插头,试电笔灯熄灭,说明空调放大器以前电路完好,短路点应在空调放大器后面的电路及元件中。再测空调放大器线束端插头1端子对地电阻是0Ω。为了缩小范围,拔下2个继电器,测量1端子对地电阻仍为0Ω。之后测冷却液温控开关正常(发动机进水口处),检查相关插头也未发现问题,有可能是控制单元内部对地短路。

(3)故障排除 在前排乘客侧找到控制单元,发现异常,即控制单元插头被紧固在支架处,有几条线外皮破裂搭铁。通过包扎处理后,重新试车,压缩机及风扇仍不工作,此时熔丝完好。再测空调放大器1端子仍没有12V电压输出。分析认为,因为1端子搭铁,可能将空调放大器烧损。拆下空调放大器,打开机壳,电路板无烧痕。用万用表测量1端子输出端的一个PNP功率晶体管,已烧坏(e-b极短路)。更换一只与之相近参数的PNP晶体管再试车,压缩机及冷凝器均工作正常,则故障排除。

2.1.2 离合器

细节一:压缩机离合器的作用

压缩机离合器(magnetic clutch)的作用是控制发动机与压缩机之间的动力联系。当电源接通时,电磁离合器将发动机的动力传给压缩机的主轴,使压缩机处于工作状态;当电源断开时,电磁离合器切断发动机与压缩机的联系,使压缩机停止工作。因此,电磁离合器就像电路中的开关功能,是汽车空调自动控制系统的执行元件,受温度控制、压力控制、车速控制以及电源开关等元件的控制。如图2-25所示为压缩机离合器结构图。

图2-25 压缩机离合器结构图

细节二:电磁离合器的工作原理

当电磁线圈通电时,产生强大的磁场,吸引衔铁,皮带轮把发动机的动力传给主轴,使压缩机工作;当电磁离合器电源断开时,磁场消失,吸力消失,衔铁离开电磁线圈,切断压缩机与发动机的联系,则压缩机停止工作。

细节三:电磁离合器使用注意事项

(1)电磁离合器是借助衔铁和皮带轮的磁场引力接触后的摩擦力来使压缩机工作的,因此使用的电压一定要相符。大部分电磁离合器电压为12V,个别为24V。否则,电压过低引力不够,离合器打滑,压缩机输出气量不足;电压过高,电磁线圈容易击穿,造成电路短路,烧毁线圈。

(2)离合器表面不允许有油渍存在,否则会造成离合器打滑。安装离合器或安装压缩机之后,需用干净的制冷剂进行清洗,或用汽油擦洗。

(3)衔铁与压板的间隙要控制在0.25mm左右。

(4)检查出电磁线圈无电流时,则更换新的电磁线圈。

细节四:汽车空调压缩机电磁离合器的拆装

(1)汽车空调压缩机电磁离合器的拆卸 如图2-26所示为汽车空调压缩机电磁离合器分解图,拆卸步骤如下。

图2-26 汽车空调压缩机电磁离合器分解图

①利用扭力扳手拆卸六角组合螺母及空调压缩机离合器吸盘,如图2-27所示。

图2-27 拆卸压缩机离合器吸盘

②利用卡簧钳取出内部轴承卡环,如图2-28所示。

图2-28 拆卸卡环

③将专用工具组合成图2-29所示的二爪拉马形式,轻轻将压缩机带轮的下沿(注意:两侧夹持部位应在同一水平面上)钩住。顺时针转动,使压缩机带轮脱出。

图2-29 拆卸带轮

④用图2-30所示的卡簧钳将前盖挡圈取出。安装时线圈凸缘须同压缩机前盖上的凹槽相配,避免线圈移动,并正确放置导线。

图2-30 拆卸前盖挡圈

(2)汽车空调压缩机电磁离合器的安装 汽车空调压缩机电磁离合器的安装顺序同拆卸顺序相反,具体步骤如下。

①将专用工具组合使用,并置于中心部位,如图2-31所示,用锤子轻轻敲击四周,使带轮安装到位。

图2-31 安装压缩机带轮

②将图2-32所示工具压在离合器吸盘中心孔部位,并用锤子轻轻敲击,使离合器吸盘安装到位。

图2-32 安装压缩机离合器吸盘

在拆装汽车空调压缩机电磁离合器时,不要打开制冷循环;在特殊情况下,不拆压缩机也可对压缩机电磁离合器进行修理;在电磁离合器拆卸之前,需用制冷剂(冷媒)回收加注设备把制冷剂抽出回收。