毕业论文---奥迪A6汽车空调结构与检修
汽车空调结构与检修
摘要
伴随着中国经济的发展，人们对驾驶的舒适性要求越来越高，汽车空调已经很普遍的运用在当代汽车上，不少中高档汽车已经用上了自动空调，但是随着自动空调舒适性和空调装置科技性的提高，自动空调系统故障的诊断和维修便成了一大难题，我们已经不能运用传统的听、闻、摸、看等方法进行诊断，而是需要结合科技的发展，使用先进的检测设备，辅之传统检测方法进行维修诊断。为了使检测方法更加准确可靠，本文针对奥迪汽车自动空调，通过对汽车空调发展史、奥迪汽车空调演变过程、奥迪A6空调结构与系统以及奥迪A6汽车空调常见故障与检修的详细介绍，希望可以在汽车空调维修方面起到一定的帮辅作用。
关键词:奥迪A6、自动空调、空调结构、诊断、维修
第一章奥迪的成长历程
奥迪(AUDI)创建的历史可追溯整整100年以前。在十八世纪末，德国便已经有了三十多家汽车制造厂。作为汽车工程师的奥迪的创始人奥古斯特·霍希和其他的汽车工程师一样，他不满足只帮别人打工，而是非常希望拥有可以用自己的名字命名的品牌。在1899年，在德国他创立了以自己的名字命名的车厂——AUGOSTHORCH＆CIE (HORCH)。1901年，他开始自行生产汽车。其后短短的八年间，他的车厂不但成为颇具规模的汽车厂，还成为一家股份公司。但在1909年，霍希毅然离开了自己一手建立的汽车公司，另立门户，用霍希的拉丁译文“奥迪”作为新公司的名字。1910年7月，第一台以“奥迪”命名的汽车便诞生了，该辆车为慕尼黑一商店老板ZEIDLER所拥有。
而奥迪历史的转折点是在1932年6月29日，一个由4家汽车公司组成的汽车联盟公司(AUTOUNlON)正式成立。四合一的新公司还有一个新的标志，就是我们非常熟悉的四环标志。今后，汽车联盟以飞快的步伐向前发展，迅速就成为了德国第二大汽车公司，在当时名声大噪。但是第二次世界大战的炮火终止了汽车联盟前进的步伐。盟军无休止的狂轰乱炸、员工的大量逃亡和苏维埃政权实行的大规模拆迁让显赫近三十年的汽
车联盟倒在了自己的家。
硝烟废墟中重生！弥漫的硝烟渐渐散去，当和平于1945年5月降临在欧洲大陆时，饱受战争之苦的德国已是满目疮痍。但是浩劫之后的奥迪人并没有一蹶不振，相反更坚定了他们重建奥迪的决心。以布鲁恩博士、哈恩博土为首的许多原汽车联盟公司的经理和技术骨干同其他工作人员一样都是在逃往西德的队伍中集合在一起的。他们大多数人留在了慕尼黑，因为那里是汽车联盟在战前根基最深的地方。布鲁恩和哈恩觉得时机成熟了，于是决定召集旧部，重建汽车联盟公司。然而，慕尼黑政府的不支持给他们泼了一盆冷水，但他们并未灰心。他们将目光转移到离慕尼黑不远的小城英格施塔特。那里有许多废弃空置的营房和仓库，所受的破坏程度也不大，条件也比较优惠。于是，布鲁恩、哈恩带领人马安营扎寨英格施塔特，同时凭借个人信誉争得了一笔贷款，开始了汽车联盟也就是今天的奥迪公司的第二次创业。当这个令人振奋的消息一传出去，汽车联盟的老员工，从高级经理到装配工人从各地纷纷赶来，他们不计菲薄的工资，忍饥挨饿，每周工作50小时以上，就连当时已81岁高龄的奥迪公司创始人霍希也从家里赶来为复兴出力。而战前汽车联盟的一些经销商也纷纷等着重新代理汽车联盟的产品。“团结就是力量”让战后一无所有的汽车联盟坚实地迈出了复兴的第一步。1945年底，汽车联盟配件储运公司首先在英格施塔特成立，这为恢复生产整车奠定了基础。 1949年9月，新的汽车联盟公司正式在英格施塔特宣告成立，由布鲁恩任总经理。当时的汽车联盟办公设施和生产环境非常简陋，被同行们讥笑为“作坊联盟”，但无论怎样，历尽千辛万苦的汽车联盟终于在废墟中站了起来却是铁的事实。突破科技启迪未来新生的汽车联盟没有让为之奋斗的奥迪人失望，在成立当年就推出了第一批产品——代号为
F89L的面包车和RTl25型摩托车。它们都是在原来的DKW车型的基础上改进的产品，它们的出现正好顺应了当时西德重建经济的需要，因而在市场上一炮打响。紧接着汽车联盟人开始着手实现多年来的梦想——重新制造轿车。
1950年7月，汽车联盟在杜塞尔多夫开始生产战后制造的第一款轿车F89P。随后相继生产出了马力更大的F91(1953)和在F91基础上改进的名为“加长DKW”的P93／F94(1955)。后者在50年代属于德国市场上最受欢迎的轿车。在这一时期，汽车联盟开发了永久全轮驱动技术，并为联邦国防军制造了小型越野车MONGA，直到1968年，
这款车在国防军中仍是主力。
到1958年，汽车联盟已成为继大众、欧宝、奔驰和欧洲福特之后的德国第五大汽车制造企业。但生产规模的不断扩大以及随之而来的所需资金的投入，加上领导对汽车市场的认识还围于观念，使汽车联盟出现危机。而德国工业巨头、人称“经济界的菲特烈大帝”弗利克的介入，使1958年4月，奔驰完成收购汽车联盟公司的88%的股份，正式将汽车联盟纳入戴姆勒——奔驰集团。通过资产重组，汽车联盟渡过了难关。1959年，全新DKW“小伙伴”(即660)上市，1961年更新的1000SP双座运动车／敞篷车推出，都在市场上风靡一时。汽车联盟名声再起。然而，好景不长，汽车联盟与奔驰公司关于企业发展和产品战略上的分歧使汽车联盟又陷入了困境，这一次弗利克又一次扮演了英雄的角色，大众汽车收购了汽车联盟。但是汽车联盟英格施塔持的生产线已全部改为生产大众的甲壳虫汽车，所有汽车联盟的车型全部停产。
1965年8月，一个技术天才路德维希·克劳斯改变了汽车联盟“大众”的轨迹，由克劳斯主持的四冲程发动机轿车也研制成功。 8月13日，第一辆在英格施塔特制造的奥迪下线。因为它的功率为72马力，所以后来被称之为奥迪72型。尽管它没有投入量产，但奥迪这个响亮的名字从此再度辉煌。继奥迪72型之后，克劳斯等又于1968年秋天推出了大名鼎鼎的奥迪100，从而确立了奥迪品牌的地位。大众看到这一局面，理智地解除了对英格施塔特的开发禁令，支持奥迪车向中高档级别发展。
1969年，汽车联盟公司与NSU汽车公司合并，成立了新的“奥迪NSU汽车联盟股份公司”。奥迪从此开始成为公司的正式名称。在“突破科技，启迪未来”的口号中，奥
迪公司开始步入前所未有的成功时期。
继奥迪100之后，汽车联盟在1972，年、1974年分别推出了奥迪80和小型车和奥迪50，在当时倍受欢迎。1973年底，克劳斯功成身退后，费迪南·皮耶希执掌帅印。奥迪从1976年奥迪推出前所未有的5缸发动机开始，实现了一连串的重大技术突破，在二十世纪80年代和90年代锻造出了奥迪技术先进，敢于创新的品牌和产品形象。从80年代末开始，奥迪不断推出令人耳目一新的新车型。
1988年V8轿车面世，吹响了进军高级豪华车市场的号角；1991年奥迪100系列车型换代，SPlDER四驱和AVUS四驱概念车分别在法兰克福和东京车展上亮相并轰动一时；1994年，显示推出了全铝车身的豪华轿车A8之后，再次将车身全面提升换代，80／90改为A4，100／200改为A6。两年后，奥迪推出紧凑级别A3系列和TT跑车。1999年，
全新的小型车A2系列和越野轿车“全能四驱”问世。十年内，主力车型由2个系列扩展到5个，几乎覆盖了所有车型级别。二十世纪90年代是奥迪全球化最快的时期，奥迪在世界范围内不断拓展市场。1998年，奥迪还成功地收购了意大利著名的跑车制造公司兰博基尼和英国赛车发动机公司科斯沃斯。
当奥迪公司于1999年迎来百岁大寿时，同时也“赢”来了历史上销量和利润的最高记录。1999年推出小型全铝车身—Audi A2和AllRoad quattro全能四驱越野旅行车。年底又报喜讯，奥迪公司销售量创出突破60 万台的好成绩（不含已成功收购的意大利Autogerma的销量）。 2001年奥迪汽车股份公司（Audi AG）董事会主席：帕夫根博士带领奥迪集团创出历史新高，税前利润达到13亿欧元，较去年增长了34.1%；税后利润的增长率达到4.8%，纯利润达7.69亿欧元。奥迪公司的销售额为220亿欧元，同比增长 10.4%。销售量突破70万台大关，并保持连续6年创纪录。同年，帕夫根博士被评为德国工业界“最佳经理人”称号。 2002年3月1日原奥迪公司董事会成员（负责技术开发）的马丁·温特库恩（Martin Winterkorn）博士正式被董事会任命为新任奥迪集团董事长兼执行总裁，并接替了已成功领导奥迪5年的弗兰茨—约瑟夫·帕夫根（Franz- Josef·Paefgen）博士。 2002年9月18日奥迪集团董事会决定年仅39岁的 Dr.Rupert Stadler 将成为奥迪汽车集团董事会成员,在董事会任职期间主要负责集团的财务和组织工作,从2003年4月1日起 Dr.Stadler 将成功的接任财务董事Dr.Peter Abele, 他将于2003年3月31日任满到届后退休。
经过无数次的离合后，一家依然屹立的百年老厂以自己不断创新的技术实力雄霸车坛，对于新上任的温特库恩博士，这位着迷于技术的管理者来说,质量是高于一切的,是他推动着柴油及汽油的直接喷射技术和轻型结构技术的发展。通过奥迪的不断开发和不断创新，我们有理由也坚信——奥迪的明天会更好。最终达到“同一星球，同一奥迪，同一品质”的理念，身世沉浮、英雄辈出的奥迪，达到了她前所未有的高峰。她有足够的理由让世界相信，面对未来，奥迪这个百年的汽车王国会用激情和活力再书写二
十一世纪的不朽神话。
第二章汽车空调发展史
汽车空调是人们需求和科技的衍生物。在经济迅猛发展的今天，人们的生活水平逐渐提高，对生活的要求也渐渐提高，开始追求享受，汽车已经成为了普遍的代步工具。正因为如此，人们对汽车的要求越来越高，从而造就了汽车空调飞速发展。空调，是汽车舒适度的一个重要体现，同时，又是影响汽车安全性的重要因素，尤其在寒冬季节，采暖系统可使乘员避免过量着装、为车窗提供除雾和除霜功能，提高舒适性并保障驾乘安全。冷气系统则通过制冷、除湿来提供舒适性，通过驾驶员保持警醒、允许关窗等措施提供了安全服务；通风和空气过滤系统还可提供除尘、除臭的功能。
汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置，它作为影响汽车舒适性和安全性的主要装备之一，为汽车提供制冷、取暖、通风、除霜、除雾、空气过滤和湿度
控制功能。最原始的汽车空调仅是开窗换气的方式。伴随着汽车空调技术的日趋完善，汽车空调逐渐摆脱了单一功能模式，而是向多功能发展，汽车空调发展大致分为五个阶段。第一阶段，单一取暖。1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法。到1927年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完整的供热系统。这种供热系统直到1948年才在欧洲出现。而日本到1954年才开始使用加热器取暖。目前，在寒冷的北欧、亚欧北部地区，汽车空调仍然使用单一供热系统。
第二阶段，单一冷气。1939年，由美国通用汽车帕克公司首先在轿车上安装由机械制冷的空调器。这项技术由于二次世界大战而停止了发展。战后的美国经济迅速发展，特别是因1950年美国石油产地的炎热天气，急需大量的冷气车，而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来。欧洲、日本到1957年才加装这种单一冷气轿车。单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。
第三阶段，冷暖一体化。1954年，通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用，是目前使用量最大的一种方式。
第四阶段，自动控制。冷热一体汽车空调需要人工操纵，这显然增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不大理想。自从冷暖一体化出现后，通用公司就着手研究自动控制的汽车空调，并于1964年首先安装在卡迪拉克牌轿车上，紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自动空调。日本、欧洲直到1972年才在高级轿车上安装自动空调。自动空调装置只要预先调好温度，就能自动地在调定好的温度范围内工作。机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息，自动地指挥空调器各部件工作，达到控制车内温度和其他功能地目的。
第五阶段，微机控制。1973年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统，1977年同时安装在各自地汽车上，将汽车空调技术推到一个新高度。微机控制的汽车空调系统由微机按车内外地环境，实现微调化。该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能。通过微机控制，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，极大地提高了制冷效果、节约了燃料，从而提高了汽车的整体性和舒适性。现如今，汽车空调发展向全自动化迈进，空调进行分区控制，更好的节能环保，人体感觉更加舒适。
国内汽车空调已发展多年，但整体设计和制造水平低于国外。国内汽车空调的发展起于80年代末90年代初，其中的代表性配套企业为，生产大客车空调的上海万众空调器厂，即现在的空调国际（上海）有限公司，生产桑塔纳轿车空调的上海德尔福汽车空调系统有限公司，生产红旗轿车空调的长春一汽杰克赛尔空调有限公司。但是，国内汽车空调产业起步晚，存在散、乱、差的格局。汽车空调厂家的设计力量不足，技术落后。就国内几家主要汽车空调厂而言，仍处于仿制国外空调系统的阶段。设计软件虽然也引进了UG，Catia等三维造型软件，但软件的利用率不高，设计人员基本上没有蒸发器、
暖风机和鼓风机的全新开发设计能力。
从20世纪90年代开始，国内汽车空调产业开始快速稳步发展。由于各企业引进的技术、设备来自不同国家，行业没有统一技术标准可依，各自为政，加上缺乏核心技术，我国汽车空调业承受着来自国外同行的威胁。目前我国本土车用空调企业仍处于劣势，大部分整车配套市场掌握在外资公司手中。虽然我国生产的汽车空调压缩机已经具备相当水平，但设计能力与国外先进企业的差距约有20年。空调企业面临巨大挑战。
当前，从市场需求方面看，汽车空调装置应进一步降低成本，提高燃油经济性；从车身制造方面看，随着车厢地板的降低以及车辆向大型化、高级化发展，需进一步提高汽车空调各组成装置的紧凑性和工作效率；从乘客和驾驶员方面看，车内温度要合理分布，设备操作要简便，空调装置要向全季节型发展。未来新型空调系统的开发必须与汽车开发同步，以适应新变化。如发动机效率提高、电气化、混合驱动动力及其他新型零部件使用后，导致的空调系统特性变化，汽车动力的更新和新技术应用，对汽车空调系统提出了新挑战，也给许多新技术的应用创造了机会。因此，汽车空调的未来应向全自动化方向发展，更加合理的设计和制造，向高效节能、小型轻量化、环保型汽车空调发展，采用空调新技术提高空调的使用性能。
第三章汽车空调系统的组成
现代汽车空调系统由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成。汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。如图1-1所示，
图1-1汽车空调原理工作图
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，每个循环又四个基本过程：汽车空调可分为四个过程：压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。致冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一个循环。空调系统共分两种，分别是孔管式和膨胀阀式，如图1-2，图1-3.
图1-2孔管式空调系统工作原理图
孔管式空调系统的工作原理如上图所示：与膨胀阀式相同，都是在冷凝器内液化为液态放出热量，
在蒸发器内蒸发为气态吸收热量。区别在于两点：
用孔管（在图中称为节流膨胀阀）代替了膨胀阀，只负责节流制冷剂，而不负责调节流量；
采用吸气储液器代替储液干燥过滤器，与储液干燥过滤器安装在冷凝器与膨胀阀这间不同的是，吸
气储液器安装在蒸发器和压缩机这间的低压管路上；
图1-3膨胀阀式空调系统工作原理图
压缩机—是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。电磁离合器—在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机石油汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。因此，通过控制电磁离合器的结合与分离，就可接通与断开压缩机。
冷凝器—汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器，起作用是：将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构，其冷凝器原理是：让外界空气强制通过冷凝器的散热片，将高温的制冷剂蒸气的热量带走，使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量，被周围空气带走，排到大气中。蒸发器—也是一种热交换器，是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。膨胀阀—膨胀阀也称节流阀，是组成汽车空调制冷系统的主要部件，安装在蒸发器入口处，是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其作用是：把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压，调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同
时可防止压缩机发生液击现象（即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏）和蒸发器出口蒸气异常过热。
贮液干燥器—贮液干燥器简称贮液器，安装在冷凝器和膨胀阀之间，其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂。以使制冷负荷变动和系统中有微漏时，能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，可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器中，使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且，还可滤除制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，以防止制冷系统管路脏堵和冰塞，保护设备部件不受侵蚀，从而保证制冷系统的正常工作。
管道—由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网，以防止系统赌塞。孔管不能改变制冷剂流量，液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此，装有孔管的系统，必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间，安装一个积累器，实行气液分离，以防液击压缩机。
积累器—用孔管代替膨胀阀时，汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器，用于回气管路中的气液分离，滤网设计有特殊要求，只许润滑油从中通过，而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统，总是存在一种可能性：制冷剂离开蒸发器时，还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机，必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器，以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发，然后以气态形式进入压缩机。
风机—汽车空调制冷系统才有的风机，大部分是靠电机带动的气体输送机械，它对空气进行较小的增压，以便将冷空气送到所需要的车室内，或将冷凝器四周的热空气吹到车外，因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。风机按其气体流向与风机主轴的相互关系，可分为离心式风机和轴流式风机两种。
电磁旁通阀—多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统，其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度，防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。它是制冷系统的制冷剂循环动力源。压缩机工作时可把制冷剂气体压缩成高压液态，并可持续不断推进制冷剂循环，完成吸热、放热过程。汽车空调压缩机通常由发动机带动，通过空调皮带轮后面的电磁离合器的吸合与打开来控制，根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和排量压缩机。定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高