第八次汽車電器及其他附屬配備實習高敏聰老師授課 1 冷暖氣機系統檢修 ( 一 ) 冷凍原理 1. 冷氣系統為一熱傳導裝置, 作用原理為液體氣化時吸熱 ( 蒸發器 ), 氣體液化時放熱 ( 冷凝器 ) 2. 冷氣系統利用冷凍劑在封閉的系統中循環, 將車內的熱量移轉到車外 3. 冷氣系統主要由壓縮機 凝結器 乾燥筒及接受器 膨脹閥 蒸發器等構成, 其冷氣冷媒流通的流程是 : 壓縮機 凝結器 乾燥筒及接受器 膨脹閥 蒸發器 壓縮機 4. 一般冷凍劑為氟氯烷 (R-12), 現為 R134a(C 2 H 2 F 4 ), 皆稱為冷媒 5. 熱量單位, 1 卡 =1g 的水升高 1 所需熱量,1BTU=1 磅的水升高 1 所需熱量 6. 冷凍噸, 1 公制冷凍噸 =3,320kcal/hr,1 美制冷凍噸 =3,024kcal/hr=12,000BTU/hr 7. 絕對濕度 : 每一單位濕空氣中含多少水蒸氣重, 單位 g/ cc 相對濕度 : 實際空氣中的水蒸氣重 / 飽和空氣中的水蒸氣重, 單位 % 比濕 : 每一單位乾空氣中含多少水蒸氣重, 單位 g/ cc 潛熱 : 形態改變, 溫度不變 ; 顯熱 : 形態不變, 溫度改變 ( 二 ) 冷氣系統各部機件構造 功用及工作情形
圖 8-1 冷氣系統 一 冷媒 1. 冷媒在冷氣系統內循環, 藉相態變化而達吸熱放熱作用 2. 應具特性 (1) 對誤食 呼吸 皮膚的接觸無毒害性 (2) 無爆炸性 (3) 無腐蝕性 (4) 不燃燒 (5) 洩漏易偵察 (6) 蒸發點低, 且在大氣壓力以上蒸發, 蒸發潛熱大 ( 形態改變, 溫度不變 ), 以增大冷房能力 (7) 氣體性質安定, 臨界溫度高 ( 氣體受壓後可以凝結為液體的溫度 ), 在常溫下容易液化 (8) 能與潤滑油溶解, 對機件潤滑無妨害 (9) 蒸發與凝結的壓差要小 (10) 價廉 3.R-12(CCL 2 F 2 ) 沸點低 ( 約 -29.8 ), 不易燃 無臭, 溫度升高成壓力降低可蒸發吸熱, 溫度降低或壓力升高可液化放熱, 故為汽車冷氣系統採用冷媒 4.R134a(C 2 H 2 F 4 ) 沸點低 ( 約 -160 ), 為現代汽車冷氣系統採用的環保冷媒 二 壓縮機 1. 功用 (1) 將低溫處熱量送到高溫處
(2) 維持冷媒不斷循環 2. 種類 (1) 往複式壓縮機 * 內有二個活塞及輸入 輸出閥 * 活塞下行時, 冷媒自輸入閥吸入 * 活塞上行時, 冷媒受壓縮, 輸出閥打開 圖 8-2 迴轉式壓縮機 (2) 迴轉式壓縮機 * 優點 Ⅰ 構造簡單, 重量輕, 噪音小 Ⅱ 轉速高, 平衡容易, 震動減低 Ⅲ 起動所需扭力較小 Ⅳ 迴轉接觸面的磨損較小 Ⅴ 壓縮比高, 效率增加 * 缺點 Ⅰ 機件須精密配合 Ⅱ 價格較高 3. 電磁離合器 (1) 電磁離合器控制壓縮機運轉或停止 (2) 開用冷氣時, 電流經電磁開關, 吸動電樞板與皮帶盤接合, 壓縮機運轉 (3) 關去冷氣時, 電流中斷, 電樞板與皮帶盤切開 (4) 一般離合器板與皮帶盤的間隙為 0.6~0.8mm (5) 若不開冷氣時, 壓縮機處噪音大, 在開冷氣時, 壓縮機的噪音小或無噪音, 可能原因為軸承已損壞
圖 8-3 電磁離合器 圖 8-4 冷凝器三 凝結器 1. 功用 : 將壓縮機送來的高溫高壓氣態冷媒散熱, 使成為高溫高壓液態冷媒, 一般使用波浪式鰭片冷凝器 2. 凝結器內有一串鋁管, 管外裝設散熱片, 壓力約 12.5~17.5kg/cm 2 3. 冷媒流過管子, 上方入口徑較大, 下方出口徑較小, 熱量導經散熱片, 再散發於周圍空氣中 4. 通常安裝於引擎水箱前方約 1 吋處, 冷媒溫度約在 50~65, 放熱後則降低為 40 左右 四 乾燥筒及接收器 ( 黑矸, 或簡稱貯液筒 ) 1. 功用 : 過濾冷媒中的雜質, 吸收水份, 貯藏冷媒, 以免產生鹽酸, 腐蝕冷氣系統零件, 並將氣態與液態冷媒完全分離 2. 乾燥筒以矽膠吸濕劑作乾燥劑, 其吸濕能力可隨溫度而變化 3. 觀測玻璃可作目視檢查冷媒之用 (1) 有氣泡 - 冷媒太少 (2) 感濕體變粉紅色 - 濕氣過多 4. 貯液筒配管作業應於最後才做, 以防乾燥劑失去吸水能力, 立式貯液筒安裝, 最好要垂直, 勿傾斜超過 10%, 以防無法分離氣態與液態冷媒 5. 內有一安全塞, 若溫度在 105 36.7kg/cm 2 以上時, 可將冷媒外洩, 保護
系統機件 圖 8-5 乾燥筒及接受器 圖 8-6 膨脹閥五 膨脹閥 1. 功用 : 調節進入蒸發器的冷媒流量, 並降低其壓力 2. 膨脹閥的毛細管與熱力管相連, 熱力管再連於蒸發器 3. 蒸發器溫度升高, 膨脹閥開大 ; 蒸發器溫度降低, 膨脹閥關小 4. 膨脹閥入口處裝有濾網, 可過濾雜質, 必要時可拆卸並清潔 六 蒸發器 1. 功用 : 吸收周圍空氣熱量, 並且除去空氣中過飽和的濕氣 2. 構造 : 蒸發器是利用鋁制管道穿過之冷卻翼片而成, 冷媒由下端進入, 由上端流出
3. 蒸發器溫度必須維持在 0~10 之間, 工作壓力為 1.5~2 kg/cm 2, 溫度過低, 會使蒸發器結冰, 而降低冷卻效率, 定期保養以溫水清洗 4. 安裝時應略傾斜, 可以用來幫助排水 圖 8-7 蒸發器的構造 5. 控制蒸發器的方法 : (1) 恒溫開關 * 利用與蒸發器出口風接觸的毛細管感溫熱力管 ( 摺箱式 ) 或將熱敏電阻安裝於蒸發器出風口處 ( 熱敏電阻式 ), 而測得空氣溫度的變化, 以控制恒溫開關 * 管路溫度降至臨界點, 恒溫開關使壓縮機電磁離合器切離 ; 管路溫度升高至一定值時, 恒溫開關使離合器接合, 而驅動壓縮機 圖 8-8 恒溫開關 (2) 熱氣旁路閥 * 位置 : 熱氣旁路閥位於蒸發器出口與壓縮機出口之間 * 功用 : 是利用高壓高溫的氣體冷媒, 使回流至蒸發器, 以防止結冰 * 作用 : 當引擎轉速升高時, 壓縮機的吸氣能力隨之增強, 易使蒸發器內的冷媒壓力降低而結霜, 熱氣旁路閥將一部份由壓縮機的高溫高壓冷媒氣體, 與離開蒸發器的冷媒相混, 以提高蒸發器壓力, 以控制其結冰
圖 8-9 熱氣旁路閥圖 8-10 吸氣節流閥 (3) 吸氣節流閥 (STV) * 位置 : 吸氣節流閥位於蒸發器與壓縮機之間 * 功用 : 用來控制蒸發器出口的冷媒蒸氣流量, 即防止蒸發器內因冷媒壓力太低, 而發生結霜的現象 * 作用 : a. 吸氣節流閥活塞一端受蒸發器出口壓力作用, 另一端則受閥彈簧及大氣壓力作用 b. 當蒸發器壓力達預定值時 (30-33Psi) 活塞打開, 將較多壓力引至壓縮機入氣管, 蒸發器壓力降低時, 活塞關小, 故可精確保持蒸發器壓力的平衡, 準確地控制其溫度 七 低壓開關 1. 功用 : 防止系統因冷媒嚴重洩漏, 壓縮機仍繼續運轉, 將冷凍油隨之噴出, 壓縮機而燒毀 2. 裝置於膨脹閥端或貯液筒出口處, 當冷媒的飽和壓力在 2.1kg/cm 2 以下時, 低壓開關接點 OFF, 使電路切斷, 壓縮機無法運轉 3. 也有將高壓開關與低壓開關串聯成一體, 當系統壓力在 23kg/cm 2 以上時, 仍使電磁離合器的電源切斷, 壓縮機無法運轉
圖 8-11 低壓開關 八 外氣開關 1. 功用 : 汽車室外溫度低於一定溫度 (10 ) 時, 將壓縮機電磁離合器的電路切斷, 以防蒸發器發生結霜的現象 2. 台灣地區一般衹裝有調溫開關和低壓開關, 較冷低溫地區才加裝外氣開關, 電路與電磁離合器的電路串聯, 為保護開關之一 圖 8-12 冷氣電路 ( 三 ) 冷氣系統檢修一 設備 1. 複合壓力錶 (1) 功用 : 探找故障 抽真空 灌冷媒 (2) 構造 : 左方為低壓錶, 右為高壓錶 (3) 接管 : 左管接壓縮機低壓管 S(suction) 字處, 右管接壓縮機高壓管 D(discharge) 字處, 中央管接真空泵或冷媒瓶
圖複合壓力錶 圖複合壓力錶內手動工作閥及裝配接法 2. 真空泵 : 抽除冷氣機中的空氣 3. 漏氣偵查器 (1) 肥皂水泡沫法 : 較少用 (2) 火焰探漏法 ( 鹵素探漏法 ): * 燃燒筒內為一般的丙烷液化氣 ( 瓦斯 ), 當探漏時, 冷氣系統中應將冷媒再升壓加入氮氣至 150psi(10kg/cm 2 ), 檢驗系統周圍的空氣時 ( 於管件下方處 ), 正常吸入空氣燃燒時, 火焰為淡藍色 * 若有冷媒時會和被加熱的銅反應板作用, 生成鹵化銅而使火焰顏色改變, 微漏時為微綠色, 漏量稍多時為藍色, 漏量很多時為紫綠色 * 淡藍 微黃綠 紫藍 紫綠 ( 正常 ) ( 少量洩漏 ) ( 多量洩漏 ) ( 大量洩漏 )
圖火焰探漏器 圖電子探漏器 (3) 電子探漏法 : * 利用白金電極加熱至高溫, 如接觸冷媒時會放出陽離子, 而跳至陰離子而產生電流, 經放大電路放大後控制蜂鳴器而發出 答 答 的聲音, 探漏能力最高, 但較貴很少使用 * 暖機 5 分鐘後校正測試, 在移動探針至冷氣系統管路及接頭的下方, 並停留 2~3 秒, 查電子探漏器有無反應 三 壓力檢驗 1. 將複合壓力錶接到壓縮機 : 低壓管為藍 ( 綠 ) 色, 高壓管為紅色, 中央管為 黃 色 2. 引擎以 2000rpm 運轉, 冷氣機開在最冷位置, 鼓風機開在最高速位置, 進氣 口溫度在 30-35 之間 3. 結果分析 狀況低壓錶讀數 高壓錶讀數 現象及處理 (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) 1. 正常 1.5~2.0 13~17 2. 冷媒不足 0.8 8~9 1. 視窗有氣泡 2. 洩漏時 : 測漏 抽 真空 再灌冷媒 3. 不足時補充 3. 冷媒過多 2.5 20 1. 冷氣不冷 2. 看不見氣泡 3. 冷凝器散熱不良 4. 放除過多冷媒 清洗冷
凝 4. 混入空氣 2.5 23 1. 冷氣不冷 5. 膨脹閥不良 ( 皆全開位置 ) 6. 系統中有水份 2. 測漏 3. 更換貯液筒 4. 抽真空, 加冷媒 2.5 19~20 1. 冷氣不冷 2. 壓縮機低壓側結霜 3. 檢查感溫筒或更換膨 脹閥 500mmHg 7~17 1. 利用加溫的布覆於膨 ~1.5kg/cm 2 脹閥上後, 兩錶即正 常, 表凍結 7. 壓縮機不良 8. 系統中完全無冷媒 2. 排放冷媒 更換乾燥劑 抽真空 灌冷媒 4~6 7~10 1. 冷氣不足 2. 更換壓縮機 檢查冷凍 油 負壓 低 1. 冷氣不冷 2. 視窗無氣泡 有油跡 3. 測漏 三 放冷媒 1. 時機 : 管路拆除前, 抽真空前 2. 接管 : 複合壓力錶低壓管接壓縮機吸氣端, 高壓管接壓縮機高壓檢驗接頭, 中央管以一軟管接到冷媒回收機內 3. 作法 : 反時針慢慢旋開高壓開關 ( 防冷凍油隨之洩出 ), 至高壓錶壓力降到讀數 7kg/cm 2, 打開低壓開關, 至兩壓力錶指在 0kg/cm 2, 即關閉高低壓開關 4. 注意事項 : (1) 排放冷媒時, 速度不宜過快, 防止冷凍油漏出 (2) 操作時需遠離火源, 以防冷媒燃燒
圖放除冷氣機中的冷媒 四 抽真空 1. 時機 : 放冷媒後 灌冷媒之前 2. 目的 : 抽除冷氣系統中的空氣和水分, 防止結冰阻塞 3. 接管 : 複合壓力錶左右二管分別接壓縮機低壓及高壓檢驗接頭, 中央管接真空泵 4. 作法 : (1) 開動真空泵, 打開高低壓開關 (2) 十五分鐘後, 低壓錶應指示 27~29 吋 (700~750mmHg) 真空以上 (3) 關去高低壓開關, 停止真空泵, 真空應能維持 5 分鐘之久, 如錶針上升超過 2 吋以上, 則表示有洩漏 (4) 若無法抽至 26inHg 以上時, 則表示真空泵失效, 或系統管件中有洩漏 圖抽真空 五 灌冷媒 1. 時機 : 加灌及抽真空後 2. 接管 : 複合壓力錶左右二管分別接壓縮機低壓及高壓檢驗接頭, 中央管接冷媒瓶, 先打開冷媒瓶, 將中央黃色軟管螺絲放鬆, 排除管中的空氣 ( 排空 ) 3. 氣體冷媒充灌法作法 : (1) 靜態充灌 : 先打開高壓閥, 將冷媒入系統中, 使系統壓力上升至 0.1kg/cm 2 破空,
再打開低壓閥, 使冷媒流入系統, 直到兩壓錶相等為止 (2) 動態充灌法 : 為靜態氣體充灌之延續, 發動引擎, 以 1300~1500rpm 速度運轉, 風扇置最高速, 開至最冷處, 使冷媒充入, 直至高壓錶指示 15±2kg/cm 2, 低壓錶指示 1.5~2kg/cm 2, 或規定之冷媒重量灌入為止 4. 液體冷媒充灌法作法 : (1) 靜態充灌 : 仍先排空, 再打開高壓閥, 冷媒罐倒反, 使液態冷媒流入系統中, 充填完畢後關閉高壓閥 (2) 動態充灌法 : 再發動引擎至 1200rpm( 動態充灌 ), 打開低壓閥, 最後測其兩壓力錶值至規定 5. 充填完畢後, 可由貯液筒上的視窗, 檢視冷媒流動的狀況, 來判斷系統中的冷媒情況 6. 注意事項 : (1) 若充灌時太慢, 可用冷水潑冷凝器, 或將氣體冷媒瓶置於溫水中, 以加速冷媒的充灌, 若為液體冷媒瓶可倒立, 以加速冷媒的充灌, (2) 補充加灌時, 發動引擎, 由低壓側充入, 直至兩表為正常壓力為止, 並查看貯液筒視窗的氣泡情形 圖由低壓端灌氣態冷媒 圖由高壓端灌液態冷媒 六 冷凍油的補充 圖由視窗檢冷媒流動狀況
1. 檢查 : 引擎運轉在 1000rpm 以下, 冷氣運轉 5~6 分鐘在風扇最大速, 冷度最冷時讓冷凍油回壓縮機後熄火, 再由油尺量取是否合乎標準 2. 時機 : 冷媒需先排除 3. 冷凍油一般 SSU 在 300~600, 汽車常用為 4G( 粘度 SSU 為 500~560) 或 5G 4. 作法 : (1) 複合壓力錶高壓軟管接於壓縮機的高壓側, 中間接真空泵 複合壓力錶低壓軟管拆下, 一端接壓縮機低壓側, 一端接已量好適量的冷凍油 ( 約 150~200c.c.) (2) 直接倒入或打開真空泵, 再打開高壓閥, 將冷凍油吸入壓縮機內, 直到量杯中的冷凍油完為止 圖利用真空泵充填冷凍油 貳 音響配備檢修 圖四個喇叭的音響 參 安全氣囊檢查 肆 其他附屬配件檢修 圖安全氣囊控制系統
圖除霧器電路