奧迪 Q5 空調開關的設計原理主要涉及制冷和制熱兩個方面。

制冷時，按下空調按鈕，空調壓縮機離合器結合，發動機帶動壓縮機旋轉，壓縮機不斷壓縮制冷劑并將其輸送到蒸發箱內。制冷劑在蒸發箱內膨脹吸熱，冷卻蒸發箱，進而冷卻鼓風機吹來的風，最終從空調出風口吹出冷風。

制熱原理相對簡單，發動機內高溫冷卻液流經暖風水箱，此時鼓風機吹來的風也經過暖風水箱，這樣空調出風口就能吹出暖風。制熱時與壓縮機、蒸發箱、制冷劑無關，所以不需要按下空調按鈕。

奧迪 Q5 空調使用的制冷劑一般是 r134a，需要定期更換。當感覺制冷效果變差、制冷速度變慢時，就可能需要更換制冷劑。

奧迪 Q5 采用了變排量常嚙合空調壓縮機，取消了傳統的空調電磁離合器，通過鋁限幅板和橡膠塊傳遞扭矩。當負荷過大，鋁限幅板會自動切斷，保證發動機正常工作。

空調壓縮機的輸出壓力通過空調壓力調節閥 N280 在 1％～100％無級調節。該車還采用帶內部熱交換器的制冷劑管路提高空調效果，節流裝置采用膨脹閥式。

空調系統常見故障包括系統泄漏、壓縮機內部損壞、空調電器方面故障。系統泄漏主要在空調壓縮機至冷凝器之間的橡膠高壓管路、接口密封件及壓力傳感器安裝處等，測漏可加入熒光示蹤劑。壓縮機內部損壞分卡滯致限幅板斷裂和內部臟污無法建立壓差，前者可檢查限幅器和發動機噪聲，后者可讀取控制電流并檢查管路。空調電器方面故障如壓力傳感器信號錯亂、調節閥自身或控制線路損壞、控制單元功能不正常等，可通過診斷儀檢查故障代碼。