基于凱越車(chē)的自動(dòng)空調(diào)故障診斷教學(xué)設(shè)計(jì)

陳琨，劉春梅

（湖南汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412000）

基于凱越車(chē)的自動(dòng)空調(diào)故障診斷教學(xué)設(shè)計(jì)

陳琨，劉春梅

（湖南汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412000）

隨著汽車(chē)空調(diào)的普及，自動(dòng)空調(diào)的占有率也越來(lái)越高。裝備自動(dòng)空調(diào)的汽車(chē)操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便，但是發(fā)生故障時(shí)，就要求維修人員具備更深的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和更豐富的維修經(jīng)驗(yàn)。在自動(dòng)空調(diào)故障中，制冷不足的故障發(fā)生頻率很高，尤其集中在炎熱的夏天，并且維修花費(fèi)時(shí)間也是最多的，因此在空調(diào)故障診斷時(shí)，維修人員希望能快速、正確地判斷出故障原因，找出故障部位。本研究針對(duì)汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，制作自動(dòng)空調(diào)故障診斷模型，在進(jìn)行故障診斷實(shí)訓(xùn)時(shí)，能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)空調(diào)的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)自動(dòng)空調(diào)的診斷流程，掌握自動(dòng)空調(diào)的診斷技能，讓他們能快速、正確地診斷并修理自動(dòng)空調(diào)的故障。

1 學(xué)生對(duì)自動(dòng)空調(diào)的了解程度

為了掌握授課前學(xué)生對(duì)自動(dòng)空調(diào)了解的程度，對(duì)汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)二年級(jí)110名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，得知無(wú)修理自動(dòng)空調(diào)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生占全體學(xué)生的93%，約50%的學(xué)生知道自動(dòng)空調(diào)具有自診斷功能，這說(shuō)明自動(dòng)空調(diào)故障診斷方法的實(shí)訓(xùn)在空調(diào)教學(xué)中的作用非常重要。

2 教材車(chē)的設(shè)計(jì)

教學(xué)模型用教材車(chē)是2008年生產(chǎn)的上海通用凱越車(chē)，直列4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為1800cc，自動(dòng)空調(diào)車(chē)，且具有自診斷功能，完全符合本研究的條件（表1）。教學(xué)時(shí)，為了能讓更多的學(xué)生同時(shí)觀察得到，將車(chē)輛從中心柱切斷，只使用前半部分。另外，使用實(shí)車(chē)的內(nèi)部?jī)x表板部分，更能接近現(xiàn)實(shí)的故障診斷。

3 教學(xué)模型的制作

3.1 檢測(cè)裝置的安裝

為了有效地掌握故障診斷技術(shù)，需要將教材車(chē)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，在?chē)內(nèi)安裝檢測(cè)裝置和故障設(shè)置盒，改造后大多數(shù)的檢查和測(cè)量作業(yè)可以坐在駕駛座上完成。檢測(cè)裝置的安裝狀態(tài)如圖1所示。

表1 教材車(chē)的空調(diào)規(guī)格

1）歧管壓力表拆下乘客側(cè)的安全氣囊，將歧管壓力表設(shè)置在空間內(nèi)，可以在駕駛員側(cè)確認(rèn)制冷劑壓力，而且還可以確認(rèn)進(jìn)氣口的動(dòng)作狀態(tài)。

2）各溫度計(jì)和濕度計(jì)取下手套箱，將外部空氣溫度計(jì)、進(jìn)氣口（內(nèi)部空氣）溫度計(jì)、出風(fēng)口溫度計(jì)、進(jìn)氣口濕度計(jì)設(shè)置后，可以從駕駛員側(cè)確認(rèn)各處的溫度。

3）空調(diào)ECU的維修端子取下自動(dòng)空調(diào)ECU和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的維修端子線束防護(hù)罩，并取下中控臺(tái)上的音響，設(shè)置后可以在駕駛員側(cè)用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。

4）鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)等的維修端子設(shè)置在乘客側(cè)腳下的維修端子，在駕駛員側(cè)可以用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。

3.2 故障部位的設(shè)置

故障部位的設(shè)置包括制冷系統(tǒng)堵塞1處，包含自動(dòng)空調(diào)ECU在內(nèi)的控制系統(tǒng)8處。

1）制冷系統(tǒng)

在儲(chǔ)液干燥器和膨脹閥之間安裝能開(kāi)關(guān)的閥門(mén)，可以模擬儲(chǔ)液干燥器堵塞。

2）包含自動(dòng)空調(diào)ECU在內(nèi)的控制系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)中，設(shè)定8處故障，包括比較容易發(fā)生的且自診斷功能可以診斷出來(lái)的故障（①～④）和自診斷功能不能診斷的故障（⑤～⑧）。故障設(shè)定在能操作全部故障的控制盒內(nèi)部。圖2為自動(dòng)空調(diào)電路圖。

4 故障診斷方法

4.1 故障診斷流程

診斷時(shí)要制作單獨(dú)的故障診斷記錄表。記錄表的特征是可以根據(jù)順序，檢測(cè)并記錄系統(tǒng)的工作狀態(tài)，判斷出是制冷系統(tǒng)的故障還是含自動(dòng)空調(diào)ECU控制系統(tǒng)的故障，診斷時(shí)控制系統(tǒng)的故障可以使用自診斷系統(tǒng)來(lái)診斷。在進(jìn)行故障診斷教學(xué)時(shí)，先進(jìn)行Auto時(shí)及Manual時(shí)的控制檢查，推斷出故障部位。然后再進(jìn)行自診斷，用萬(wàn)用表測(cè)量推斷的部位，從結(jié)果確定故障部位，記錄產(chǎn)生這種故障的原因，自動(dòng)空調(diào)的故障診斷就結(jié)束了。

下面以自動(dòng)空調(diào)ECU與室內(nèi)溫度傳感器之間斷路引起制冷不足為例進(jìn)行說(shuō)明。

4.2 制冷不足的診斷流程

實(shí)施性能檢測(cè)約10min前，將汽車(chē)空調(diào)處于表2所示的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)結(jié)束后，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是否為規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速。

表2 性能檢測(cè)前的設(shè)定

然后，進(jìn)行性能檢測(cè)。首先，使A／C開(kāi)關(guān)ONOFF，確認(rèn)壓縮機(jī)電磁離合器動(dòng)作的聲音。如果可以確認(rèn)工作的聲音，接下來(lái)讀取環(huán)境溫度計(jì)、室內(nèi)溫度計(jì)、出風(fēng)口溫度計(jì)、室內(nèi)濕度計(jì)、制冷劑的高壓側(cè)壓力和低壓側(cè)壓力，記錄到故障診斷表上。讀取的數(shù)值標(biāo)記在環(huán)境溫度-壓力特性（圖3）和進(jìn)氣溫度-出風(fēng)口溫度特性圖（圖4）上。如果在基準(zhǔn)值外，說(shuō)明制冷系統(tǒng)發(fā)生了故障，要對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行檢查。圖例是在基準(zhǔn)值內(nèi)，說(shuō)明沒(méi)有發(fā)生故障。

如果可以確定制冷系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生故障，那么就要對(duì)Auto控制時(shí)和Manual控制時(shí)的風(fēng)量控制、溫度控制、出風(fēng)口控制、進(jìn)氣口控制進(jìn)行檢查。Auto控制時(shí)的檢查方法是壓下Auto開(kāi)關(guān)，將溫度設(shè)定為最冷的18℃～32℃，每次上升2℃，檢查風(fēng)量控制、溫度控制、出風(fēng)口控制和進(jìn)氣口控制。

Manual控制時(shí)的檢查方法是檢查風(fēng)量控制、出風(fēng)口控制、進(jìn)氣口控制、溫度控制。只有在最冷和最熱時(shí)才能用Manual控制，所以要在18℃和32℃時(shí)進(jìn)行確認(rèn)。

推斷故障發(fā)生的部位。先檢查Manual控制，所有的控制都正常；再檢查Auto控制，發(fā)現(xiàn)出風(fēng)量固定在最大風(fēng)量；溫度控制除最冷時(shí)可以控制之外，其它溫度都控制在最熱模式；出風(fēng)口控制固定在吹腳的模式，進(jìn)氣口控制固定在外界空氣導(dǎo)入的狀態(tài)，因此可以推斷空調(diào)ECU正處于室內(nèi)極低溫時(shí)的工作狀態(tài)。作為極低溫時(shí)的工作條件，可能是室內(nèi)溫度傳感器內(nèi)部斷路，也可能是與室內(nèi)溫度傳感器相關(guān)線路斷路；如果室內(nèi)溫度傳感器及線路正常，則可能是空調(diào)ECU的故障造成空調(diào)處于極低溫時(shí)的工作狀態(tài)，因此，可以推斷故障部位是：①室內(nèi)溫度傳感器不良；②自動(dòng)空調(diào)ECU不良；③室內(nèi)溫度傳感器至ECU間線路斷路；④室內(nèi)溫度傳感器至搭鐵間線路斷路。

利用自診斷功能可以得到以下診斷結(jié)果：第1步：檢查顯示部分，正常；第2步：檢查各傳感器，室內(nèi)溫度傳感器異常；第3步：檢查伺服電機(jī)位置，正常；第4步：檢查各輸出元件，正常；第5步：檢查各傳感器的檢測(cè)溫度，室內(nèi)溫度傳感器指示-30℃。

在第5步自診斷中，控制系統(tǒng)判斷室內(nèi)溫度為-30℃，從而可以推斷為極低溫時(shí)的動(dòng)作，故障發(fā)生在室內(nèi)溫度傳感器上。

為了找出故障部位，使用萬(wàn)用表測(cè)量空調(diào)ECU與室內(nèi)溫度傳感器端子1相連維修端子的電壓。正常的室內(nèi)溫度傳感器的輸出電壓為2.7V（室內(nèi)溫度傳感器的負(fù)溫度系統(tǒng)熱敏電阻特性依車(chē)內(nèi)溫度的大小而定），而實(shí)測(cè)值為4.8V，說(shuō)明空調(diào)ECU到室內(nèi)溫度傳感器端子1的線路正常?？赡苁荅CU的端子之后，包括室內(nèi)溫度傳感器在內(nèi)的線路有斷路現(xiàn)象。再測(cè)量室內(nèi)溫度傳感器的端子2的電壓，正常值應(yīng)為2.7V，實(shí)測(cè)值為0V，說(shuō)明此線路有故障。從以上的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，故障原因可以確定為ECU端子到室內(nèi)溫度傳感器端子2之間斷路。

由于室內(nèi)溫度傳感器故障，使得ECU判斷車(chē)內(nèi)溫度為-30℃，從而進(jìn)入極低溫時(shí)的工作狀態(tài)，不讓制冷系統(tǒng)工作，導(dǎo)致制冷不足。

本來(lái)故障診斷出來(lái)后還需要對(duì)故障部位進(jìn)行修理，再一次確認(rèn)是否還存在故障，但考慮到時(shí)間有限，授課中只要查出故障原因，確定故障部位，故障診斷就結(jié)束了。

5 總結(jié)

本研究中的教學(xué)模型模擬了自動(dòng)空調(diào)多種故障診斷，設(shè)計(jì)了故障的設(shè)置方法和診斷的教學(xué)流程，制作了故障診斷記錄表。在教學(xué)中，學(xué)生可以根據(jù)故障診斷記錄表上的內(nèi)容，來(lái)診斷設(shè)置的故障，推斷故障原因，確定故障部位。從學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果來(lái)看，可以確定學(xué)生對(duì)故障診斷有了深刻的理解。掌握了這些知識(shí)，在自動(dòng)空調(diào)故障診斷時(shí)，能夠?qū)W習(xí)到更高層次的知識(shí)，同時(shí)也能夠運(yùn)用在實(shí)際工作中。

［1］上海通用汽車(chē)股份有限公司.上海通用別克凱越維修手冊(cè)［Z］.2008.

［2］魯植雄，袁越陽(yáng)，等.汽車(chē)空調(diào)故障診斷圖解（第2版）［M］.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

［3］潘偉榮.汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)技術(shù)［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2008.

［4］中國(guó)汽車(chē)維修行業(yè)協(xié)會(huì).汽車(chē)空調(diào)制冷劑回收、凈化、加注工藝規(guī)范宣貫資料［Z］.2010.

（編輯楊景）

U463.851

A

1003－8639（2014）06－0078－03

2013-10-24；

2013-11-25

陳琨（1971-），男，湖南雙峰人，碩士，講師，主要從事汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程開(kāi)發(fā)與教學(xué)；劉春梅（1971-），女，湖南常德人，碩士，副教授，主要從事汽車(chē)電工和CAD課程開(kāi)發(fā)與教學(xué)。