汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理與故障排除

程 寧

（陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 722405）

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理與故障排除

程 寧

（陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 722405）

文章首先介紹了汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成，然后介紹了汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理，最后對汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障及排除進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

制冷系統(tǒng)；工作原理；故障排除

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.045

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-138-03

引言

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)提高了汽車的舒適性，但也是汽車空調(diào)最易發(fā)生故障的部分。只有理解汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理，熟悉該系統(tǒng)常見故障和排除方法，才有可能找到故障原因并對其檢修。

1、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、節(jié)流膨脹閥 、儲液干燥器和連接部件組成，見圖1。

1.1壓縮機

壓縮機的作用是將來自蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑吸入后進(jìn)行壓縮，使之成為高溫、高壓的制冷劑，并送入冷凝器中。大部分汽車空調(diào)壓縮機均由發(fā)動機驅(qū)動。

1.2冷凝器

冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外界空氣進(jìn)行熱交換，從而凝結(jié)為高溫高壓的液態(tài)制冷劑。汽車空調(diào)系統(tǒng)中采用的冷凝器的典型結(jié)構(gòu)主要有管片式、管帶式、鰭片式和平行流式四種。

1.3蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是將從液體膨脹裝置出來的低溫低壓液態(tài)的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行熱交換，從而轉(zhuǎn)變成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。汽車空調(diào)系統(tǒng)中采用的蒸發(fā)器典型結(jié)構(gòu)主要有管片式、管帶式、層疊式三種。

1.4節(jié)流膨脹閥

節(jié)流膨脹裝置的作用就是降低從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑的壓力，使制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后容易吸熱蒸發(fā)，從而降低車內(nèi)溫度。汽車空調(diào)采用的節(jié)流膨脹裝置主要為熱力膨脹閥。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，熱力膨脹閥可分為內(nèi)平衡式、外平衡式和 H型三種類型。

1.5儲液干燥器

儲液干燥器通常在汽車空調(diào)膨脹閥系統(tǒng)中，安裝在冷凝器和熱力膨脹閥之間。結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由儲液罐2、視液窗1、干燥劑4、濾網(wǎng)5、易熔塞 6和管接頭等組成。

2、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的基本工作原理（見圖3）

（1）高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)管路流入冷凝器后，在冷凝器內(nèi)散熱、降溫，冷凝成高溫高壓的液態(tài)制冷劑流出。

（2）高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)管路進(jìn)入干燥儲液器內(nèi)，經(jīng)過干燥、過濾后流進(jìn)膨脹閥。

（3）高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流，狀態(tài)發(fā)生急劇變化，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑。

（4）低溫低壓液態(tài)制冷劑立即進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣熱量，使空氣溫度降低，吹出冷風(fēng)，產(chǎn)生制冷效果，制冷劑本身因吸收了熱量而蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。

（5）低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)管路被壓縮機吸入，進(jìn)行壓縮，進(jìn)入下一個循環(huán)。

3、汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障及排除

3.1制冷系統(tǒng)故障診斷的常用方法

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)故障檢修是通過看（察看系統(tǒng)各設(shè)備的表面現(xiàn)象）、聽（聽機器運轉(zhuǎn)聲音）、摸（用手觸摸設(shè)備各部件的溫度）、測（利用壓力表、溫度計、萬用表、檢測儀檢測有關(guān)參數(shù)）等方法來進(jìn)行的。

3.1.1看現(xiàn)象

首先，查看干燥過濾器視液鏡中制冷劑的流動狀況，在怠速600rpm時若流動的制冷劑中央有氣泡，說明系統(tǒng)內(nèi)制冷劑不足，應(yīng)補充至適量。若視液窗呈透明，則表示制冷劑加注過量，應(yīng)緩慢放出部分制冷劑。若偶爾出現(xiàn)氣泡，并且時而伴有膨脹閥結(jié)霜，說明系統(tǒng)中有水分。其次，查看系統(tǒng)中各部件與管路連接是否可靠密封，是否有微量的泄漏。若有泄漏，在制冷劑泄漏的過程中常帶有冷凍油一起泄出，故在泄漏處有潮濕痕跡，并可見黏附的一些灰塵。此時應(yīng)將該處的連接螺帽擰緊，或更換管路密封用O形圈，以杜絕慢性泄漏，防止系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的減少。最后，查看冷凝器是否被雜質(zhì)封住，散熱翅片是否傾倒變形。

3.1.2聽聲音

首先，聽壓縮機電磁離合器有無發(fā)出刺耳噪聲。若有噪聲，則多為電磁離合器磁力線圈老化，通電后所產(chǎn)生的電磁力不足或離合器片磨損引起其間隙過大，造成離合器打滑而發(fā)出尖叫聲，這時應(yīng)選擇更換壓縮離合器或直接更換壓縮機。其次，聽壓縮機在運轉(zhuǎn)中是否有液擊聲（壓縮機出現(xiàn)異常沖擊“敲擊或撞擊”聲，并會強烈搖擺振動）。若有此聲，則多為系統(tǒng)內(nèi)制冷劑過多或膨脹閥開度過大，導(dǎo)致制冷劑在未被完全汽化的情況下吸入壓縮機。此現(xiàn)象對壓縮機危害很大，有可能損壞壓縮機內(nèi)部零件，應(yīng)緩慢釋放制冷劑至適量，或調(diào)整膨脹閥開度，及時加以排除。

3.1.3摸溫度

開啟空調(diào)開關(guān)，使壓縮機運轉(zhuǎn)10～20min之后，進(jìn)行如下操作。

（1）利用手感比較駕駛室內(nèi)冷氣柵格吹出的冷風(fēng)涼度及風(fēng)量大小。

（2）用手觸摸壓縮機的進(jìn)、排氣管的溫度，兩者應(yīng)有明顯的溫差。

（3）利用手感比較冷凝器的進(jìn)管和出管兩者溫度。當(dāng)后者溫度低于前者為正常，若兩者溫度相差不大，甚至相同，說明冷凝器有故障。

（4）用手觸摸干燥過濾器前后管道的溫度，當(dāng)兩者溫度一致為正常，否則說明干燥過濾器存在堵塞現(xiàn)象。

3.1.4測數(shù)據(jù)

（1）用檢漏儀檢漏。用檢漏儀檢查整個系統(tǒng)各接頭處是否泄漏。

（2）用萬用表檢查空調(diào)電路故障，判斷電路是斷路還是短路。

（3）用溫度計可以判斷出蒸發(fā)器、冷凝器、干燥過濾器的故障。正常工作時，蒸發(fā)器表面溫度在不結(jié)霜的前提下越低越好；冷凝器入口管溫度為70～90℃，出口管溫度為50～65℃；干燥過濾器溫度為50℃左右，若干燥過濾器上下溫度不一致，說明干燥過濾器有堵塞。

（4）用壓力表檢查。將歧管壓力計的高、低壓表分別接到系統(tǒng)的高、低壓閥上，在空氣溫度為30～35℃、發(fā)動機轉(zhuǎn)速為600r/min（怠速）時，將鼓風(fēng)機風(fēng)速調(diào)至高檔，溫度調(diào)至最低，其正常壓力應(yīng)為：高壓壓力應(yīng)為1.3～1.7MPa，低壓壓力應(yīng)在0.1～0.25MPa，若不在此范圍，則說明系統(tǒng)有故障。

3.2制冷系統(tǒng)系統(tǒng)的檢測

3.2.1制冷劑數(shù)量的檢查

檢查制冷劑數(shù)量及工作狀態(tài)，進(jìn)而可分析判斷空調(diào)系統(tǒng)的工作情況。在關(guān)閉所有車門、溫度控制開關(guān)在最冷位置、風(fēng)量最大、內(nèi)循環(huán)模式、打開空調(diào)（A/C）開關(guān)并使發(fā)動機在600r/min下運轉(zhuǎn)的條件下，從視液鏡觀察制冷劑數(shù)量及工作狀態(tài)。

（1）清晰，孔內(nèi)無氣泡，這種情況有三種：

1）孔內(nèi)無氣泡，也看不見液體在流動，表明系統(tǒng)內(nèi)無制冷劑。用手摸壓縮機進(jìn)出口，無冷熱感覺，出風(fēng)口無冷風(fēng)。

2）孔內(nèi)無氣泡，看見孔內(nèi)液體快速流動，表明制冷劑過多，高壓管燙手、低壓管有冰霜，用表測量，高低壓的壓力都過高。

3）孔內(nèi)無氣泡，孔內(nèi)液體流動正常，高低壓管的溫度正常，用表測量高低壓的壓力正常。

（2）偶爾有氣泡，這種情況說明制冷劑稍微不足或有水分：

1）用壓力表測低壓管壓力，壓力過低，表明制冷劑不足。

2）膨脹閥出現(xiàn)冰堵，表明系統(tǒng)有水分。

（3）大量氣泡或泡沫狀，這種情況說明制冷劑嚴(yán)重不足或有大量空氣。此時應(yīng)檢漏修理，修理后抽真空，再加注制冷劑。

（4）觀察玻璃上出現(xiàn)條紋狀油漬或黑油狀泡沫，這種情況可能有三種情況：

1）若壓縮機進(jìn)排氣口有明顯的溫差，停止壓縮機，孔內(nèi)油漬干凈，則說明制冷系統(tǒng)內(nèi)的冷凍機油過多，應(yīng)放掉一些冷凍機油。

2）若壓縮機進(jìn)排氣口有明顯的溫差，停止壓縮機，孔內(nèi)仍有油漬或其他雜物，則說明制冷系統(tǒng)內(nèi)冷凍機油變質(zhì)、臟污，應(yīng)清洗制冷系統(tǒng)，重新注入冷凍機油和制冷劑。

3）若壓縮機進(jìn)排氣口無溫差，空調(diào)器出風(fēng)口無冷風(fēng)，則說明制冷系統(tǒng)無制冷劑，鏡上是冷凍機油。

3.2.2空調(diào)系統(tǒng)泄漏檢查

（1）電子檢漏儀檢漏：首先按照說明打開開關(guān)，應(yīng)有5min左右的升溫期，待升溫期結(jié)束后，放置探頭到被懷疑泄漏處，如沒有泄漏則機器無任何反應(yīng)，若有泄漏則會出現(xiàn)報警，即表明該處有泄漏。使用電子檢漏儀檢漏需注意探頭和制冷劑的接觸時間不應(yīng)過長不要把制冷劑氣流或嚴(yán)重泄漏的地方對準(zhǔn)探頭，否則會損壞探測儀敏感元件。

（2）肥皂水檢漏：有些漏點局部凹陷，用檢漏儀很難進(jìn)入，要確定泄漏的確切位置，可用肥皂水檢漏。首先調(diào)好肥皂水溶液（用肥皂粉加水即可），溶液的濃度要黏稠到用刷子一抹就可形成氣泡的程度。其次將全部接頭或可疑區(qū)段抹上皂液；最后觀察皂泡出現(xiàn)的情況，皂泡形成處就是漏點所在。

另外還有一些其他的檢漏方法，如染料檢漏等。但須注意盡可能的不用火焰檢漏儀進(jìn)行泄漏檢查，防止引起火災(zāi)，使人、車遭受損失。

總之，檢修中必須耐心仔細(xì)的檢查相關(guān)管路和部件或電路，必要時正確使用歧管壓力表、檢漏儀等工具，對確定有故障部位嚴(yán)格按照檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修理或更換。只有理論聯(lián)系實際，堅持不斷的積累寶貴的實際操作經(jīng)驗，才能更加快速可靠地排除汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)故障。

[1] 劉迎春,劉天賀.汽車空調(diào)維修與檢測[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[2] 劉學(xué)志.現(xiàn)代汽車空調(diào)器原理[M].北京:黃河出版社,1995.

[3] 莫振發(fā).汽車空調(diào)檢修[M].北京:中國勞動社會出版社,2006.

[4] 宋森.汽車空調(diào)維修實例[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.

Exclusion principle and fault of the automobile air conditioning refrigeration system

Cheng Ning
（Shaanxi Tongli Special Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722405）

In this paper, we first introduce the composition of automotive air conditioning system, then introduces the working principle of automotive air conditioning system, finally has carried on the detailed discussion of the automotive air conditioning refrigerating system common faults and troubleshooting.

cooling system; working principle; Troubleshooting

U463.8

A

1671-7988（2015）09-138-03

程寧，助理工程師，就職于陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司，從事車輛電器設(shè)計工作。