某車用空調(diào)制冷效果差的原因排查與方案改進(jìn)

劉星星

摘 要：某車用空調(diào)在濕熱試驗(yàn)時(shí)制冷效果差，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，該車空調(diào)各總成匹配合理。文章通過(guò)故障現(xiàn)象和參數(shù)測(cè)量，進(jìn)行故障定位與機(jī)理分析，并制定改進(jìn)方案加以驗(yàn)證。

關(guān)鍵字：車用空調(diào);溫度;冷凝水

中圖分類號(hào)：U463.85? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2019）04-164-03

1 某車用空調(diào)故障現(xiàn)象

某車在進(jìn)行濕熱地區(qū)性能試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該車空調(diào)在無(wú)法滿足QC/T658要求，即車輛暴曬2小時(shí)，開啟空調(diào)20min后車內(nèi)、外溫差不能大于5℃。下表為該車實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

從上表可以看出，該車空調(diào)經(jīng)過(guò)20分鐘后，駕駛室內(nèi)溫度沒(méi)有降低。從該車高低壓測(cè)量情況來(lái)看，空調(diào)系統(tǒng)壓力正常。觀察壓縮機(jī)高低壓管路，發(fā)現(xiàn)低壓管路有結(jié)霜現(xiàn)象。

該車后來(lái)在干熱地區(qū)進(jìn)行性能試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)空調(diào)制冷效果要優(yōu)于濕熱地區(qū)，且在顛簸路面試驗(yàn)時(shí)，空調(diào)制冷效果明顯變好。

2 空調(diào)制冷原理及參數(shù)

該車用空調(diào)為“一拖二”空調(diào)，即一個(gè)壓縮機(jī)，兩個(gè)蒸發(fā)器，原理圖見(jiàn)圖1。該車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)力求流量均衡，蒸發(fā)器對(duì)稱布置，管路也基本對(duì)稱布置，從冷凝器到兩個(gè)蒸發(fā)器管路連接采用Y型三通。該車空調(diào)配備排量為155cm?/r的壓縮機(jī)，9000W熱交換量的冷凝器，兩個(gè)分體式蒸發(fā)器，從理論計(jì)算來(lái)說(shuō)，該車各總成配備較為合理，理論制冷量可達(dá)5000W。

3 故障定位與機(jī)理分析

從壓縮機(jī)低壓管路結(jié)霜現(xiàn)象可以得知，制冷劑在蒸發(fā)器中未完全汽化。這個(gè)現(xiàn)象可能由有以下幾個(gè)原因：

（1）系統(tǒng)內(nèi)制冷劑過(guò)多。制冷劑過(guò)多會(huì)導(dǎo)致部分制冷劑蒸發(fā)不完全，所以會(huì)有剩余液態(tài)制冷劑回至壓縮機(jī)。

（2）膨脹閥開度過(guò)大。該車空調(diào)膨脹閥為H形膨脹閥，如果膨脹閥開度過(guò)大，會(huì)有較多制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器芯體會(huì)導(dǎo)致制冷劑蒸發(fā)不完全。

（3）蒸發(fā)器芯體熱交換量不足。蒸發(fā)器芯體小導(dǎo)致熱交換量不足，制冷劑也會(huì)剩余。

（4）蒸發(fā)風(fēng)機(jī)功率不足。蒸發(fā)風(fēng)機(jī)功率不足，導(dǎo)致有少量空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器芯體，不能使得芯體內(nèi)的制冷劑完全汽化。

（5）回風(fēng)口堵塞。蒸發(fā)器回風(fēng)口堵塞，同樣導(dǎo)致有較少空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器芯體。

（6）蒸發(fā)器芯體被異物阻礙，影響空氣流動(dòng)，導(dǎo)致制冷劑未完全汽化。

根據(jù)上述分析原因，對(duì)該車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查。經(jīng)排查，該車蒸發(fā)風(fēng)機(jī)采用1100m?/h的無(wú)刷風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)功率充足，該車回風(fēng)口附近無(wú)異物，所以上述第（4）（5）均不是導(dǎo)致制冷劑未完全汽化的原因。

該車蒸發(fā)器為管片式蒸發(fā)器，配管形式為4進(jìn)4出，單個(gè)蒸發(fā)器芯體大小為375mm×203mm×54mm。根據(jù)理論計(jì)算，該體積蒸發(fā)器換熱量與空調(diào)系統(tǒng)匹配，所以第（3）項(xiàng)不是導(dǎo)致制冷劑未完全汽化的原因。

對(duì)空調(diào)系統(tǒng)釋放部分制冷劑之后，該車空調(diào)系統(tǒng)低壓1.6Kgf，高壓10.5Kgf。相對(duì)于原來(lái)都有所降低，但制冷效果并為改善。所以上述第（1）項(xiàng)也不是導(dǎo)致制冷劑未完全汽化的原因。

用內(nèi)六角扳手旋動(dòng)膨脹閥調(diào)整螺柱（見(jiàn)圖2），調(diào)節(jié)彈簧壓力，使得進(jìn)入蒸發(fā)器芯體的流量減少。但制冷效果仍未改善。所以上述第（2）項(xiàng)也不是導(dǎo)致制冷劑未完全汽化的原因。

基于上述排查，現(xiàn)在可能導(dǎo)致制冷效果不好的因素只有第（6）項(xiàng)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，蒸發(fā)器芯體未出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，也沒(méi)有其他異物遮擋。但從回風(fēng)口網(wǎng)上看，蒸發(fā)器下表面有水膜。故此推測(cè)，由于蒸發(fā)器水平放置，蒸發(fā)器芯體表面的冷凝水受蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)吸力的影響，會(huì)停留在蒸發(fā)器芯體表面及芯體內(nèi)，不能迅速通過(guò)排水槽排出（如圖3所示）。可能因?yàn)槔淠欧挪患皶r(shí)，影響蒸發(fā)器換熱。

4 改進(jìn)措施與驗(yàn)證情況

基于上述排查和推測(cè)，針對(duì)第（6）項(xiàng)作出如下兩個(gè)方案。

方案一：將蒸發(fā)器芯體縱向布置，冷凝水出水方式為垂直下水。風(fēng)機(jī)吸力在芯體處近乎水平，所以蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水很快流至排水槽（如圖4所示）。

方案二：將蒸發(fā)器芯體傾斜布置，蒸發(fā)器芯體表面的冷凝水會(huì)迅速排向較低一側(cè)，蒸發(fā)器芯體內(nèi)部的冷凝水由于受芯體翅片遮擋，冷凝水收到的風(fēng)機(jī)吸力得到分解，冷凝水隨重力也很快流至排水槽（圖5所示）。

通過(guò)對(duì)以上兩種方案實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)制冷效果改善明顯。經(jīng)過(guò)20min后駕駛室各測(cè)點(diǎn)溫度均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，且低壓管路未出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，結(jié)果見(jiàn)表2。

3.4 轉(zhuǎn)變維修理念，增強(qiáng)維修服務(wù)意識(shí)

將“環(huán)?！薄ⅰ肮?jié)能”理念引入維修行業(yè)，新能源汽車作為一種新的理念應(yīng)運(yùn)用于汽車維修行業(yè)。傳統(tǒng)的維修行業(yè)以汽油和柴油汽車為主，但是新能源汽車維修過(guò)程中必須講究“環(huán)?！?、“節(jié)能”，減少尾氣排放和石化資源的使用，這就需要維修人員同樣轉(zhuǎn)變維修理念。

在新能源汽車的大背景下，給“汽車維修服務(wù)”賦予了新的概念，不僅僅局限于修好汽車，更是要保養(yǎng)好汽車。與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車更加需要保養(yǎng)，只有定期保養(yǎng)才能讓車維持良好的狀態(tài)，不至于出現(xiàn)動(dòng)力不足和臨時(shí)拋錨的情況。相比于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車的保養(yǎng)方式也是不同的，傳統(tǒng)汽車可能只需要更換三濾機(jī)油，而新能源汽車更需要維護(hù)和保養(yǎng)電池。不能頻繁更換電池，不僅花費(fèi)大，而且對(duì)環(huán)境的污染也是不小的。因此，這就需要維護(hù)和保養(yǎng)電池，讓電池的效用最大化，這是勤儉節(jié)約和節(jié)能環(huán)保的共同需要。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)節(jié)能減排、生態(tài)文明和可持續(xù)的戰(zhàn)略發(fā)展理念的推廣，一場(chǎng)新能源汽車的革命出現(xiàn)在人們的視野之中;同時(shí)，為了順應(yīng)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)和節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念，新能源汽車逐漸替代傳統(tǒng)汽車將是大勢(shì)所趨和民心所向。

總而言之，以新能源汽車為特征的汽車新時(shí)代為維修行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。機(jī)遇在于，傳統(tǒng)的維修企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)比較惡劣，國(guó)家環(huán)保政策的施壓，新能源汽車給

維修企業(yè)帶來(lái)了一些曙光。挑戰(zhàn)在于，新能源汽車缺乏標(biāo)準(zhǔn)，從維修出廠到工藝，再加上國(guó)家政策，會(huì)給很多維修企業(yè)提出更高的要求。新能源汽車將會(huì)給整個(gè)汽修市場(chǎng)帶來(lái)巨大的沖擊，對(duì)相關(guān)方面可能帶來(lái)一場(chǎng)革命。從汽修技術(shù)、汽修設(shè)備、汽修管理等各方面，汽修行業(yè)都必須做出改變，與其說(shuō)新能源汽車會(huì)給整個(gè)汽修行業(yè)帶來(lái)巨大的沖擊，造成部分企業(yè)無(wú)法適應(yīng)，不如說(shuō)新能源汽車給了整個(gè)汽修行業(yè)的一次優(yōu)化升級(jí)和重新洗牌的機(jī)會(huì)。汽車維修行業(yè)要主動(dòng)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展步伐，適時(shí)進(jìn)行變革。汽車維修行業(yè)也是“良心行業(yè)”，在追逐利潤(rùn)的同時(shí)也要誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，兩者不可偏廢，“不忘初心，方得始終”，秉承和堅(jiān)持“綠色發(fā)展”理念以提升發(fā)展質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。

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