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      淺談某車型空調(diào)不制冷故障診斷與排除

      2022-11-23 01:38:16黃昌達吳小強馮國強王祥興黃慶
      時代汽車 2022年21期
      關(guān)鍵詞:汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)冷凝器

      黃昌達 吳小強 馮國強 王祥興 黃慶

      上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

      隨著汽車技術(shù)的進步和人們對汽的舒適性、安全性、可靠性要求的提高,汽車空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代汽車的標準配置。汽車空調(diào)能對車內(nèi)空氣進行加熱、制冷、凈化車內(nèi)空氣以及對車內(nèi)空氣進行換氣等,為車內(nèi)乘員提供舒適環(huán)境,有效降低駕駛員疲勞強度提高行車安全[1]。汽車空調(diào)提高汽車舒適性的同時,也是汽車空調(diào)最易發(fā)生故障的一部分,只有深入了解汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理,才能熟悉空調(diào)系統(tǒng)常出現(xiàn)故障,并進行故障排除。

      1 某車型空調(diào)系統(tǒng)組成作用以及工作過程

      1.1 空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

      空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、壓力開關(guān)、導(dǎo)管與軟管等組成,如圖1所示。

      圖1 空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

      1.1.1 壓縮機

      壓縮機安在發(fā)動機的前部,由發(fā)動機曲軸上的驅(qū)動輪通過皮帶帶動旋轉(zhuǎn)。壓縮機是空調(diào)制冷系統(tǒng)的動力源,其作用是驅(qū)動制冷劑循環(huán)流動,它可以將吸入的低溫、低壓制冷劑氣態(tài)壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。為制冷循環(huán)提供動力,從而實現(xiàn)壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)制冷循環(huán)[2]。

      1.1.2 冷凝器

      冷凝器是屬于熱交換器的一類,對壓縮機排出的氣態(tài)制冷劑散熱降溫,使其變成液態(tài)制冷劑。

      1.1.3 儲液干燥器

      儲液干燥器有過濾、儲液、干燥三個作用,以下是相關(guān)內(nèi)容的具體介紹:

      (1)儲液作用液體儲存功能,盈虧調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于制冷系統(tǒng)中液態(tài)制冷劑的儲存和供應(yīng),當(dāng)工況發(fā)生變化時,可以對液態(tài)制冷劑進行補償和調(diào)節(jié)。開始工作時負荷大,制冷劑循環(huán)量大,工作一段時間后,負荷會降低,需的制冷劑量也會相應(yīng)減少[3];

      (2)過濾作用:在制冷劑系統(tǒng)中,由于制造工藝不完善,難免會帶入不純制冷劑帶入的鋁渣微小顆粒、灰塵和雜質(zhì),也由于制冷劑對系統(tǒng)部件內(nèi)壁發(fā)生侵蝕的作用,雜質(zhì)也會脫落,管路中也會產(chǎn)生污垢,以及壓縮機運行過程中的金屬碎屑;

      (3)干燥作用:用于吸收制冷劑系統(tǒng)中的水分,有水分的存在,可能會造成冰堵。水分含主要原因是制冷劑沒有嚴格干燥,或有空氣進入,或者制冷劑中溶解的水分也會導(dǎo)致水分含量。

      1.1.4 膨脹閥

      整體膨脹閥作用有二個:

      (1)節(jié)流降壓:將來自儲液干燥器的高溫高壓的液體制冷劑節(jié)流成低溫低壓液態(tài)制冷劑,以保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)并吸熱,以便降低車內(nèi)空氣溫度。

      (2)調(diào)節(jié)流量:即調(diào)節(jié)制冷劑進入蒸發(fā)器的流量,使制冷劑流量適應(yīng)冷負荷變化的需求,保證蒸發(fā)器的出口完全是氣態(tài)制冷劑,如果流量太大,則出口有液態(tài)制冷劑。它可能會進入壓縮機內(nèi)產(chǎn)生液壓沖擊,如果制冷劑流量太小,會提前蒸發(fā),導(dǎo)致制冷不足[4]。

      1.1.5 蒸發(fā)器

      目前某車型用的蒸發(fā)器采用的是全鋁層疊式;其作用是將膨脹閥出來節(jié)流出來的低壓制冷劑蒸發(fā)而吸收車內(nèi)空氣的熱量,從而達到降低車內(nèi)的溫度目的。

      1.1.6 壓力開關(guān)

      壓力開關(guān)可以在制冷系統(tǒng)的壓力太低或太高的時候,停止制冷系統(tǒng)運行,有效保護空調(diào)管路。

      1.2 空調(diào)制冷工作過程

      1.2.1 壓縮過程

      來自蒸發(fā)器的氣態(tài)被壓縮成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑,并被壓縮成高溫(約60-66度)、高壓的氣態(tài)制冷劑(約1200-1400kPa),送往冷凝器降溫。

      1.2.2 冷凝過程

      冷凝器接收來自壓縮機的高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑通過電子扇抽吸風(fēng)從前端進經(jīng)過泠凝器散熱片把熱量散到空氣中,只時的冷凝高溫(約50-55度),高壓(約1200-1400kPa)的液態(tài)制冷劑。

      1.2.3 膨脹過程

      通過干燥器過濾雜質(zhì)以及水分后的高溫、高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥調(diào)節(jié)限制壓力,將它轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏兀s5度)低壓(約150kPa)液態(tài)制冷劑,然后送到蒸發(fā)器。

      1.2.4 蒸發(fā)過程

      蒸發(fā)過程是汽車中制冷過程,在膨脹環(huán)節(jié)吸熱,低溫低壓的霧狀蒸汽介質(zhì),在蒸發(fā)器中迅速吸收熱量蒸發(fā),實現(xiàn)汽車內(nèi)制冷。此時,工作介質(zhì)狀態(tài)為氣態(tài),壓力約為0.15MPa、溫度約為0℃。流過蒸發(fā)器的氣態(tài)制冷劑通過連接管到壓縮機吸進而進行下一次制冷循環(huán)[5]。

      2 空調(diào)不制冷故障現(xiàn)象

      現(xiàn)5月份的柳州也開始慢慢的變悶熱,在某試驗基地的試驗過程中,司機反饋空調(diào)出風(fēng)口有風(fēng)但只是自然風(fēng),試驗車行駛里程為40000多公里,B班接班使用空調(diào)時是冷氣是正常的,開一段時間后感覺空調(diào)吹出風(fēng)沒有之前的冷。因此查該車維修記錄車輛大概在21天前添加過制冷劑。添加制冷劑然后過半個月,感覺空調(diào)不夠冷,直至現(xiàn)在完全不制冷。維修人員啟動車輛后,初步檢查發(fā)現(xiàn)以下故障現(xiàn)象:

      (1)車輛啟動后,打開風(fēng)量旋鈕1檔調(diào)溫度最低,剛按下AC開關(guān),聽到壓縮機離合器吸合聲音,但沒有冷空氣吹出,屬于自然風(fēng);

      (2)聽不到汽車空調(diào)系統(tǒng)有異響聲;

      (3)用手觸摸高低壓管道,看是否有溫差,高壓管沒有熱的感覺,低壓管沒有冷感覺。

      3 故障分析

      3.1 制冷劑泄露

      空調(diào)管路部分采用軟管,而這些軟管的損壞會導(dǎo)致制冷劑泄露從而使空調(diào)不制冷,它的軟管可分為壓縮機排氣管(高壓管)和壓縮機吸氣管(低壓管)。

      3.1.1 排氣管泄露

      汽車空調(diào)壓縮機排氣管是壓縮機出口通過管路連接到冷凝器,經(jīng)過儲液器再到膨脹閥進口處,這幾個部位應(yīng)該先熱后暖,如果發(fā)現(xiàn)某一點有特別熱的現(xiàn)象,則說明此處有問題,散熱不好,有可能有堵塞。如果某一點特別涼或結(jié)霜,則有可能是泄露。如果管路始終沒有明顯溫度變化,則有可能完全沒有制冷制或是空調(diào)壓縮機沒有工作。本案中沒有明顯溫度變化,但是聽到壓縮機吸合聲音,則有可能是因為沒有制冷劑。

      3.1.2 吸氣管泄露

      膨脹閥→蒸發(fā)器→壓縮機吸入口,低壓管表面應(yīng)該是冰冷,膨脹閥出不應(yīng)該出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。高/低壓管路應(yīng)該有明顯的溫差,如果沒有溫差則有可能是泄露導(dǎo)致沒有制冷劑。

      除了軟管接頭時間久或有質(zhì)量問題損壞之外,各管路相連的密封不嚴和高低壓管閥芯彈簧老化關(guān)閉不嚴或密封圈損壞,或空調(diào)系統(tǒng)有雜物,等問題也有可能導(dǎo)致制冷劑泄露。

      3.2 壓縮機故障

      壓縮機不工作的原因有以下5點:

      (1)空調(diào)系統(tǒng)控制以及電路故障;

      (2)壓縮機機械磨損;

      (3)空調(diào)管路無制冷劑;

      (4)傳送帶過緊(傳送帶過緊直接會導(dǎo)致壓縮機卡住不轉(zhuǎn));

      (5)過載保護故障(失效會使壓縮機損壞)。

      3.3 系統(tǒng)中有空氣

      如果空氣進入空調(diào)系統(tǒng),會導(dǎo)致制冷劑管道壓力過高,制冷劑循環(huán)不好,同樣也引起制冷不足。這種故障主要是由于制冷系統(tǒng)密封性能下降,不排除在維修抽真空過程中沒抽徹底有微量空氣滯留在管道內(nèi)。

      3.4 制冷劑與冷凍機油內(nèi)含雜質(zhì)過多、微堵

      假如空調(diào)系統(tǒng)中,冷凍油和制冷劑使用過程中產(chǎn)生的過多的雜物,肯定使過濾器的濾網(wǎng)堵塞或者不通暢,導(dǎo)致制冷流量下降,阻礙增加,膨脹閥的制冷劑也會相應(yīng)的減少,這也會導(dǎo)致制冷量不足。

      3.5 冷凝器散熱能力下降

      有的汽車使用環(huán)境不同,冷凝器是裝在車頭前端所以很容易被污泥飛濺到上面或雜物掩蓋,這也會導(dǎo)致降低散熱能力。另外,例如冷卻風(fēng)扇有故障,或風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低等問題,都會導(dǎo)致冷凝器散熱能力降低。

      基于先易后難的原理,我們首先檢查壓縮機的電源線路。如果電壓為12V,則可能是過載保護和壓縮機電容或壓縮機電機損壞。假果電壓沒有12V,則可能是繼電器故障或保險絲燒,還有線路故障等。

      4 某車型空調(diào)不制冷故障診斷與排除

      4.1 “看”

      檢查車輛制冷系統(tǒng)中各個部件與管路連接是否可靠,是否有損壞地方,是否有微量的泄漏,如果有泄漏,在制冷劑泄漏的同時會帶有冷凍油一起泄漏,在泄漏點潮濕而帶點灰塵;再次查看前端冷凝器散熱片是否被雜物堵住,或者散熱片是否傾倒大面積變形;儲液干燥器、膨脹閥有無結(jié)霜或結(jié)露;

      4.2 “聽”

      聽駕駛司機反應(yīng)空調(diào)故障出現(xiàn)現(xiàn)象;聽空調(diào)運轉(zhuǎn)過程中是否有異常的聲音。

      4.3 “摸”

      啟動空調(diào)等待壓縮機工作幾分鐘后,用手觸摸空調(diào)進氣排氣口處溫度是否正常;冷凝器(上部分燙手,下部分中溫不燙手)、儲液干燥器及其進、出口管及各連接管溫度是否有異常,溫度是否有突變。

      4.4 “測”

      (1)用制冷加注機設(shè)備,對空調(diào)系統(tǒng)加壓用制冷劑檢漏儀配合對各管路進行檢測,找出故障原因:對上述情況和現(xiàn)象初步分析,大致確定空調(diào)系統(tǒng)故障點,再進行維修。

      (2)檢修制冷系統(tǒng)故障時,應(yīng)注意由于制冷管是完全密封關(guān)閉的,不充許在沒有正確確定出故障位于哪個部位的情況下盲目拆卸空調(diào)系統(tǒng)管路,以免造成制冷劑流失和空氣雜質(zhì)等進入制冷系統(tǒng)內(nèi)部,造成擴大故障范圍,增加檢修工作量和時間。

      (3)另外,在維修操作過程中,要由易到難,由淺入深思維方式,要善于分析應(yīng)用排除法,可縮小故障范圍,減少不必要工作,節(jié)省檢修時間。

      (4)上述中壓縮機已經(jīng)有吸合聲音,所以可以排除壓縮機及其控制電路故障,用手觸摸高壓管路無明顯溫差,低壓管上沒有水珠和冰冷感,所以有可能是制冷劑泄露導(dǎo)致。接下來用歧管壓力表儀器檢測,啟動車輛打開鼓機風(fēng)量檔位1檔,按下A/C開關(guān),空調(diào)溫度設(shè)置最低,吹臉模式,測量空調(diào)系統(tǒng)高、低壓的壓力分別為0.6Mpa和0.1Mpa,正常壓力值為低壓0.2-0.4Mpa 高壓1.5-2Mpa;現(xiàn)在明顯高低壓壓力都低于標準值,這表明制冷劑嚴重不足,最終確定空調(diào)制冷劑泄露導(dǎo)致制冷劑不足。造成沒有冷氣。

      (5)下一步是對系統(tǒng)泄漏進行檢測,常用的檢測法有壓力檢漏法,電子檢漏法和熒光檢漏法。在檢漏之前檢查管路各個連接未發(fā)現(xiàn)泄漏點潮濕而帶點灰塵。20天前高級維修工使用壓力檢漏加電子撿漏儀,經(jīng)過加壓后用電子撿漏儀仔細空調(diào)系統(tǒng)檢測也未發(fā)現(xiàn)有漏點。所以本次直接用本案中采用熒光檢漏,加注熒光劑都是從壓縮機上拆下高壓管,把熒光劑用針管打進壓縮機內(nèi),切記不要遺漏在加注管周圍,裝回高壓管!抽真空,保壓,保壓也正常,加注制冷劑,加注制冷劑量為:450g±10g;打開空調(diào)運轉(zhuǎn)1個小時后,檢查空調(diào)管各個接口,也未發(fā)現(xiàn)有熒光部位。一周后檢查各管路也未發(fā)熒光跡,15天后檢查發(fā)現(xiàn)高壓加注口有微量熒光粉痕跡,拆下高壓閥芯,用手觸摸密封圈密封圈發(fā)硬沒有彈性。換上新的高壓閥芯后,抽真空加注制冷劑。檢查空調(diào)制冷正常,再次進行檢漏沒有發(fā)現(xiàn)有泄漏。排除故障。

      5 結(jié)語

      本文就如何診斷和排除汽車空調(diào)故障進行了簡易的分析,論述了汽車空調(diào)的組成和工作過程,汽車空調(diào)常見的診斷方法,以及汽車空調(diào)電路故障的診斷和排除實際案例。通過探討,它更清楚地向讀者展示了空調(diào)不制冷故障的診斷和排除方法。在對該案列的分析中,我們不難發(fā)現(xiàn),汽車空調(diào)不制冷故障的診斷變得簡單容易。只要掌握了方法,并使用相關(guān)的空調(diào)檢測器,就可以快速檢測出汽車空調(diào)不制冷系統(tǒng)的故障。并根據(jù)實際情況有效的排除,保證汽車空調(diào)的正常工作,滿足駕駛?cè)藛T的舒適性。

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