汽車空調(diào)系統(tǒng)原理分析與故障診斷維修措施

楊濤濤，王式民，劉 暢

（棗莊科技職業(yè)學(xué)院，山東棗莊 277599）

0 引言

空調(diào)系統(tǒng)是汽車制造環(huán)節(jié)必不可少的重要組成部分，可以有效改善車內(nèi)的溫度與濕度，為駕駛?cè)藛T以及乘坐人員提供更加舒適的駕駛環(huán)境與乘坐環(huán)境。除此之外，空調(diào)系統(tǒng)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)還有助于保持車內(nèi)空氣清潔。然而，由于空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，檢修環(huán)節(jié)以及故障排除環(huán)節(jié)也相對(duì)繁瑣，需要掌握空調(diào)的整體結(jié)構(gòu)以及工作原理，排除故障保證汽車空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)形式，汽車空調(diào)系統(tǒng)可以分為獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)和非獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)。其中，獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)指的是壓縮機(jī)專門(mén)由副發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，且不會(huì)受到主發(fā)動(dòng)機(jī)的任何影響；而非獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)其壓縮系統(tǒng)主要是通過(guò)汽車的主發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，需要消耗主發(fā)動(dòng)機(jī)10%～15%的動(dòng)力，且制冷量隨著汽車速度的變化而不斷變化。但不論是哪一種結(jié)構(gòu)，所有的汽車空調(diào)系統(tǒng)都是由制冷、供暖、排風(fēng)、孔管系統(tǒng)組成。需要特別注意的是，非獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用到了轎車、貨車、客車以及工程汽車上，而獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)則被應(yīng)用在一些大中型的客車上，特別是一些后置發(fā)動(dòng)機(jī)的中大型客車上。另外，由于大中型客車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率較大，可以保證汽車充足的動(dòng)力，故采用獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)。

2 汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理

汽車空調(diào)系統(tǒng)一般由制冷、供暖、排風(fēng)、孔管系統(tǒng)組成。

2.1 制冷系統(tǒng)

汽車空調(diào)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，制冷器中的蒸發(fā)器管可以吸收外部空氣熱量，通過(guò)吸收熱量的方式降低車內(nèi)溫度以達(dá)到制冷效果。具體而言，就是通過(guò)先將制冷劑應(yīng)用到空調(diào)壓縮環(huán)節(jié)使制冷器可以在高溫下合理轉(zhuǎn)化為氣體，再以氣體的形式進(jìn)入到管道之內(nèi)。在此環(huán)節(jié)，制冷劑遇到制冷設(shè)施就會(huì)自動(dòng)降低溫度，并且結(jié)合干燥處理設(shè)施使其成為高壓液體。隨后結(jié)合膨脹閥處理工作降低車內(nèi)的高壓液體壓力，形成低溫液體，在液體流入到蒸發(fā)器部分時(shí)，與空調(diào)通風(fēng)口處的熱量產(chǎn)生效應(yīng)并且揮發(fā)，以達(dá)到降低車內(nèi)溫度的效果。結(jié)合大多數(shù)汽車整體結(jié)構(gòu)而言，多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)的散熱器以及制冷器都安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)附近，這種空間布局具有一定的科學(xué)性以及合理性，在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以結(jié)合自身動(dòng)力，煽動(dòng)空調(diào)風(fēng)扇進(jìn)行吹風(fēng)，從而為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)以及制冷系統(tǒng)，提供助力。若是車輛處于逆風(fēng)行駛環(huán)節(jié)，也會(huì)進(jìn)一步提升車內(nèi)的散熱效果。

2.2 供暖系統(tǒng)

常見(jiàn)的空調(diào)供暖系統(tǒng)共有兩種：一種是采用水暖提升車內(nèi)溫度，另一種則借助空氣提升車內(nèi)溫度。其中，在采用水暖提升車內(nèi)溫度時(shí)，制冷系統(tǒng)處于自動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)裝置中的積水會(huì)通過(guò)熱水閥開(kāi)啟加熱模式，再進(jìn)入到熱交換器中，通過(guò)風(fēng)扇裝置將升溫之后的氣體排入到車內(nèi)，這一點(diǎn)與空氣供暖截然不同；空氣供暖是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣，對(duì)廢氣進(jìn)行處理，使廢氣可以與外界的空氣交合加熱，從而提升車內(nèi)溫度。

2.3 排風(fēng)系統(tǒng)

與前二者不同，排風(fēng)系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)車內(nèi)的空氣進(jìn)行循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體而言，就是通過(guò)風(fēng)機(jī)設(shè)備將外界的空氣從通風(fēng)口吸入，再將車內(nèi)空氣加熱后排出，通過(guò)這種空氣循環(huán)的方式可以合理優(yōu)化車內(nèi)空氣質(zhì)量，是空調(diào)系統(tǒng)工作的重要環(huán)節(jié)之一。除此之外，通過(guò)不同的通風(fēng)口還可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量大小調(diào)節(jié)的效果。

2.4 孔管系統(tǒng)

孔管又叫膨脹管，是一根用塑料套包裹的小銅管，也是一種截留降壓裝置，孔管與膨脹閥的本質(zhì)區(qū)別是：孔管中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)零件，也不能對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，如果發(fā)生故障，大部分是因?yàn)槎氯斐傻?，難以清理干凈，需作更換處理。

3 汽車空調(diào)系統(tǒng)故障診斷維修措施

3.1 空調(diào)制冷不足

通常，空調(diào)制冷系統(tǒng)故障大多為車內(nèi)電器故障導(dǎo)致。例如：由于風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)以及電路開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題或者是電磁閥短路以及電磁閥連接不良都會(huì)導(dǎo)致空調(diào)制冷故障，在此情況下，需要技術(shù)人員通過(guò)萬(wàn)能表對(duì)整個(gè)電路開(kāi)關(guān)進(jìn)行排查，并且對(duì)壓縮機(jī)以及電池離合器進(jìn)行觀察與分析，確保壓縮機(jī)皮帶處于松緊正常狀態(tài)，而電池離合器線圈兒也趨于穩(wěn)定完整。以此確定具體故障部位，并且采用合理的檢修方式開(kāi)展故障排查。需要注意的是，由于空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此造成空調(diào)制冷系統(tǒng)故障的問(wèn)很多。針對(duì)這一情況，相關(guān)技術(shù)人員在開(kāi)展具體的空調(diào)故障排查環(huán)節(jié)應(yīng)該首先借助觀察法與表檢法，對(duì)整個(gè)空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，找出問(wèn)題的所在，針對(duì)性地開(kāi)展空調(diào)故障排查工作。這樣不僅可以使空調(diào)排查工作順利開(kāi)展，而且可以使工作效率有效提升，尤其是針對(duì)內(nèi)部電氣系統(tǒng)的排查工作，是一項(xiàng)極其精準(zhǔn)的工作環(huán)節(jié)，需要技術(shù)人員對(duì)整個(gè)工作過(guò)程高度重視，避免由于錯(cuò)誤判斷而造成一系列不良影響。

3.2 空調(diào)噪聲較大

若是在空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)噪聲較大的問(wèn)題，需要停機(jī)進(jìn)行故障排查：①對(duì)汽車壓縮機(jī)的傳送帶進(jìn)行觀察，若是傳送帶處于松弛狀態(tài)，則需要及時(shí)進(jìn)行更新以及調(diào)整；②對(duì)風(fēng)扇扇葉以及其他影響部分進(jìn)行具體排查，若是出現(xiàn)松動(dòng)以及碰撞的現(xiàn)象，需要及時(shí)進(jìn)行校正與加固；③對(duì)電機(jī)軸整體環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，在必要時(shí)可以將電機(jī)軸承拆卸，并且涂抹潤(rùn)滑劑或者采用更換壓縮機(jī)的方式進(jìn)行故障排查。需要注意的是，空調(diào)噪聲的影響主要是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)，因此在開(kāi)展空調(diào)噪聲排查時(shí)，應(yīng)該著重對(duì)空調(diào)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判定，精準(zhǔn)地進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)加固，才能確保全體內(nèi)部設(shè)施不存在松動(dòng)、脫落等現(xiàn)象。相較于其他問(wèn)題，空調(diào)噪聲的問(wèn)題更為常見(jiàn)，而排查環(huán)節(jié)也更為簡(jiǎn)單，但是由于空調(diào)系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)相連，因此需要專業(yè)的技術(shù)人員加以重視。

3.3 空調(diào)開(kāi)關(guān)異響

空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)異響主要表現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)打開(kāi)或者關(guān)閉時(shí)出現(xiàn)的異響，這對(duì)空調(diào)的性能影響很大，這就需要故障排除人員根據(jù)空調(diào)異響的種類，并結(jié)合空調(diào)檢修經(jīng)驗(yàn)判斷異響產(chǎn)生的原因。在一般情況下，造成空調(diào)系統(tǒng)異響的重要原因有以下3 個(gè)：①空調(diào)系統(tǒng)高壓管壓力過(guò)大。此時(shí)需要打開(kāi)空調(diào)系統(tǒng)，認(rèn)真檢查高壓表的壓力，如果高壓表超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)的壓力，表明制冷劑加注超出了規(guī)定的范圍，需要重新抽真空，再加注制冷劑即可解決，如大眾朗逸的制冷劑加注標(biāo)準(zhǔn)為550 g；②冷凝器中異物較多，降低散熱性能。出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因是散熱器上布滿的油污和灰塵而導(dǎo)致的，這時(shí)需要將冷凝器和水箱徹底清洗干凈，才能保證良好的制冷效果；③膨脹管堵塞，造成管路出現(xiàn)高壓?？照{(diào)在打開(kāi)一段時(shí)間后，高壓管路中的壓力就會(huì)上升，而高壓管路中的高溫氣體在遇到制冷劑時(shí)，二者的混合就會(huì)形成泡沫氣體，泡沫在膨脹管附近不斷堆積，就會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)“嗡嗡”的響聲。對(duì)此，更換膨脹管即可。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理與故障排查有諸多互通之處，相關(guān)人員可以通過(guò)觀察法、表檢法等方式開(kāi)展空調(diào)故障排查工作，發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，為汽車的舒適性以及便捷性奠定基礎(chǔ)。