比亞迪秦空調(diào)系統(tǒng)高壓管路結(jié)冰故障的排除

文：傅千里

關(guān)鍵詞：電子膨脹閥、結(jié)冰、高壓管路、泄漏

故障現(xiàn)象：一輛2019 年產(chǎn)比亞迪秦EV 純電動車型，行駛里程3.5 萬km。該車因空調(diào)不制冷而進店維修。

檢查分析：維修人員接車后，按下空調(diào)AC 開關(guān)后，從主風(fēng)口出來的是24℃左右的自然風(fēng)。打開發(fā)動機艙蓋檢查空調(diào)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)由電子膨脹閥至蒸發(fā)器入口處的高壓管路已經(jīng)開始結(jié)霜，4 min 后在高壓管道外面形成了一層厚實的冰凌覆蓋物（圖1）。據(jù)了解，該車曾因追尾事故維修過車輛的前部。

圖1 電子膨脹閥及附近高壓管路結(jié)冰

根據(jù)故障現(xiàn)象，維修人員初步判斷故障可能的原因有：①制冷劑含水量較高；②溫度傳感器失靈或信號失真，導(dǎo)致壓縮機不停機；③內(nèi)循環(huán)裝置堵塞；④膨脹閥開度較小，低壓側(cè)壓力過低；⑤制冷劑不足。

維修人員用空調(diào)壓力表檢測開啟空調(diào)后系統(tǒng)壓力，高壓側(cè)為1.10 MPa，低壓側(cè)為-0.03 MPa（圖2）；關(guān)閉空調(diào)，壓縮機停機后高、低壓側(cè)壓力慢慢地趨于一致，為0.80 MPa（圖3）。根據(jù)測量結(jié)果，開啟空調(diào)后系統(tǒng)高、低壓側(cè)的壓力均低于標準值，有可能是制冷劑不足所致。關(guān)閉空調(diào)后高、低壓兩側(cè)壓力趨于一致，說明系統(tǒng)管路沒有明顯的堵塞現(xiàn)象，電子膨脹閥能夠在空調(diào)系統(tǒng)停止工作后回位。

圖2 壓縮機工作時的高、低側(cè)壓力

圖3 壓縮機停機時的高、低壓側(cè)壓力

該車為純電動汽車，空調(diào)系統(tǒng)是通過空調(diào)控制器控制電子膨脹閥來實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)流的。電子膨脹閥為步進電機式，測量其電阻，各控制端對電源端電阻均為43.6 Ω 左右，正常。操作空調(diào)時，用聽診器可以清晰監(jiān)聽到電子膨脹閥步進電機按照空調(diào)工作狀態(tài)來回轉(zhuǎn)動的聲音。用故障診斷儀查看電子膨脹閥的數(shù)據(jù)流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當電子膨脹閥開度已經(jīng)達到24%時，系統(tǒng)低壓側(cè)壓力卻為負值，明顯不正常。于是維修人員對電子膨脹閥進行主動測試，以觀察電子膨脹閥開度是否對結(jié)冰產(chǎn)生必然的影響（圖4）。

圖4 主動測試電子膨脹閥開度及對應(yīng)的低壓側(cè)壓力值

根據(jù)電子膨脹閥在不同開度時對應(yīng)的低壓側(cè)壓力數(shù)據(jù)可知（表1），主動測試下的20%開度與數(shù)據(jù)流讀取下的24%開度所對應(yīng)的低壓側(cè)壓力值相差不大；而且當主動測試開度達到100%時，也就是電子膨脹閥全開狀態(tài)下，低壓側(cè)壓力才達到預(yù)設(shè)范圍值（標準值：高壓側(cè)為1.30 ～1.70 MPa，低壓側(cè)為0.15 ～0.25 MPa）。由此可以判斷，電子膨脹閥是受到空調(diào)系統(tǒng)控制單元控制的。而隨著電子膨脹閥開度的增加，低壓側(cè)壓力會相應(yīng)提高，說明有制冷劑流過低壓側(cè)，但壓力不符合標準。

表1 故障狀態(tài)電子膨脹閥開度與的低壓側(cè)壓力關(guān)系

根據(jù)故障現(xiàn)象以及相關(guān)檢測可以判斷，由于系統(tǒng)沒有溫度傳感器相關(guān)的故障碼出現(xiàn)，因此可以暫時排除溫度傳感器失靈或信號失真的問題。而制冷劑含水量高的問題也可以排除，因為制冷劑水分多的情況下，結(jié)冰會慢慢融化，壓縮機也會停機。由于要檢查內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)部件是否堵塞，需要拆解大量部件，本著先易后難的原則，維修人員決定先檢查制冷劑。

維修人員給空調(diào)系統(tǒng)補充制冷劑后開啟空調(diào)，檢測系統(tǒng)高、低壓側(cè)的壓力，結(jié)果高壓側(cè)為1.40 MPa，低壓端0.20 MPa，已經(jīng)趨于正常（圖5）。查看此時的數(shù)據(jù)流，電子膨脹閥開度為20%，出風(fēng)口溫度已經(jīng)下降至7.5℃（圖6）。維修人員還讀取了壓縮機在不同狀態(tài)下（包括停機狀態(tài)），低壓側(cè)的壓力數(shù)據(jù)（表2），說明空調(diào)壓縮機運轉(zhuǎn)正常。該車空調(diào)不制冷的根本原因在于空調(diào)系統(tǒng)制冷劑泄漏所導(dǎo)致。

表2 壓縮機轉(zhuǎn)速與低壓側(cè)壓力關(guān)系

圖5 補充制冷劑后壓縮機工作時的高、低壓側(cè)壓力

圖6 補充制冷劑后的數(shù)據(jù)流

故障排除：用設(shè)備抽排出空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑后，進行系統(tǒng)加壓試驗，找出泄漏點，修復(fù)后用設(shè)備抽真空、加注制冷劑至規(guī)定值后試車，故障排除。

回顧總結(jié)：該車故障是因為空調(diào)系統(tǒng)制冷劑泄漏導(dǎo)致系統(tǒng)壓力下降，沸點也隨之降低，最終導(dǎo)致蒸發(fā)溫度也隨之降低，使得電子膨脹閥處的溫度低于冰點。于是在電子膨脹閥處就發(fā)生了沸騰吸熱現(xiàn)象，而且由于制冷劑嚴重不足，氣化時的急速熱交換電子膨脹閥及去往蒸發(fā)器的高壓管路結(jié)冰。但是蒸發(fā)器遠端卻沒有制冷，感溫元件不在結(jié)冰區(qū)域內(nèi)，不能感應(yīng)蒸發(fā)器溫度，所以壓縮機并沒有停機。而制冷劑過不了蒸發(fā)器，所以系統(tǒng)低壓側(cè)壓力也一直為負值。