現代汽車空調的使用及故障診斷

張智華

【摘 要】隨著人們對舒適性環境要求越來越高,現代汽車上廣泛配備了空調系統,汽車空調系統出現故障現象也非常普遍。本文從研究現代汽車空調系統的工作原理入手,對汽車空調普遍存在的常見故障進行了分析,結合維修實際給出了診斷方法與排除措施。

【關鍵詞】汽車空調系統 制冷劑 故障診斷

一、汽車空調系統的組成與工作原理

現代汽車空調系統主要有制冷和供暖、通風三大功能,實現汽車車廂內溫度、濕度、氣流和潔凈度的人工調節。

目前大多數的中小型汽車制冷系統采用的都是蒸氣壓縮式制冷循環,這種系統在設計和制造上的技術已十分成熟,它主要由空調壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器等組成,見下圖。

該系統是利用制冷劑由液態變為氣態時需要吸收氣化潛熱的原理而達到制冷目的:壓縮機對氣態工作介質(制冷劑)進行壓縮,高溫高壓制冷劑氣體流過管道被冷凝器降溫,經儲液干燥器干燥后成為高壓液體,再經膨脹閥節流降壓形成低溫低壓的較低能量液體。此液體在蒸發器內吸收由通風系統送來空氣的熱量而蒸發,達到制備冷空氣、降低溫度的目的。

轎車空調裝置一般布置在轎車車頭主發動機側面。冷凝器與散熱器安裝在發動機之前,這樣發動機可以驅動風扇實現風冷,而且轎車行駛時,迎風也會增加冷卻效果。

汽車供暖系統多采用水暖式、空暖式兩種工作方式。水暖式采暖時,制冷系統停止運行,發動機的工作熱水通過熱水閥進入熱交換器,用風扇(與蒸發器共用)將吸熱后的升溫的外界空氣從熱風送風格柵送入車廂內。汽車空暖式采暖系統可以回收汽車發動機排除廢氣的熱量來加熱空氣,構成氣氣熱管換熱器,發動機排出廢氣和進入車廂采暖空氣互不泄漏的,工作安全可靠。

汽車通風系統主要實現汽車內外空氣的流通,達到換氣和熱交換的目的。通常可用馬達驅動鼓風機風扇,通過各種風門的調節來實現風量的改變。

二、汽車空調常規使用與維護

1.正確使用汽車空調操控按鈕。汽車空調控制面板上標識一般采用英文縮寫,使用時要清楚各按鈕的含義方法,以免因為操作不當導致制冷效果不好。

2.要避免空調頻繁啟動、關閉,盡量避免因頻繁啟動、關閉而引起的機械故障。

3.由于工作環境復雜,相對于家用空調,汽車空調更需要經常進行檢查、維護:每季度需進行檢查和維護的有管路、接頭、制冷劑數量、冷凝器、蒸發器、熱力膨脹閥和壓縮機等;每三季度需進行檢查和維護的有儲液干燥器和鼓風機等。

三、汽車空調系統故障的檢測與診斷

汽車空調出現故障,一般觀念認為空調不涼就需要添加制冷劑,其實并不是這么簡單。汽車空調系統出現故障的原因很多,需根據實際檢測設備情況、故障現象進行檢測與診斷。

1.汽車空調故障的DIY診斷

所謂DIY(do it yourself)診斷,即在車主在不具備專業檢測診斷設備設施情況下自己根據簡單儀器或經驗、感覺進行檢測、診斷。

在檢查高、低壓管溫度之前將空調設置到最大制冷:風量最大、直吹、空氣內循環、A/C開關打開。此時出風口的溫度,大約在5℃～10℃左右為正常。支起發動機蓋確認電扇與壓縮機均運轉,如未運轉,則松開高壓管的保護蓋,用利物輕輕按壓高壓排氣頂針,看是否有強勁的制冷劑溢出,如有說明空調的故障在電路系統;反之,應仔細查看空調管的各接頭是否有油漬,如有說明空調系統存在泄漏點。用手觸摸高壓管和低壓管,仔細感覺它們的溫度。

2.專業維修故障分析、檢測的一般方法

對于專業汽車空調維修站點,可以利用專業的儀器設備進行檢測、診斷。在檢測與排除空調故障時一般要做到看、摸、聽、測4方面的工作。

(1)聽:從聲響來判斷壓縮機的運行狀況。

正常的運轉聲應是:只能聽到壓縮機有輕脆而均勻的閥片跳動聲,如果有敲擊聲,一般是制冷劑的“液擊”聲或是敲缸現象,如果有磨擦聲,可能是壓縮機負荷太重,潤滑油不足或者斷油以及離合器打滑等。

(2)看:觀察冷凝器表面是否清凈,防止雜物和泥土附在冷凝器上。

觀察空調制冷系統所有連接部分是否有油漬,重點是壓縮機軸封、前后蓋板的密封墊、檢修閥、安全閥等,觀察各條軟管有無磨損、老化、鼓泡、裂紋和滲漏,看玻璃觀察窗內制冷劑的狀態。

(3)摸:根據空調系統各部分溫度情況進行診斷、分析。

打開空調開關、使制冷壓縮機運轉15～20min。用手摸空調系統管路各部件的溫度,正常情況下,高壓端的管路為55～65℃,而低壓端管路呈低溫狀態,低壓端的部件和管路,連接部分都會出現結露。用雙手小心觸摸高壓區,特別是高壓端金屬部件手感較熱而不燙手為正常;如果手感燙手,首先檢查冷凝器的冷卻是否良好,冷凝器表面是否清潔而無雜物,風扇的風量是否過小;如果高壓端手感熱度不夠,則為制冷劑過少;如果沒有溫度,則為制冷劑漏光。

在儲液器上出現霜冷或水露,說明干燥劑破碎并堵住制冷劑流動管道。膨脹閥的手感溫度是比較特殊的,它的制冷劑進口連接處較熱,而出口連接處較涼,有水露,這些都是正常現象。如發現膨脹閥出口處有霜冷現象則說明膨脹閥的閥口已經堵塞,必須馬上處理。低壓管的手感冰涼,有水露,但不應該有霜冷,若有霜冷則說明系統有問題,可能是膨脹閥感溫包內的傳感液體已經漏光,應更換一個新的,也可能是制冷劑太多需要放掉一些,或者是蒸發器的溫度傳感器、恒溫器或壓力控制器出現故障。用雙手觸摸壓縮機的進氣口和排氣口,手感溫度應該有明顯的差別,如果沒有溫度差別,則說明制冷劑全部漏光;如果差別不大,則說明制冷劑量不足。用手摸觸各個管接頭是否震松,特別是一些電器的插頭插座的連接是否松動。

(4)測:通過看、聽、摸這些過程,只能發現不正常現象,但準確的故障部位、故障原因分析還要借助歧管壓力表等儀器、萬用表對制冷系統進行測試,在掌握數據資料的基礎上對各種現象做認真分析,判斷出故障的部位,然后予以排除。

①檢查調整皮帶的張力。新安裝的皮帶必須進行兩次調整。第一次為新皮帶安裝,調整到規定值,運行30min后,第二次進行調整。皮帶張力根據結構不同、中心距不同、其皮帶張力也不同,應按各車型的說明書進行檢查。

②檢查電磁離合器。接通離合器電源開關,此時壓縮機應馬上工作;斷開電源后,壓縮機應立刻停止工作。冬天,當接通電源開關,如果壓縮機不轉,可能是由于低溫保護開關起作用。此時可以直接從蓄電池引一條導線接通電磁離合器、以證明離合器的好壞,若能正常運轉,說明離合器無故障。冬天室外溫度很低,起動壓縮機仍能運轉,則說明低溫保護開關已經損壞。

③檢查風扇電機的調速器和繼電器,接通風扇電機開關后,從低檔到高檔分別撥動調速器,在各檔讓風扇運轉5min,檢查吹出的風量是否有變化,如果沒有變化,則可能是調速器的電阻箱和風扇繼電器故障。

④檢查高、低壓保護開關和過熱保護器。高、低壓保護器開關和過熱保護的目的是在制冷系統發生故障的時候,保護壓縮機和制冷系統不受損壞。它們都和空調開關、風扇開關串聯在一起,當系統工作壓力太高,或者當環境溫度太低,制冷劑泄漏完了,高低壓力開關就會切斷壓縮機離合器的電路。檢查時,可把被檢查的開關短路,再接通制冷系統的開關,此時,若制冷系統開始工作,則說明此開關故障。用同樣方法可以檢查怠速控制器,溫度控制器和超速繼電器等,也可用萬用表測量拆去電流線接頭的各種控制器。

⑤檢查采暖系統。在保證有足夠的冷卻液情況下,擰開散熱器蓋,在上液槽內應能看到冷卻液,起動發動機并暖車后,無冷卻液溢出加液口。冷卻液不干凈或有鐵銹、液色變黃,都應該將冷卻液放掉,用化學清洗劑清洗系統,然后用清水清洗干凈,再加上防凍冷卻液,充滿冷卻系統。撥調溫度控制鈕,出風口的溫度應有變化,操縱機構應移動自如,如果溫度不變,操縱吃力,則應該修理。

⑥檢查膨脹閥。膨脹閥的毛細管不應有折彎,并用絕緣布牢固地包捆在蒸發器出口處,有的毛細管應正確插入制冷管路的插孔中,并用感溫油紙包裹。

⑦檢查觀察孔。汽車空調大多數裝配有觀察孔來觀察制冷系統內部工質的流動狀況,通過觀察孔檢查制冷工質的方法:起動發動機,穩定在1500～1750r/min,制冷壓縮機運行5min。擦干凈觀察孔的玻璃,把空調功能鍵置于MAX(最大制冷)位置,吹風機(包括空調器和冷凝器風機)置于最高轉速,這時可從觀察孔中看到如下幾種情況:

A.清晰(孔內無氣泡,也看不見液體流動)。這種狀態可能是系統內制冷劑全部泄漏光,應立即關掉發動機,檢查制冷系統制冷劑泄漏的原因;如果檢查壓縮機進氣管和排氣管,溫差明顯,則可能是制冷劑量過多,必須把多余的制冷劑排除;若暫停壓縮機工作,空調系統其余部分仍然工作時,45s后在觀察孔上可以看到少許的氣泡通過,則制冷劑適量。

B.氣泡(偶爾或者緩慢地看到少量氣泡流過)。說明制冷劑量稍有不足或制冷系統的干燥劑已經飽和,制冷劑內有水分混進。當膨脹閥有結霜現象,并且從觀察孔有時看可到干燥劑變顏色,則系統制冷劑含有水分,應馬上更換干燥劑。

C.泡沫。說明系統內制冷劑量嚴重不足,并且有大量水分和空氣進入系統.

D.油斑(觀察孔的玻璃上有條紋狀的油漬或黑油狀泡沫)。若進、排氣口有明顯溫度差、停止壓縮機,空調其余部分仍在工作,孔內玻璃的油漬干凈,說明系統制冷劑量略少,冷凍油量過多,此時應想辦法從系統內釋放一些冷凍油,再加入適量的制冷劑;若壓縮機進、排氣管有明顯溫差,當壓縮機停止工作,空調其余部分仍在工作時,玻璃上留下的油漬是黑色或有其它雜物,則說明系統內的冷凍油變質,必須清洗制冷系統;若壓縮機進、排氣閥門沒有明顯的溫差,空調器出口也沒有冷氣出來,說明制冷劑全部漏光,觀察孔玻璃鏡上油斑是潤滑油。

參考文獻:

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