唐 萍
(桂林航天工業學院,廣西 桂林 541004)
隨著汽車工業的發展,汽車已不再單純地作為代步或運輸工具。人們對其動力性、經濟性、穩定性、舒適性及安全性提出了更高的要求。為了提高汽車的舒適性,大部分汽車都裝置了空調系統。其作用是將車內空氣的溫度、濕度、流速等參數進行調節,使乘員感到舒適。
汽車空調一般主要由壓縮機(compressor)、電控離合器、冷凝器(condenser)、蒸發器(evaporator)、膨脹閥(expansion valve)、貯液干燥器(receiver drier)、管道(hoses)、冷凝風扇、真空電磁閥(vacuum solenoid)、怠速器和控制系統等組成。汽車空調分高壓管路和低壓管路。高壓側包括壓縮機輸出側、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路;低壓側包括蒸發器、積累器、回氣管路、壓縮機輸入側和壓縮機機油池。
絕大部分轎車、面包車、小巴都使用非獨立式空調-直接利用汽車的發動機來運轉的空調系統。非獨立式空調由主發動機帶動壓縮機運轉,并由電磁離合器進行控制。其優點是結構簡單,便于安裝布置,噪音小。缺點是,需要消耗主發動機10%~15%的動力,直接影響汽車的加速性能和爬坡能力。同時其制冷量受汽車行駛速度影響。
汽車空調和我們熟悉的家用空調制冷原理是一樣的。都是利用R12或是R134a壓縮釋放的瞬間體積急劇膨脹就要吸收大量熱能的原理制冷(由于R12對大氣臭氧層的破壞,出于環保的要求發達國家從1996年開始改用R134a做制冷劑)。汽車空調的構造和家用的分體空調類似,其壓縮機往往是安裝在發動機上,并用皮帶驅動(也有直接驅動的),冷凝器安裝在汽車散熱器的前方,而蒸發器在車里面,當工作時,從蒸發器出來的低壓氣態致冷劑流經壓縮機變成高壓高溫氣體,經過冷凝器散熱管降溫冷卻變成高壓低溫的液體,再經過貯液干燥器除濕與緩沖,然后以較穩定的壓力和流量流向膨脹閥,經節流和降壓最后流向蒸發器。致冷劑一遇低壓環境即蒸發,吸收大量熱能。車廂內的空氣不斷流經蒸發器,車廂內溫度也就因此降低。液態致冷劑流經蒸發器后再次變成低壓氣體,又重新被吸入壓縮機進行下一次的循環工作。在整個系統中,膨脹閥是控制致冷劑進入蒸發器的機關,致冷劑進入蒸發器太多就不易蒸發而太少冷氣又會不夠,因此膨脹閥是調節中樞。而壓縮機是系統的心臟,系統循環的動力源泉。
汽車空調的空調系統的原理與其它空調系統是相同的,但汽車空調是移動式車載的空調裝置,其與固定式空調系統相比,動轉條件更惡劣,隨汽車行駛的顫振,空調系統的制冷劑比固定式更容易泄漏,空調系統的維修與保養也比固定式頻繁,空調裝置中風路系統在吸入新風時常常會將塵土吸入,堵塞過濾網及蒸發器,在清洗過程中又往往會把制冷劑泄放到大氣中去,造成臭氧層消耗,破壞了環境。
汽車空調系統具有以下特點:
(1)空調裝置運行時振動較大,前面已提到汽車空調裝置是移動式車載空調裝置,由于道路不平,汽車在行駛中顛簸振動大,所以裝置中連接管道應采用撓性制冷劑管道。
(2)冷凝器緊靠著發動機的散熱器,所以其冷凝溫度往往是低高的,所以其運行工況比其它空調裝置惡劣。
(3)汽車空調系統的壓縮機是直接由發動機驅動的,其是通過一個皮帶驅動機構來實現的。當壓縮機不工作時,壓縮機可以與發動機脫開,其是通過一個電子離合器來實現的??照{系統停止工作時,應經常檢查皮帶的松緊,以確定離合器動作是否正確,有時離合器因軸承的損壞而影響壓縮機的軸封,造成壓縮機軸封處制冷劑泄漏。所以要檢查離合器軸承損壞的早期跡象。
以下就空調系統常見故障的癥狀及排除方法進行探討,以期對空調系統的維護與檢修提供參考依據。
(1)故障原因
打開空調開關后,壓縮機不運轉的原因主要有:電氣元件接觸不良或損壞;電磁離合器有故障;制冷劑漏光;壓縮機軸承燒壞或缺油;壓縮機的皮帶過松或斷裂。
(2)檢查與排除
遇此故障,應首先檢查壓縮機驅動皮帶有無破損或老化;皮帶張緊度是否符合規定。如果皮帶磨損嚴重或老化,應予更換;如果皮帶完好,可用手指施力(約50 N)按壓皮帶檢查,其撓度應不于10mm。如果撓度過大,可拆去幾片調整墊,重新張緊,并使其符合規定。接著,用萬用表檢測整個控制電路,檢查電氣元件,焊牢接線或更換損壞元件,使電路故障排除。然后用歧管壓力表檢測系統壓力或用檢漏儀查找有無泄漏。經檢查,如果高低壓力表讀數均為零,或用檢漏儀檢測出有泄漏,表明系統管路破裂或易熔安全塞易熔合金已熔掉,應更換管路和易熔安全塞。最后,用聽診器或長起子在壓縮機軸承處聽察有無異響。若有異響,表明壓縮機軸承有故障,應換裝新軸承。
(1)故障原因
打開空調后,系統產生冷氣量不足的原因主要有:制冷劑不足;蒸發器風扇轉速太慢;電磁離合器打滑;冷凝器或蒸發器的氣流不暢;膨脹閥感溫包保溫層脫落而松動車外溫度高,外循環風門關不死,車外熱空氣進入車內。
(2)檢查與排除
遇此故障,應首先用歧管壓力表檢查系統壓力,如果高壓壓力低于規定值,低壓也低于規定值,同時,從玻璃檢測窗中發現有氣泡,出風口出風不冷,表明制冷劑不足或有嚴重泄漏,應予檢查并補充制冷劑。檢修后,使發動機以2 000 r/min的轉速運轉,直至氣泡消失,用歧管壓力表檢查,低側壓力應為0.118MPa~0.216MPa,高壓側壓力應為1.274MPa~1.596MPa。
接著,檢查系統是否臟堵。系統臟堵,是指壓縮機運轉中產生的機械雜質和制冷劑對系統內壁作用而脫落的雜質,將貯液干燥罐或膨脹閥堵住,使制冷劑流動受阻。對此,可用歧管壓力表檢查,如果低壓側呈真空,高壓側壓力很低,同時,貯液干燥罐或膨脹閥前后管路上掛霜或有結冰現象,出風口出風不冷,并且關機后再開機也沒有多大變化,即說明系統臟堵。處理方法是:更換貯液干燥或用酒精清洗膨脹閥。
如果冷凝器周圍空氣流通不暢,冷卻不良,可用歧管壓力表進行檢查。如果高壓側壓力較高,而且發動機冷卻系散熱器片和冷凝器散熱片處積存灰塵、雜物較多,應清除雜物和灰塵并用自來水沖洗干凈,使其通風散熱良好。蒸發器通風道被雜物和灰塵堵塞,可打開空調進行檢查。如果出風口風量很小,出風不冷,即表明蒸發器通風道被灰塵和雜物堵塞,應取出雜物、清除灰塵,并用一塊合適的鐵絲網裝在蒸發器進風側,以防灰塵和雜物被大量吸入。
如果是壓縮機電磁離合器打滑,可啟動發動機,打開空調進行檢查。如果電磁離合器有異響或出現打滑現象,應拆下電磁離合器進行分解檢查。若離合器壓板和皮帶輪工作面磨損不嚴重,應在磨床上磨平;若磨損嚴重磨損變形,則應換裝新電磁離合器。壓縮機損壞,內部泄漏,可用歧管壓力表檢查。如果低壓側壓力過高,高壓側壓力過低,而且壓縮機運轉時有不正常的敲擊聲,壓縮機體高低壓側溫差不大,表明壓縮機存在閥片破碎、軸承損壞或密封墊破損等故障,應解體檢修或更換壓縮機。
如果外循環風門未關,使車內熱空氣進入車內,應查看真空電磁閥上的真空導管是否破損或斷裂。必要時,換裝新真空導管。
(1)故障原因
打開空調后,選擇取暖模式無暖氣的主要原因有:空調器風機損壞;熱風管道堵塞;冷卻水管受阻;加熱器的翅片變形而通風不暢;熱水開關或真空馬達失效。
(2)檢查與排除
當發現取暖系統不供暖時,首先檢查鼓風機是否運轉,如果運轉說明風機正常,不運轉就要檢查風機是否損壞或保險絲燒斷。風機運轉后如果風量不夠,就說明風管受阻或加熱器翅片變形使通風不暢,這時就要檢查通風管路和加熱器,清理雜質并檢查有無漏風現象。如果風量足而沒有熱量就說明加熱器里水量不足,就要檢查冷卻液是否充足,水管是否堵塞,熱水開關是否損壞,并及時補充冷卻液,檢修或更換熱水開關,并用化學方法清除水垢。
(1)故障原因
當空調開機后,壓縮機一直不停運轉的主要原因有:低壓(或低溫)保護開關損壞;高壓壓力開關壞,溫控器失靈;電線短路。
(2)檢查與排除
當遇到這種現象時,首先要檢查壓縮機進氣口的吸氣壓力和排氣壓力,如果吸氣壓力低于起跳值就說明低壓開關損壞;如果排氣壓力高于起跳值就說明高壓開關損壞;發現損壞可以直接更換壓力繼電氣。接著檢查溫控器,切斷溫控器電源,看溫控器能否正常起跳,不能就要進行更換,最后檢查電路是否短路,線路有無破損現象。
(1)故障原因
開空調后,制冷不連續,時而又冷風時而又沒有的主要原因有:電氣接線接觸不良;膨脹閥冰堵或臟堵;電磁離合器打滑。
(2)檢查與排除
當發生冷氣斷斷續續的情況時,首先應檢查電路開關、風機開關、風機電機是否有故障;其次,檢查壓縮機線圈和電磁閥是否開路或接地不良,連接是否松動;再次,檢查壓縮機連接裝置是否松動;最后,檢查蒸發器是否阻塞。
為了確保汽車空調能良好運行,除在使用過程中,按規范操作外,汽車空調日常維護和保養是非常重要的。汽車空調通過日常維護、保養可以發現故障隱患,如零件磨損、電器線路接頭松脫、管路接頭松動、制冷劑泄漏和異常響聲等等,汽車空調維修及時作出處理以保證空調系統正常工作運行。所謂汽車空調的保養,即是通過汽車空調系統定期檢查和調整,以維護其最佳工作狀態性能。
(1)在停用制冷系統后,每兩周起動壓縮機工作5分鐘。這樣做有以下好處:
一是,將冷凍機油輸送到軸封上,防止軸封干枯,降低密封作用;
二是,壓縮機是精密部件,長時間不用,其精密的配合表面會產生“冷焊”現象;
三是,制冷劑和冷凍機油會產生化學變化,壓縮機長期不工作,易在配合表面形成蝕點,破壞零件的光潔度和精度。
(2)汽車空調維修檢查壓縮機皮帶張力
汽車壓縮機皮帶的張力是376 N±50 N(約38 kg±5 kg),皮帶張力過大,易造成壓縮機皮帶輪軸承早期失效,表現為壓縮機噪音大。如不及時修理會造成離合器損壞。皮帶張力過小造成皮帶打滑,造成壓縮機轉速下降,制冷效果差。平常使用過程中駕駛員可以用手翻動皮帶,如果皮帶能翻轉90°,則張力基本正常。
(3)如果汽車空調系統中,發現冷凍機油泄漏要及時修理,并按規范加注汽車專用冷凍機油。壓縮機要注意檢查軸封以及壓縮機與進排管的連接部位是否有泄漏。
主要是要保證冷凝器有最大的氣流量。因此,平時要注意冷凝器運行是否正常。經常清潔冷凝器通道,不要被雜物、油污、泥土和昆蟲堵塞。清洗時需注意:
(1)請勿使用高壓水槍,否則容易損壞散熱翅片,降低散熱效果。
(2)除了清潔冷凝器表面,還需清理冷凝器和散熱器之間的縫隙,如果這里堵塞嚴重,往往造成發動機水溫過高,同時影響制冷效果。
蒸發器同冷凝器一樣都是換熱器,要求保持通風口清潔、排水道暢通、鼓風機運轉正常等。汽車在最大制冷時,注意檢查是否有發動機熱水通過暖水閥漏進來,以免影響制冷效果。
儲液罐正常使用兩年后要及時交換,因為儲液罐內的干燥劑使用兩年左右就會失效,如果是過飽和地吸收了水分,干燥包容易爆裂,干燥劑粉末會堵塞管路。每次拆開管路進行修理或清洗時,必須更換新的儲液罐。
檢查各管路接頭是否有油污,有油污表明該部位有泄漏,應及時進行維修。汽車空調管路中多采用彈簧鎖快速接頭,拆卸管接頭時必須使用專用工具,共有3種規格:1/2、5/8和3/4英寸。不允許使用自制工具或其它代用品,否則容易損壞接頭中的鎖簧,造成制冷劑泄漏,且一旦損壞無法進行修復,必須更換空調管總成。安裝管路接頭時,必須使用新的專用密封圈,且需事先涂抹少許冷凍機油,以保證安裝順利和提高密封效果。
汽車前空調使用的節流裝置是節流管,而后空調則采用膨脹閥。清洗管路時最好能同時更換節流裝置,以防止再次堵塞管路,甚至損壞壓縮機。
不管采用何種膨脹閥,絕對不允許為追求制冷效果而自行調整膨脹閥的開度,否則輕者影響制冷效果,重者造成壓縮機液擊。
總之,當汽車空調出現故障后,不要盲目的進行修理,要根據故障現象,借助診斷儀器進行全面的診斷,找到故障后,要多方面加以求證,最后進行相應的修理,只要大家耐心檢查、細心判斷、用心維修,最后就能完全排除故障。
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