豐田凱美瑞轎車空調制冷系統故障分析與排除

李嘉澤

摘 要：隨著汽車工業的逐步發展，電子技術在汽車上的應用越來越廣泛，汽車安全性與舒適性系統也發生了重大變革，汽車空調系統最能體現乘坐的舒適性，因此該系統，也越來越受到人們的重視，該文主要結合汽車空調在使用中出現制冷系統無冷風吹出的故障，通過利用維修手冊查詢相關資料，進行數據比對分析，同時利用先進診斷儀器對該故障進行綜合分析判斷，最終確定故障范圍及原因，排除故障，為實際工作帶來一定的指導意義。

關鍵詞：汽車空調 制冷系統 故障診斷 分析排除

中圖分類號：U47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（b）-0027-02

隨著汽車工業的不斷發展，汽車空調成為衡量車輛乘坐舒適度的重要指標，汽車空調作為一個復雜的系統，在運行時會出現多種故障現象，例如鼓風機不工作，無冷風吹出，無暖風吹出，吹出的溫度比設定的溫度低或高等故障，因此結合其故障現象我們要有針對性的進行維護。下面針對一輛豐田凱美瑞轎車，空調制冷系統無冷風的故障進行診斷及排除。

1 故障現象

一輛豐田凱美瑞轎車搭載2.0發動機，行駛50 000 km，現象是在行駛期間，打開空調AC開關并無冷風吹出。

2 故障原因

該車型空調系統屬于自動空調，當溫度參數設定后，空調控制系統通過制冷系統與制熱系統兩部分的工作平衡自動將車內環境溫度調至設置值水平，保證車廂內具有較為舒適的環境，控制策略通常是利用安裝在不同位置的各類傳感器檢測相應狀態信號，之后將其送入空調放大器，空調放大器根據內部軟件計算分析結果將指令作用到相應執行元件上完成執行元件的控制及相應控制結果的修正，最終實現車廂溫度的自動控制過程。涉及到的相關傳感器有制冷劑壓力傳感器、蒸發器溫度傳感器、車內溫度傳感器、環境溫度傳感器，相關的執行器有壓縮機電磁線圈、空氣混合控制伺服馬達、混合門控制等。

由于汽車空調是一個比較復雜的系統，當出現這種故障現象時，我們要首先分清是非電路故障還是電路方面工作不良導致的，首先非電路故障可以從制冷劑量、制冷劑壓力、膨脹閥、泠凝器散熱不良等部分考慮，電路故障我們應結合壓力傳感器電路、蒸發器溫度傳感器電路、車內溫度傳感器電路、環境溫度傳感器電路、壓縮機電磁線圈電路、空氣混合控制伺服馬達電路、加熱器控制面板電源電路、鼓風機控制電路、LIN通信電路等部分加以分析。

2.1 非電路故障因素

（1）制冷劑量如果不足，影響制冷效果，制冷劑量是否充足一般檢查空調管路和附件上的觀察窗，將車門完全開啟，溫度設定為冷氣最足，鼓風機轉速設置為高的狀態，打開空調開關，觀察視液窗，如果看到內部充滿氣泡，說明制冷劑不足，應該針對管路中是否存在泄漏部位，之后重新填加適量制冷劑；如無氣泡存在，說明制冷劑漏完或不足，同樣針對管路進行檢查；如果用手感知壓縮機進口和出口之間的溫差較小，說明制冷劑不足，如溫差比較大說明過量應該回收并重新加注制冷劑。

（2）制冷劑壓力過高或過低，在開關位于RECIRC時進氣溫度是30℃～35℃，使發動機以1 500轉/min運轉，鼓風機轉速開關控制在高位置，溫度控制度盤在COOL位置，空調開關在打開位置，車門完全打開，點火開關處于能夠激活空調壓縮機的位置，低壓側壓力正常值為0.15～0.25 MPa，高壓側壓力正常值為1.37～1.57 MPa，如果檢查發現低壓側和高壓側的壓力低，說明存在泄漏或不足，冷卻系統沒有運行，應檢查并重新加注，也有可能冷凝器芯的管道內被堵塞影響冷卻系統不運行，應更換冷凝器，如果高低壓側壓力都高，可能系統存在空氣，檢查壓縮機機油是否臟污，壓縮機內部泄漏，更換壓縮機。

（3）膨脹閥。空調制冷系統通過改變制冷劑的物理狀態來實現在整個系統中不同環節中的熱交換，而膨脹閥在整個制冷劑物理狀態轉化過程中起到了關鍵的作用。在這個過程中，由壓縮機和冷凝器處理后的中溫高壓的液態制冷劑并不能起到吸收外部熱量的作用。只有中溫高壓的制冷劑通過膨脹閥時，利用液體流動過程中迅速通過狹窄通道后立即擴展使得液體降溫降壓形成低溫半氣化的霧狀流體。當霧狀流體通過車廂內的蒸發箱時，可吸走其內部環境中大量的熱量，起到降溫的作用。在空調實際使用過程中膨脹閥會由于一些原因導致其故障進而使整個系統無法正常制冷。

①膨脹閥產生水汽堵塞現象。

在空調制冷系統工作過程中不允許任何水汽在整個系統循環中存在，但在實際使用工程中往往不容易做到，比如在充注制冷劑過程中，會盡量保證使用的充注設備管道中排除所有水汽但無法做到100%排除，在充注制冷劑過程中要求使用純正的R134a型制冷劑，但在實際中我們使用的制冷劑的質量參差不齊含

有一定的水汽，因此對于這些系統中含有的少量水汽，系統配置了干燥器這樣的裝置來收集那些少量水汽，這些情況都是正常的。但是當系統中的水汽含量超出了干燥器的收集范圍時進入飽和狀態，此時多出來的這部分水汽將在系統中隨制冷劑流動，在經過膨脹閥時由于制冷劑降溫降壓的過程水汽由于低溫而凝結在膨脹閥狹窄通道處，造成整個系統由于堵塞而停止循環，進而喪失制冷能力。

②膨脹閥產生污物堵塞現象。

空調制冷系統中不允許其中有污物，實際使用過程中要求系統組成零部件及管路都要密封保存，在維修過程中拆開的空調系統組件和管路接頭也要堵住密封好，防止有灰塵等污物落到系統管道內部。如有污物在系統中在系統運行時這些污物制冷劑流動很可能流到膨脹閥狹窄通道處造成系統堵塞。

③膨脹閥產生內部泄漏現象。

膨脹閥除了在系統中改變制冷劑物理狀態之外，還可以控制流入蒸發器中制冷劑的流量，它是通過膨脹閥中的感溫裝置感知系統低壓管路的溫度高低，進而控制系統高壓管路橫截面積的大小來控制流量，因此在膨脹閥中既有高壓管路又有低壓管路。如果高低壓管路中出現相互連通的情況我們稱之為閥體內部滲漏，這樣一來就相當于高壓管路中的制冷劑未經過蒸發器之間流向低壓管路，整個系統失去了熱交換的過程。

2.2 電路故障因素

電路故障相關傳感器電路出現故障，安裝在高壓側管上的壓力傳感器，通過檢測制冷劑壓力將信號送往空調放大器，并依此來控制壓縮機，如果壓力傳感器及線束連接出現故障，影響空調壓縮機工作，排查時可以斷開傳感器和空調放大器的連接器，用萬用表電阻檔檢測各端子之間的電阻值，不符合則更換線束或連接器，如果電阻值正常，說明線束及連接器正常，可以檢測壓力傳感器本身，首先安裝歧管表組件，運用在壓力變化情況下看到電壓值的變化是否符合標準數值來反映其工作性能好壞，通常可以利用3個電壓為1.5 V的干電池分別連接到傳感器的正極和負極的相應端子，萬用表電壓檔檢測信號電壓的變化，正常情況下傳感器的電壓值能隨著制冷劑壓力的變化而變化，否則更換傳感器。

蒸發器溫度傳感器結構多采用熱敏電阻式，隨著蒸發器附近溫度的改變通過檢測蒸發器冷卻空氣的溫度傳到空調放大器，通過診斷儀檢測蒸發器葉片熱敏電阻值是否正常。車內溫度傳感器通過診斷儀讀取，檢測其電阻值是否與標準值一致，檢測線束和連接器，斷開空調放大器連接器斷開車內溫度傳感器上的連接器檢測電阻值，有故障可以更換或修理。

車內溫度傳感器電路，該傳感器分別連接在空調放大器的29TR和34SG-1端子上，主要用來檢測車廂內溫度并向空調放大器傳送電信號，對應此部分電路分別從傳感器、線束連接及空調放大器部分去檢查。當此部分如果顯示B1411/11代碼時，我們要從此方面開始查找，先檢查空調放大器連接器線束端，拆下空調放大器線束連接端，將點火開關轉到ON檔，分別檢測在25℃和40℃時E38-29和E38-34端子的電壓值，正常值應為1.35～1.75 V和0.9～1.2 V。隨著溫度的升高，電壓值應該降低。檢查線束和連接器，斷開空調放大器連接器和車內溫度傳感器連接器。

3 故障排除

在進行空調制冷系統故障排除時，我們分為非電路因素故障和電路因素故障兩方面進行故障診斷排除。

3.1 非電路因素故障排除

對于非電路因素故障主要通過系統總成元件表面的工作狀態觀察、系統高低壓管路的壓力高低變化的分析以及制冷劑測漏設備檢測等方法，依靠技術資料的標準指導完成故障排除，檢查后分析該車輛故障現象并非由以上故障引起。

3.2 電路因素故障排除

對于電路因素故障主要依靠電子診斷設備和凱美瑞轎車技術資料的技術指導來完成。首先對于車輛的具體工作條件進行檢查確認蓄電池標準電壓應為11～14 V之間，如不滿足進行充電；其次利用汽車智能測試儀GTS通過車身CAN通信系統對系統的DTC進行檢查/清除，讀取系統數據信息與技術資料數據列表進行標準比對分析，對于相關執行器可以通過執行元件主動測試判斷好壞，然后還可依照技術資料的故障癥狀對應的原因逐一進行分析比對排除。最后通過以上測試縮小故障范圍，通過對具體線路進行排查找到故障位置。依此來檢測環境溫度傳感器電路。當然我們要檢測空調放大器，當這個出現故障后會影響系統正常工作。當傳感器及空調放大器都正常，應該繼續考慮執行元件即壓縮機電磁線圈電路、伺服馬達電路等，最后在檢查壓縮機電磁線圈時發現其發生斷路故障，更換后故障消失。

4 結語

空調制冷系統主要由機械物理熱交換裝置和電子控制裝置部分兩部分組成，依此系統出現故障時要綜合考慮可能導致故障的原因，利用技術資料的參考標準分別對兩部分分別進行故障檢測與排除。

參考文獻

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