某商用汽車空調制冷系統概述及故障分析

張軒，宋孝勇

（陜汽集團寶雞華山工程車輛有限責任公司，陜西 寶雞 721013）

測試試驗

某商用汽車空調制冷系統概述及故障分析

張軒，宋孝勇

（陜汽集團寶雞華山工程車輛有限責任公司，陜西 寶雞 721013）

汽車空調制冷系統是汽車的基本配置，文章對汽車空調制冷系統的結構組成、工作原理、控制方式及故障分析做了詳細的介紹與研究，為汽車空調制冷系統故障維修提供了一定的技術參考。

汽車空調；原理；控制；故障分析

CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-134-03

前言

隨著汽車工業水平的快速發展，科技水平的不斷提高。空調制冷系統已成為汽車的基本配置，其性能在不斷提高，控制方式不斷改進，電路控制也成為空調系統的重要部分。論文對汽車空調制冷系統進行了深入探討。

1、汽車空調制冷系統概述

1.1 汽車空調制冷系統的組成

汽車空調制冷系統按功能可分為制冷裝置、通風與空氣凈化等幾個部分組成。主要構件包括：空調壓縮機，冷凝器，儲液干燥器，膨脹閥，蒸發器，壓力開關，溫控開關，空調管，鼓風機總成。

1.2 汽車空調制冷系統工作原理

開啟（A/C開關）空調制冷系統，壓縮機運轉，將制冷劑壓縮后，形成高溫高壓（約70℃，1.471MPa）的氣態制冷劑排出，進入冷凝器，在冷凝器本身具有散熱功能和冷卻風扇的作用下，制冷劑被強制冷卻到50℃ 左右，制冷劑由氣態變為液態，但仍然處于高壓狀態。制冷劑通過冷凝器，進入干燥器，經過過濾，除去水和雜質后，流入膨脹閥。高溫高壓的液態制冷劑通過膨脹閥裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，變為低溫低壓（約-5℃）液態（霧狀）流出膨脹閥進入蒸發器，低溫低壓霧狀制冷劑在蒸發器內吸熱汽化變為低溫低壓（約0～5℃，0.2MPa）氣態制冷劑，從而使蒸發器表面溫度下降，氣態制冷劑通過蒸發器后又重新被壓縮機吸入，這樣反復循環工作。（如圖1）。

圖1

1.3 汽車空調制冷系統電氣、控制系統

1.3.1 空調壓縮機（電磁離合器）的控制方式

空調壓縮機通過皮帶與整車發動機的曲軸相連接，壓縮機的工作、停止直接由與壓縮機集成一體的電磁離合器的吸合與分離來控制，電磁離合器一般受電源、A/C開關、溫度控制開關、壓力控制開關、鼓風機開關、ECU等零部件的控制。（如圖2、圖3）。

1.3.2 溫度開關控制方式

溫控開關的作用是避免出現蒸發器表面結霜，影響制冷及空調系統元件。溫控開關常見的有兩種，一種安裝在蒸發器殼體側面，其感溫探頭插入蒸發器散熱片中，感溫探頭所帶的一根毛細管通向其感溫包，靠感溫包的熱脹冷縮控制其觸點斷開、閉合；另一種溫控開關的元件是熱敏電阻，裝配在蒸發器表面，通過溫度變化使熱敏電阻的阻值發生變化，從而控制觸點的接通與斷開。空調溫控開關串聯在控制電磁離合器線路中（如圖2、圖3）。

1.3.3 壓力開關控制方式

壓力開關分為高壓開關及低壓開關。高壓開關屬于常閉型開關，安裝在壓縮機至冷凝器的高壓管路中，為了防止管路堵塞，造成冷凝器壓力過高。壓力高于設定值開關就會斷開，從而切斷壓縮機電磁離合器電路；低壓開關屬于常開型，在無制冷劑或制冷劑較少，系統壓力低于設定值開關就會處于斷開狀態，壓縮機就不會運轉。低壓開關裝配在冷凝器與膨脹閥之間，系統壓力高于設定值時觸點閉合，當系統壓力低于設定值時觸點斷開，壓縮機停止工作。高、低壓開關都串聯在控制電磁離合器電路路中（如圖2、圖3）。

圖2

圖3

1.3.4 穩定發動機工況的措施

壓縮機工作時對發動機運行工況會造成動力影響，為避免此種情況，部分車輛通過電路控制，將空調開啟信號輸入至發動機ECU內部，經過程序數據處理，ECU指令發動機提高一定轉速或切斷壓縮機工作。（如圖3）。

2、汽車空調制冷系統故障分析

2.1 人工直觀分析

直觀分析就是不利用專業設備、儀器輔助，而是通過人的感官與經驗來分析空調故障產生的原因。

（1）耳聽：從空調系統元件中的壓縮機、鼓風機等運行的的聲音來判斷。

（2）觀察：通過眼睛查看空調制冷系統所有元件是否有油漬、斷裂、變形、破損、線束接插件松動與脫落現象；以及玻璃觀察窗內制冷劑的狀態，啟動發動機，開啟制冷系統，查看觀察窗中制冷劑的工作狀態。

1）清晰無液體。這種狀態是系統內制冷劑全部泄漏。2）透明清晰液體。這種狀態是制冷劑適量。

3）氣泡。若觀察窗中不斷有氣泡通過說明制冷劑量不足或系統內進入了空氣。若存在大量氣泡，且膨脹閥結霜，則系統內含有水分。

4）油斑。若觀察窗中有干凈條紋狀油漬，說明系統制冷劑量略少，冷凍油過多。若察窗中的油漬是黑色或有其它雜物，則說明系統內的冷凍油變質。

（3）觸摸：用手觸摸空調系統各部分溫度情況進行診斷與分析。

用手摸空調系統管路各部件的溫度,正常情況下,高壓管較熱、低壓管冰手或溫度較低，冷凝器較熱，空調出風口有冷風為合適。觸摸線束接插件及管路連接有無松動情況。

2.2 儀器、儀表測量分析

（1）用歧管壓力表測量制冷系統高、低壓的壓力，如果高低壓均低于或高于標準值范圍，則說明系統內制冷劑不足或制冷劑較多。

（2）用檢漏儀對系統進行檢漏，對系統加入一定制冷劑，使系統內保持一定壓力，使用鹵素檢漏燈或電子檢漏儀檢測，判斷制冷管路泄漏的準確位置。（也可以使用肥皂泡沫法）

（3）用溫度計檢測各元件的溫度，判斷制冷系統中的元件是否正常。

（4）用萬用表檢測空調制冷系統的電路控制系統，判斷電路控制是否正常。

2.3 結合直觀診斷、儀器儀表分析故障

（1）壓縮機不工作。在觀察制冷劑狀態合適情況下逐步排查，電源、A/C開關、壓力開關、溫控開關、風機開關、ECU控制電路，若電路控制合適再判斷其余元件（空調皮帶、電磁離合器、壓縮機等）本身否正常。

（2）空調壓縮機工作，制冷效果不佳。通過觀察窗查看制冷劑狀態或通過壓力表測量系統高、低壓壓力是否合適；查看冷凝器散熱效果是否良好，溫控開關是否合適（是否在溫度未達到設定值時斷開或裝配松動），皮帶是否打滑或者響聲，電磁離合器是否打滑，出風量是否合適，膨脹閥工作是否合適。

（3）空調間斷制冷。通過觀察窗查看制冷劑情況，系統內是否有水分存在，是否存在結冰情況，先通過檢漏方法排除；檢查溫控開關、空調繼電器、風機、膨脹閥是否合適，電磁離合器有無打滑情況。

3、結束語

本文主要介紹了汽車空調制冷系統的結構組成、工作原理、控制方法、故障分析做了詳細介紹，對后期空調制冷系統維修具有相對的引導及輔助作用。也可以通過本文了解汽車空調制冷系統及加深空調制冷的理解與認識。

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[4]夏云鏵,齊紅.汽車空調應用與維修.機械工業出版社,2001.

A Summary of Commercial Automotive Air Conditioning Refrigerating System and Failure Analysis

Zhang Xuan, Song Xiaoyong
（Baoji huashan construction automobile Co., Ltd, Shaanxi Baoji 721013）

Based on the basic car configuration of automotive air conditioning refrigerating system, this article mainly introduced and researched in detail of the composition and structure, working principle, control mode and fault analysis of automotive air conditioning system,which provided technical analysis for it.

automobile air conditioning; principle; controlling; failure analysis

U463.6

A

1671-7988 (2017)02-134-03

張軒（1974-），男，工程師，就職于陜汽集團寶雞華山工程車輛有限責任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.046