用簡易方法排除汽車自動空調制冷量不足的故障

(宜賓職業技術學院 四川 宜賓 644003)

用簡易方法排除汽車自動空調制冷量不足的故障

郝孟軍陳俊

(宜賓職業技術學院四川宜賓644003)

部分汽車自動空調使用一段時間后，控制空調制冷系統的空調放大器性能變差，使制冷溫度不能降至設定的溫度值，從而引起制冷系統裝置的恒溫溫度偏高的情況，令空調制冷系統制冷量不足。本文將通過對自動空調恒溫控制電路的分析，利用簡易方法排除恒溫溫度偏高得故障，從而達到不用更換昂貴的電路板，就可降低空調的恒溫溫度，加大制冷量，消除制冷效果不佳的目的。

空調；制冷不足；故障

一、引言

部分汽車自動空調使用一段時間后，可能會出現這樣的故障：空調溫度調節旋鈕開至最冷的刻度值，制冷的時間也很長，但還是覺得車廂制冷量不足。經過檢查發現空調制冷系統能正常工作，制冷劑量足夠，那么是什么原因導致制冷量不足呢？這就要從汽車自動空調的原理上分析，汽車自動空調是一個制冷循環系統，由各種傳感器、執行器、空調控制器總成等組成。其中空調控制器用來調控自動空調系統內各種工況在最佳狀態，從而使車廂獲得最好的制冷效果。空調控制器ECU為控制核心，它根據設置的車外溫度傳感器、車內溫度傳感器、太陽能傳感器、蒸發器溫度傳感器、空氣混合風擋位置傳感器、出風口風擋位置傳感器、進氣風擋位置傳感器等元件輸入的信號和設定溫度，通過數據選擇和整理，輸出控制信號控制進氣伺服電動機、出風口方式伺服電動機、空氣混合伺服電動機、暖水開關、送風電動機、壓縮機電磁離合器等進行自動調控，自動控制吸人、排出空氣流量，使車廂內保持最佳溫度，從而達到恒溫自動控制的目的。

二、恒溫控制電路的工作原理

現代汽車自動空調大多用熱敏電阻式溫度控制器控制感知蒸發器出口溫度，其工作原理如圖2所示。它利用熱敏電阻的阻值隨溫度而變化的原理，把溫度變化轉變成電信號，進而控制壓縮機電磁線圈電路的通斷。

熱敏電阻式溫度控制器中的熱敏電阻R安裝在蒸發器表面，目前采用的一般為負溫度系數熱敏電阻，即其電阻值會隨環境溫度的上升而變小，隨環境溫度的下降而增大。其溫度特性如圖1所示。

圖1 溫度傳感器的特性曲線 圖2 熱敏式溫度控制器原理

如圖2所示，當蒸發器表面溫度較高時，熱敏電阻的阻值變小，復合晶體管VT1和VT2導通，繼電器K的觸點閉合，電磁離合器線路接通，壓縮機開始工作。而當蒸發器的溫度隆到0℃時，復合晶體管VT1和VT2截止，繼電器的觸點斷開，壓縮機停止工作，從而避免了蒸發器結冰現象的發生。當空調開關(A/C)接通后，如空調放大器的速度檢測電路檢測到的發動機轉速；溫度檢測電路檢測到的蒸發器溫度，均高于設定值，則空調放大器能輸出高電平，令控制電磁離合器電路的繼電器通電，觸點吸合，接通電磁離合器電路，使壓縮機運行制冷。反之，當某一個檢測電路檢測到信號低于設定值時，繼電器斷電，電磁離合器電路斷開，壓縮機不運行。這樣就保證了蒸發器不結冰。如此循環，保持車廂在一個合適的溫度范圍內。

三、空調故障原因分析

根據以上原理分析，造成制冷量不足的原因可能是制冷系統的恒溫控制失準，引致制冷量不足。而造成控制失準的原因可能有以下幾種：

1.空調系統工作不正常

通過提取空調系統故障碼，空調系統顯示無故障碼存在，工作正常。接上岐管壓力表，系統運轉一段時間，液窗基本無氣泡(壓縮機電磁離合器跳開時有小量氣泡)。岐管壓力表顯示：低壓0.22MPa，高壓側壓力為1.5MPa。發動機轉速為1500r/min，送風機風扇轉速控制開關置于高速，溫度控制置于冷氣最冷位置(空氣混合氣擋風板將暖水器一側全關閉)，檢查暖水開關，是在全關閉的位置。經一系列檢查，空調系統運作正常。

2.熱敏電阻的電阻溫度特性變壞

在不同的溫度下檢測蒸發器溫度傳感器的電阻值，得到：15℃為2.07kΩ；13℃時為2.28kΩ；11℃時為3.72kΩ；10℃時為3.84kΩ。這些數據表明，蒸發器溫度傳感器的電阻值是正常的，故障原因不在這一元件上。

3.制冷系統控制的恒溫溫度偏離標準

經以上兩項檢查得知，熱敏電阻和空調系統運作都正常，但制冷量仍然不足。顯然故障不在這兩個方面，估計是恒溫溫度偏離標準所致。用溫度計測量蒸發器的出風口，當出風口溫度降至10℃時，熱敏電阻還未升到設定值(此阻值為放大器起動的界限值)空調放大器已檢測出斷電的輸入電位信號，造成制冷系統過早停止制冷，而無法達到所需的制冷量。所以此類制冷量不足的故障是溫控系統不能維持在正常的恒溫溫度所造成的。

其原因可能是空調放大器性能變差，致使出風口的溫度下降到10℃(正常應下降到5℃)時就使A/C放大器發出斷電的輸入電位信號，使車廂內平均溫度無法降到24～27℃，從而出現系統正常運轉而制冷量不足的現象。為了驗證判斷是否準確，我換上另外正常制冷恒溫溫度達到標準的同型號空調放大器試驗，結果，故障消失。

四、故障的維修方法

以上的故障，用直接更換空調放大器的方法去排除，勢必成本很高。能否用簡易的方法將空調恒溫溫度降至正常值5℃左右，使制冷效果回復到標準的效果呢？根據并聯電阻的總電阻一定小于其中一只最小電阻值的規律，設想在恒溫用的熱敏電阻上并聯一只電阻，以此改變電阻值，使之符合空調放大器輸出電位模擬達到出風口溫度降至5℃時的阻值，令壓縮機電磁離合器斷電跳開，停止制冷，從而實現降低制冷系統的恒溫溫度，提高制冷量的目的。

所以我們選擇在熱敏電阻上并聯一個電位器，通過調節電位器的電阻值，測試蒸發器出風口的恒溫溫度隨著電位器電阻值減小而改變的情況。測試結果顯示，但逐漸減小電位器電阻值時，蒸發器出風口的恒溫溫度隨著電位器電阻值減小而降低；當電位器電阻值減小到一定值時，壓縮機一直工作，空調一直制冷直至低壓管結冰。

通過以上試驗可知，用這種在蒸發器溫度傳感器上并聯電阻的辦法，就可以按自己要求的溫度，任意控制蒸發器出風口的恒溫溫度。所以在蒸發器溫度傳感器上并聯一個固定電阻，可以使其合電阻阻值修正到空調放大器輸出電位模擬為未達到出風口的恒溫溫度，而繼續使壓縮機工作，使車廂內達到(因耗熱量過大而偏離)原設定的溫度。但要注意，并聯電阻值不能太小，否則壓縮機一直工作，蒸發器至壓縮機的低壓管出現結冰。另外因各車的空調系統蒸發器溫度傳感器的電阻值變化和空調控制總成ECU的內阻不同，并聯電阻的電阻值也不同，需經過實際測試。

最后,調節電位器的電阻值，選定一個最合適的蒸發器出風口的恒溫溫度(一般將出風口的恒溫溫度控制在5℃)，拆下并聯的電位器，用萬能表測量5℃的恒溫電阻的電阻值，換上一只同等電阻值的固定電阻，并聯接在蒸發器溫度傳感器上，在不更換空調放大器(電路板)或進行大范圍修復的情況下，消除了制冷效果不佳的故障。

五、結論

由以上所得，當遇到空調系統工作正常，但由于恒溫溫度偏高而引起制冷量不足的故障時，我們無須考慮更換空調系統的某部分元件，而只需在蒸發器溫度傳感器上并聯一個適當阻值的電阻，就可以有效地降低蒸發器出風口的恒溫溫度，提高空調裝置的制冷量，達到改善制冷效果的目的，而空調系統的所有控制功能也不會因此而發生改變。

[1]汪立亮．轎車自動空調系統維修技能實訓[M]．北京：北京理工大學出版社，2009．

[2]王長生．汽車空調的使用與維修[M]．北京：人民郵電出版社，2013．

[3]李東江，張大成．國產轎車空調系統檢修手冊[M]．北京：機械工業出版社，2008．

郝孟軍(1982-)，男，貴州黔西人，講師，工程碩士，從事汽車檢測維修教學與研究。