某車用空調制冷效果差的原因排查與方案改進

劉星星

摘 要：某車用空調在濕熱試驗時制冷效果差，經設計計算，該車空調各總成匹配合理。文章通過故障現象和參數測量，進行故障定位與機理分析，并制定改進方案加以驗證。

關鍵字：車用空調;溫度;冷凝水

中圖分類號：U463.85? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2019）04-164-03

1 某車用空調故障現象

某車在進行濕熱地區性能試驗時，發現該車空調在無法滿足QC/T658要求，即車輛暴曬2小時，開啟空調20min后車內、外溫差不能大于5℃。下表為該車實測數據。

從上表可以看出，該車空調經過20分鐘后，駕駛室內溫度沒有降低。從該車高低壓測量情況來看，空調系統壓力正常。觀察壓縮機高低壓管路，發現低壓管路有結霜現象。

該車后來在干熱地區進行性能試驗，發現空調制冷效果要優于濕熱地區，且在顛簸路面試驗時，空調制冷效果明顯變好。

2 空調制冷原理及參數

該車用空調為“一拖二”空調，即一個壓縮機，兩個蒸發器，原理圖見圖1。該車空調系統設計時力求流量均衡，蒸發器對稱布置，管路也基本對稱布置，從冷凝器到兩個蒸發器管路連接采用Y型三通。該車空調配備排量為155cm?/r的壓縮機，9000W熱交換量的冷凝器，兩個分體式蒸發器，從理論計算來說，該車各總成配備較為合理，理論制冷量可達5000W。

3 故障定位與機理分析

從壓縮機低壓管路結霜現象可以得知，制冷劑在蒸發器中未完全汽化。這個現象可能由有以下幾個原因：

（1）系統內制冷劑過多。制冷劑過多會導致部分制冷劑蒸發不完全，所以會有剩余液態制冷劑回至壓縮機。

（2）膨脹閥開度過大。該車空調膨脹閥為H形膨脹閥，如果膨脹閥開度過大，會有較多制冷劑進入蒸發器芯體會導致制冷劑蒸發不完全。

（3）蒸發器芯體熱交換量不足。蒸發器芯體小導致熱交換量不足，制冷劑也會剩余。

（4）蒸發風機功率不足。蒸發風機功率不足，導致有少量空氣經過蒸發器芯體，不能使得芯體內的制冷劑完全汽化。

（5）回風口堵塞。蒸發器回風口堵塞，同樣導致有較少空氣經過蒸發器芯體。

（6）蒸發器芯體被異物阻礙，影響空氣流動，導致制冷劑未完全汽化。

根據上述分析原因，對該車空調系統進行逐一排查。經排查，該車蒸發風機采用1100m?/h的無刷風機，風機功率充足，該車回風口附近無異物，所以上述第（4）（5）均不是導致制冷劑未完全汽化的原因。

該車蒸發器為管片式蒸發器，配管形式為4進4出，單個蒸發器芯體大小為375mm×203mm×54mm。根據理論計算，該體積蒸發器換熱量與空調系統匹配，所以第（3）項不是導致制冷劑未完全汽化的原因。

對空調系統釋放部分制冷劑之后，該車空調系統低壓1.6Kgf，高壓10.5Kgf。相對于原來都有所降低，但制冷效果并為改善。所以上述第（1）項也不是導致制冷劑未完全汽化的原因。

用內六角扳手旋動膨脹閥調整螺柱（見圖2），調節彈簧壓力，使得進入蒸發器芯體的流量減少。但制冷效果仍未改善。所以上述第（2）項也不是導致制冷劑未完全汽化的原因。

基于上述排查，現在可能導致制冷效果不好的因素只有第（6）項。經現場查看，蒸發器芯體未出現結冰現象，也沒有其他異物遮擋。但從回風口網上看，蒸發器下表面有水膜。故此推測，由于蒸發器水平放置，蒸發器芯體表面的冷凝水受蒸發器風機吸力的影響，會停留在蒸發器芯體表面及芯體內，不能迅速通過排水槽排出（如圖3所示）。可能因為冷凝水排放不及時，影響蒸發器換熱。

4 改進措施與驗證情況

基于上述排查和推測，針對第（6）項作出如下兩個方案。

方案一：將蒸發器芯體縱向布置，冷凝水出水方式為垂直下水。風機吸力在芯體處近乎水平，所以蒸發器產生的冷凝水很快流至排水槽（如圖4所示）。

方案二：將蒸發器芯體傾斜布置，蒸發器芯體表面的冷凝水會迅速排向較低一側，蒸發器芯體內部的冷凝水由于受芯體翅片遮擋，冷凝水收到的風機吸力得到分解，冷凝水隨重力也很快流至排水槽（圖5所示）。

通過對以上兩種方案實測，發現制冷效果改善明顯。經過20min后駕駛室各測點溫度均能達到標準要求，且低壓管路未出現結霜現象，結果見表2。

3.4 轉變維修理念，增強維修服務意識

將“環保”、“節能”理念引入維修行業，新能源汽車作為一種新的理念應運用于汽車維修行業。傳統的維修行業以汽油和柴油汽車為主，但是新能源汽車維修過程中必須講究“環保”、“節能”，減少尾氣排放和石化資源的使用，這就需要維修人員同樣轉變維修理念。

在新能源汽車的大背景下，給“汽車維修服務”賦予了新的概念，不僅僅局限于修好汽車，更是要保養好汽車。與傳統汽車相比，新能源汽車更加需要保養，只有定期保養才能讓車維持良好的狀態，不至于出現動力不足和臨時拋錨的情況。相比于傳統汽車，新能源汽車的保養方式也是不同的，傳統汽車可能只需要更換三濾機油，而新能源汽車更需要維護和保養電池。不能頻繁更換電池，不僅花費大，而且對環境的污染也是不小的。因此，這就需要維護和保養電池，讓電池的效用最大化，這是勤儉節約和節能環保的共同需要。

4 結語

隨著我國節能減排、生態文明和可持續的戰略發展理念的推廣，一場新能源汽車的革命出現在人們的視野之中;同時，為了順應節能減排的發展目標和節能環保的發展理念，新能源汽車逐漸替代傳統汽車將是大勢所趨和民心所向。

總而言之，以新能源汽車為特征的汽車新時代為維修行業的轉型升級帶來了機遇與挑戰。機遇在于，傳統的維修企業經營環節比較惡劣，國家環保政策的施壓，新能源汽車給

維修企業帶來了一些曙光。挑戰在于，新能源汽車缺乏標準，從維修出廠到工藝，再加上國家政策，會給很多維修企業提出更高的要求。新能源汽車將會給整個汽修市場帶來巨大的沖擊，對相關方面可能帶來一場革命。從汽修技術、汽修設備、汽修管理等各方面，汽修行業都必須做出改變，與其說新能源汽車會給整個汽修行業帶來巨大的沖擊，造成部分企業無法適應，不如說新能源汽車給了整個汽修行業的一次優化升級和重新洗牌的機會。汽車維修行業要主動適應新時代發展步伐，適時進行變革。汽車維修行業也是“良心行業”，在追逐利潤的同時也要誠信經營，兩者不可偏廢，“不忘初心，方得始終”，秉承和堅持“綠色發展”理念以提升發展質量，促進行業良性發展。

參考文獻

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