導致汽車空調不制冷的故障原因統計與分析

牛華

摘 要：進入夏天后，汽車的空調故障頻率增高。但其封閉且復雜的結構導致了許多故障現象和原因之間的關系非常不清楚和盤根錯節，因此維修人員無法及時、科學地確定故障原因。為了快速準確地診斷汽車空調的故障，本文以空調不制冷故障為例，引入故障樹分析法，對該故障建立了故障樹，并對其進行了定性分析和定量計算，利用分析結果為故障診斷流程設計提供理論依據，為進一步開發汽車空調自動診斷儀奠定了理論基礎。

關鍵詞：汽車空調 不制冷 故障樹 定性分析 定量分析

Statistics and Analysis of Failure Causes of Uncooled Automobile Air Conditioner

Niu Hua

Abstract：In summer， the frequency of car air-conditioning failures increased. However， its closed and complex structure has led to many failures and their causes are very unclear and intertwined. Therefore， maintenance personnel cannot determine the causes of failures in a timely and scientific manner. In order to quickly and accurately diagnose the fault of the automobile air conditioner， this article takes the air conditioner not cooling fault as an example， introduces the fault tree analysis method， establishes the fault tree for the fault， and performs qualitative analysis and quantitative calculation on it， and uses the analysis result to diagnose the fault， so as to provide a theoretical basis and lay a theoretical foundation for the further development of auto air-conditioning diagnostic equipment.

Key words：automobile air conditioner， no cooling， fault tree， qualitative analysis， quantitative analysis

1 建立空調不制冷故障樹

中間事件：M1：配氣系統故障;M2：制冷循環不良;M3：壓縮機工作故障;M4：進氣風門工作異常;M5：空氣混合風門工作異常;M6：電磁離合器工作異常;M7：鼓風機電機異常。

基本事件：X1：制冷循環泄露故障;X2：貯液干燥器堵塞;X3：膨脹閥堵塞;X4：壓縮機皮帶過松;X5：壓縮機自身故障;X6：進氣風門卡滯;X7：進氣風門電機故障;X8：進氣風門電機控制線路故障;X9：空氣混合風門卡滯;X10：空氣混合風門電機故障;X11：空氣混合風門電機控制線路故障;X12：電磁離合器間隙過大;X13：電磁離合器線圈故障;X14：鼓風機開關故障;X15：調速電阻故障;X16：保險絲燒斷;X17：鼓風機電機接觸不良;X18：電源電壓過低。

2 空調不制冷故障樹的定性分析

根據最小割集上行法的原理：

M1=M4∪M5

M2=X1∪X2∪X3

M3=X4∪X5∪M6

M4=X6∪X7∪X8

M5=X9∪X10∪X11

M6=X12∪M7∪X13

M7=X4∪X5∪X6∪X7∪X8

T1=X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12∪X13∪X14∪

X15∪X16∪X17∪X18

即X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18構成汽車空調不制冷的故障樹的最小割集。如X4壓縮機皮帶過松會導致空調不制冷，X18電源電壓過低也會導致空調不制冷。

M1=X1∪X2∪M4∪X3∪X4

M2=X5∪M5∪X6

M3=M6∪M7∪M8∪M9∪M10

M4=X18∪X19∪X20∪X21

M5=X2∪X3∪M4∪X7∪X8

M6=X9

M7=X4∪X10

M8=X13∪X14∪X15∪X16∪X17

M9=X11∪X12

M10=X22∪X23

T1=X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12∪X13∪X14∪X15∪X16∪X17∪

X18∪X19∪X20∪X21∪X22∪X23

即X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23構成汽車空調制冷不足的故障樹的最小割集。如X6壓縮機驅動帶松弛會導致空調制冷不足，X9制冷管道內有水分也會導致空調制冷不足。

M1=X1∪X2

M2=X3∪X4∪X5

M3=X6∪X7

M4=X8∪X9∪X10∪X11

T1=X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11

即X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11構成冷氣時有時無故障樹的最小割集。如X1冷凝器散熱風機不轉會導致冷氣時有時無，X11膨脹閥流量過大也會導致冷氣時有時無。

M1=X1∪M5

M2=X2∪X3∪X4

M3=X5∪X6

M4=X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12

M5=X13

T1=X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12∪X13

即X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13構成空調系統運行時有噪聲故障樹的最小割集。如X6離合器軸承損壞會導致冷氣時有時無，X10制冷劑過多也會導致冷氣時有時無。

3 空調不制冷故障樹的定量分析

定量分析故障樹的目的是獲得所分析系統中設備發生故障的概率，并獲取設備每個組件的重要度指標。其主要工作是確定底事件失效率、通過底事件失效率求取系統發生故障的概率、計算最小割集發生對系統出現故障影響的重要度。

根據相容原理當各個底事件間的關系為“或”時頂事件發生的概率的計算方法為PT=1-∏（1-Pi），（i=1，2，3，...，n），當底事件間的關系為“與”時頂事件發生的概率的計算方法為PT=∏P，（i=1，2，3，...，n）i。所以對于結構函數T1 = X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12∪X13∪X14∪X15∪

X16∪X17∪X18。

根據調查問卷統計的各底事件的概率，X1=0.11、X2=0.11、X3=0.08、X4=0.07、X5=0.12、X6=0.15、X7=0.14、X8=0.16、X9=0.11、X10=0.16、X11=0.21、X12=0.25、X13=0.29、X14=0.17、X15=0.34、X16=0.23、X17=0.22、X18=0.04，則根據公式計算T1發生的概率為：

P=1-（1-0.11）*（1-0.11）*（1-0.08）*（1-0.07）*（1-0.12）*（1-0.15）*（1-0.14）*（1-0.16）*（1-0.11）*（1-0.16）*（1-0.21）*（1-0.25）*（1-0.29）*（1-0.17）*（1-0.34）*（1-0.23）*（1-0.22）*（1-0.04）=0.9636

對于結構函數T2 = X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪X12∪

X13∪X14∪X15∪X16∪X17∪X18∪X19∪X20∪X21∪X22∪X23.根據調查問卷統計的各底事件的概率，X1=0.09、X2=0.39、X3=0.27、X4=0.09、X5=0.27、X6=0.44、X7=0.27、X8=0.21、X9=0.04、X10=0.13、X11=0.21、X12=0.07、X13=0.10、X14=0.06、X15=0.01、X16=0.09、X17=0.01、X18=0.01、X19=0.36、X20=0.27、X21=0.27、X22=0.07、X23=0.20，則根據公式計算T2發生的概率為：

P=1-（1-0.09）*（1-0.39）*（1-0.27）*（1-0.09）*（1-0.27）*（1-0.44）*（1-0.27）*（1-0.21）*（1-0.04）*（1-0.13）*（1-0.21）*（1-0.07）*（1-0.10）*（1-0.06）*（1-0.01）*（1-0.09）*（1-0.01）*（1-0.01）*（1-0.36）*（1-0.27）*（1-0.27）*（1-0.07）*（1-0.20）=0.9910

對于結構函數T3 = X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11。根據調查問卷統計的各底事件的概率，X1=0.10、X2=0.10、X3=0.36、X4=0.46、X5=0.19、X6=0.24、X7=0.17、X8=0.08、X9=0.20、X10=0.24、X11=0.07，則根據公式計算T3發生的概率為：

P=1-（1-0.10）*（1-0.10）*（1-0.36）*（1-0.46）*（1-0.19）*（1-0.24）*（1-0.17）*（1-0.08）*（1-0.20）*（1-0.24）*（1-0.07）=0.9256

對于結構函數T4 = X1∪X2∪X3∪X4∪X5∪X6∪X7∪X8∪X9∪X10∪X11∪

X12∪X13. 根據調查問卷統計的各底事件的概率，X1=0.22、X2=0.13、X3=0.16、X4=0.17、X5=0.28、X6=0.18、X7=0.23、X8=0.28、X9=0.21、X10=0.20、X11=0.03、X12=0.05、X13=0.24，則根據公式計算T4發生的概率為：

P=1-（1-0.22）*（1-0.13）*（1-0.16）*（1-0.17）*（1-0.28）*（1-0.18）*（1-0.23）*（1-0.28）*（1-0.21）*（1-0.20）*（1-0.03）*（1-0.05）*（1-0.24）=0.9315

4 結語

根據頂事件概率，求得各最小割集的重要度。最小割集的重要度見表1。

參考文獻：

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