淺談飛度空調系統診斷與排除

林文標

中山市技師學院 廣東省中山市 528401

1 引言

汽車空調：主要是通過空氣調節把汽車車廂內的溫度、濕度、空氣清潔度調整和控制在最佳狀態，我們可以知道它就是將從車外進入的和車廂內的空氣，經過加熱或冷卻，使其在車內進行循環，從而改變汽車內的空氣狀態，使司機與乘客感到舒適。隨著電子技術在汽車上的應用，一些豪華車上，許多空調的自動化功能可由電腦來控制，實現自動控制空調。制冷：就是用一種專門的設備，消耗一定的外界能量，把熱量從溫度較低的被冷卻物質轉移到溫度較高的周圍介質（如水和空氣），得到所需的各種較低溫度環境。汽車空調制冷循環：以壓縮機膨脹閥的中心為界，把整個制冷系統分為高壓和低壓兩個部分，制冷劑在制冷系統中經過四個工作過程（壓縮過程、冷凝過程、節流過程、蒸發過程）完成一個工作循環。

2 空調系統診斷與維修

2.1 故障現象

一輛廣州本田飛度（Fit）轎車，在經過使用了一段時間以后，空調制冷系統出現了無“冷氣”的故障。據車主反映汽車是今年新年后天氣轉熱時想開“冷氣”，但等了好長一段時間也不覺得溫度有所下降，聽有經驗人說是漏雪種（制冷劑）使空調系統不制冷了，所以要求加雪種（制冷劑）。當時初步檢查現象為：起動發動機后在按下空調（A/C）開關時，空調（A/C）開關指示燈點亮，風扇開關無論旋到任何一檔，儀表臺上的出風口都有風吹出且風速與風扇開關檔位相配合，出風口溫度與環境溫度相當，發動機轉速沒有明顯的變化，冷凝器風扇不轉動，說明空調制冷系統不能正常工作，但與一般的缺制冷劑的現象不完全相同。

2.2 廣州本田飛度轎車空調工作原理

廣州本田飛度（Fit）轎車車用空調是采用蒸氣壓縮制冷的方法實現的。主要由空調壓縮機、空調壓縮機電磁離合器、接收器/干燥器、A/C（空調）壓力開關、膨脹閥、鼓風機、蒸發器、蒸發器溫度傳感器及熱防護器等主要部件組成（如圖1）。

圖1

發動機曲軸通過皮帶帶動空調壓縮機電磁離合器使空調壓縮機工作，空調壓縮機經低壓管從蒸發器中吸入低溫低壓（約5～8℃、150～260KPa）的氣態制冷劑（R134a），并壓縮成高溫高壓（約70～80℃、1300～2000KPa）的氣體，再經過高壓管進入冷凝器，在風扇和氣流的作用下與外界的空氣進行熱交換，釋放能量。當冷卻至約50℃左右時，系統內的制冷劑從氣態變成液態并進一步釋放出熱量，這時制冷劑進入儲液干燥瓶吸收系統中的水分和雜質，然后通過高壓管路送至膨脹閥。膨脹閥主要起到節流的作用，所以當高溫高壓的液態制冷劑流經膨脹閥后，

就會變成低溫低壓的霧狀制冷劑噴入蒸發器，與此同時液態的制冷劑吸收蒸發器周圍空氣的熱量，在低壓（150～260KPa）的蒸發器中氣化成氣體，進一步吸收蒸發器周圍空氣的熱量，使蒸發器周圍空氣溫度降低（同時鼓風機將變冷的空氣吹送到車廂各部），由于吸熱，制冷劑氣體到達蒸發器出口時的溫度升至5～8℃。如壓縮機不停地運轉，吸熱氣化的制冷劑被壓縮機吸入壓縮（如圖一）。如此不斷循環，達到把車廂內的空氣冷卻的目的。同時，當車廂內空氣濕度和溫度較高時，空氣經過溫度低的蒸發器表面時，其中的水分會在蒸發器表面凝結成液體流到車外，從而使車廂內空氣中的水分減少，濕度降低。

2.3 檢查與分析

圖2

修車如治病，在日常的汽車維修工作上可采用問、看、聽、嗅、摸、試的直觀診斷法。①詢問車主，得知車輛是在一段時間停用空調設備的情況下出現的現象，故障是沒有什么明顯的特殊情況造成的。所以可以排除由于碰撞等突發事故造成的物理性元件損壞，可以進一步考慮系統、元器件及連接性等因素。②觀察車輛內外有關制冷系統周邊有無損傷或各連接部位及冷凝器表面有沒有油漬，經檢查均無發現。說明制冷系統沒有明顯的制冷劑泄漏的跡象，無需急于補充制冷劑（雪種）。③在前面檢查過程中并沒有聞到特別的氣味，這可不用考慮是近段時間里由于電子電路燒毀所引起的原因。④起動汽車動機，來驗證故障現象，這時我們將溫度選擇開關旋轉至溫度最低的制冷位置，選擇鼓風機旋紐至1檔（其實可以選取1~4檔中的任意檔）使鼓風機工作，按下A/C開關，此時A/C指示燈點亮，空調系統出風口有涼風吹出，但沒有冷凍的感覺，打開汽車發動機前蓋，發現空調壓縮機電磁離合器未吸合空調壓縮機此時處于空轉狀態，再檢查車頭的冷凝器風扇也無法正常旋轉。這時我們可以得出汽車空調系統還不能進行正常的工作，可考慮電子控制系統故障或空調壓縮機電磁離合器損壞。

由汽車空調的工作原理與實踐經驗得出，能影響空調制冷系統工作不正常大多都是這幾個方面引起：第一，制冷劑過多或過少；第二，汽車空調系統中的壓縮機、冷凝器或膨脹閥等設備元件損壞；第三，空調系統中的空調開關（A/C）、空調壓縮機的電磁線圈、溫度傳感器等電子控制電路不能有效控制空調基本設備。擬維修思路如下：

①檢查制冷系統的制冷劑量（車主主動要求）。

②檢查空調壓縮機電磁離合器及外部供電設備。

③檢查空調壓縮機及外部供電設備。

④檢查ECM/PCM外部信號源（傳感器），包括：A/C壓力開關、蒸發器溫度傳感器、溫度控制標度盤等設備。

⑤檢查ECM/PCM外部供電設備。

⑥檢查ECM/PCM是否完好。

2.4 檢修過程

我們先對空調制冷系統內的制冷劑狀況進行檢查（其使用的制冷劑為R134a屬于現在車型使用得比較多的環保型制冷劑）。將雪種表上的紅色管路接頭和藍色管路接頭分別接在該車空調管路上相對應的高、低壓檢查口接好（在停機的情況下，并注意要排除壓力表軟管中的空氣）。測得高、低壓表上的指示值均為0.45MPa，該值在空調制冷系統的正常靜態壓力范圍內，說明該車空調系統制冷劑基本上沒有泄漏。

接著檢查空調壓縮機電磁離合器。撥下空調壓縮機電磁離合器連接器，用萬用表直流DC 15伏檔（V15）測量連接器上的端子，顯示沒有電源電壓；從蓄電池的正極上引一導線直接給空調壓縮機電磁離合器供電，此時能聽到空調壓縮機電磁離合器接合的“喀嚓”聲，說明空調壓縮機電磁離合器能正常工作。立刻起動發動機試車。再從蓄電池的正極上引一導線直接給空調壓縮機電磁離合器供電，此時空調壓縮機電磁離合器能夠接合，空調高壓管漸漸發湯，過一會兒低壓管也逐漸變涼了，儀表板上的出風口也吹出來冷風，高低壓表分別緩慢穩定于1480kPa和225kPa。因此，我們初步判定是汽車空調不制冷的原因是空調制冷系統的電子控制電路出現故障，而非機械送風系統或制冷劑運作系統出現故障。

參考廣本飛度空調系統相關技術參數和控制電路圖（如圖3），分析得出該車的空調系統電子控制線路正常工作的條件是：①各熔絲完好，保證各電器系統供電正常；②點火開關BAT IG2置于接通（ON）狀態，鼓風機電動機繼電器工作接通了電源至鼓風機電動機這部分電路，并向ECM/PCM的E20腳提供高電位檢測信號；③加熱器風扇開關要旋至1、2、3、4中任意一檔，為A/C開關提供接地點，鼓風機運轉送風；④空調A/C開關處于接通（ON）狀態，從而給予ECM/PCM的E20腳提供高電位檢測信號變成低電位信號，發出要求制冷的信息；⑤高壓管內制冷劑壓力介乎于400KPa～3140KPa之間時，A/C壓力開關才處于接通狀態（以保護制冷劑循環系統中各部件）；⑥蒸發器冷風出口溫度高于2℃，此時蒸發器溫度傳感器的阻值應少于30KΩ；⑦溫度控制標度盤所設定的溫度低于蒸發器溫度傳感器的溫度（經由ECM/PCM運算比較得出）；⑧空調壓縮機熱保護器周圍溫度應低于122℃，使熱保護開關處于導通狀態，令壓縮機和壓縮機離合器免被高溫燒壞。在以上都符合要求下，ECM/PCM才會輸出信號使空調壓縮機離合器繼電器接合，空調制冷系統才能正常工作。

圖3

因此，按照事先擬的維修思路和本著先易后難、循序漸進的原則，參照空調系統控制電路圖，首先檢查儀表板下熔絲/繼電器盒中的No.1（7.5A）熔絲，正常（沒斷路）；檢查發動機蓋下熔絲/繼電器盒中的No.1（80A）和No.11（20A）兩只熔絲，也正常；再把空調壓縮機離合器繼電器撥下，用萬用表直流DC 15伏檔（V15）測量在繼電器插座的3號和5號，顯示為接近蓄電池電壓12V，至此，大概率是空調壓縮機離合器繼電器損壞，于壓縮機離合器繼電器插頭的3號和5號接線腳外施加12V直流電源電壓，立刻聽到“咔嗒”聲，再測量繼電器的1號和2號接線腳之間的電阻為0歐姆，說明空調壓縮機離合器繼電器正常；用跨線短接法接通空調壓縮機離合器繼電器插座的1號和2號接口，結果空調壓縮機離合器接合，從而說明從電源到空調壓縮機離合器的導線及各零件都正常。故障應該出在ECM/PCM、溫度傳感器、壓力開關、溫度控制標度盤以及外圍導線短（斷）路。

接著為方便起見就檢查A/C壓力開關線路的好壞，因為當A/C開關出現故障或連接線頭接觸不良收起斷路時，ECM/PCM將不能得到低電位的制冷信號，就會誤認為系統中制冷劑的壓力出現異?；蝰{駛員沒有打開空調開關，導致ECM/PCM作出不給予空調壓縮機離合器繼電器運作的電信號。分析得出，由于在接通A/C開關時，A/C開關指示燈亮，說明從電源到A/C開關以及加熱器風扇選擇開關等正常；把重點放在A/C壓力開關的檢查工作上來，斷開A/C壓力開關連器，將點火開關置于ON（Ⅱ）位置，測量連接器的端子1和2對車身搭鐵之間的電壓，分別是5V、12V（A/C開關斷開狀態下），均屬正常；接著用萬用表電阻檔R×1Ω測量A/C壓力開關的導通性，導通，也屬正常；重新接上A/C壓力開關和空調壓縮機離合器繼電器。說明故障不在A/C壓力開關及相關電路。

然后，先不要去懷疑ECM/PCM的好壞，還是要檢查溫度傳感器和溫度控制標度盤是否正常，最后再考慮ECM/PCM。將點火開關置于ON（Ⅱ）位置，斷開蒸發器溫度傳感器的連接器，用萬用表直流DC 15伏檔（V15）測量連接器1號和2號端子之間的電壓為5V，正常；跟著用萬用表電阻R×1KΩ檔測量蒸發器溫度傳感器的電阻為40KΩ（懷疑傳感器失效），通過查找蒸發器溫度傳感器的電阻的變化曲線，發現實際測量值與標準有所偏高，于是拆下蒸發器溫度傳感器分別泡于溫度分為0℃、10℃、20℃、30℃的水中，測得電阻阻值均為40 KΩ，沒有隨溫度的變化而變化。分析得出傳感器電阻過高，ECM/PCM會認為蒸發器出風口溫度低于0℃不需要制冷，從而切斷空調壓縮機離合器繼電器的供電，使制冷系統停止工作更換蒸發器溫度傳感器后故障排除。ECM/PCM與溫度控制標度盤的檢測就可以不用進行了。

3 結語

隨著社會的不斷發展和科技的日新月異，當今汽車修理不只是對機械的修理，和簡單的電子線路維修，而是融入許多科技技術和邏輯運算控制技術，從事汽車修理行業的工作者有必要加強高新科學技術的學習和學習其它領域的科學技術知識，拓寬知識面，這樣才能勝任新技術、新設備的工作，才能適應新時期的要求，更好地發揮本專業的作用。“適者生存”是自然界的真理，也適用于現今社會。