汽車空調系統原理分析與故障診斷維修措施

楊濤濤，王式民，劉 暢

（棗莊科技職業學院，山東棗莊 277599）

0 引言

空調系統是汽車制造環節必不可少的重要組成部分，可以有效改善車內的溫度與濕度，為駕駛人員以及乘坐人員提供更加舒適的駕駛環境與乘坐環境。除此之外，空調系統的工作運轉還有助于保持車內空氣清潔。然而，由于空調系統的結構相對復雜，檢修環節以及故障排除環節也相對繁瑣，需要掌握空調的整體結構以及工作原理，排除故障保證汽車空調系統的正常運行。

1 汽車空調系統結構分析

根據壓縮機驅動形式，汽車空調系統可以分為獨立式空調系統和非獨立式空調系統。其中，獨立式空調系統指的是壓縮機專門由副發動機驅動，且不會受到主發動機的任何影響；而非獨立式空調系統其壓縮系統主要是通過汽車的主發動機驅動，需要消耗主發動機10%～15%的動力，且制冷量隨著汽車速度的變化而不斷變化。但不論是哪一種結構，所有的汽車空調系統都是由制冷、供暖、排風、孔管系統組成。需要特別注意的是，非獨立式汽車空調系統現已被廣泛地應用到了轎車、貨車、客車以及工程汽車上，而獨立式空調系統則被應用在一些大中型的客車上，特別是一些后置發動機的中大型客車上。另外，由于大中型客車發動機的功率較大，可以保證汽車充足的動力，故采用獨立式空調系統。

2 汽車空調系統的工作原理

汽車空調系統一般由制冷、供暖、排風、孔管系統組成。

2.1 制冷系統

汽車空調在運轉過程中，制冷器中的蒸發器管可以吸收外部空氣熱量，通過吸收熱量的方式降低車內溫度以達到制冷效果。具體而言，就是通過先將制冷劑應用到空調壓縮環節使制冷器可以在高溫下合理轉化為氣體，再以氣體的形式進入到管道之內。在此環節，制冷劑遇到制冷設施就會自動降低溫度，并且結合干燥處理設施使其成為高壓液體。隨后結合膨脹閥處理工作降低車內的高壓液體壓力，形成低溫液體，在液體流入到蒸發器部分時，與空調通風口處的熱量產生效應并且揮發，以達到降低車內溫度的效果。結合大多數汽車整體結構而言，多數空調系統的散熱器以及制冷器都安裝在發動機附近，這種空間布局具有一定的科學性以及合理性，在汽車運轉環節，發動機可以結合自身動力，煽動空調風扇進行吹風，從而為整個空調系統的散熱系統以及制冷系統，提供助力。若是車輛處于逆風行駛環節，也會進一步提升車內的散熱效果。

2.2 供暖系統

常見的空調供暖系統共有兩種：一種是采用水暖提升車內溫度，另一種則借助空氣提升車內溫度。其中，在采用水暖提升車內溫度時，制冷系統處于自動關閉狀態，此時發動機裝置中的積水會通過熱水閥開啟加熱模式，再進入到熱交換器中，通過風扇裝置將升溫之后的氣體排入到車內，這一點與空氣供暖截然不同；空氣供暖是通過發動機排放的廢氣，對廢氣進行處理，使廢氣可以與外界的空氣交合加熱，從而提升車內溫度。

2.3 排風系統

與前二者不同，排風系統的工作原理是通過車內的空氣進行循環運轉。具體而言，就是通過風機設備將外界的空氣從通風口吸入，再將車內空氣加熱后排出，通過這種空氣循環的方式可以合理優化車內空氣質量，是空調系統工作的重要環節之一。除此之外，通過不同的通風口還可以實現風量大小調節的效果。

2.4 孔管系統

孔管又叫膨脹管，是一根用塑料套包裹的小銅管，也是一種截留降壓裝置，孔管與膨脹閥的本質區別是：孔管中沒有運動零件，也不能對其進行調整，如果發生故障，大部分是因為堵塞造成的，難以清理干凈，需作更換處理。

3 汽車空調系統故障診斷維修措施

3.1 空調制冷不足

通常，空調制冷系統故障大多為車內電器故障導致。例如：由于風機開關以及電路開關出現問題或者是電磁閥短路以及電磁閥連接不良都會導致空調制冷故障，在此情況下，需要技術人員通過萬能表對整個電路開關進行排查，并且對壓縮機以及電池離合器進行觀察與分析，確保壓縮機皮帶處于松緊正常狀態，而電池離合器線圈兒也趨于穩定完整。以此確定具體故障部位，并且采用合理的檢修方式開展故障排查。需要注意的是，由于空調系統的內部結構較為復雜，因此造成空調制冷系統故障的問很多。針對這一情況，相關技術人員在開展具體的空調故障排查環節應該首先借助觀察法與表檢法，對整個空調內部結構進行檢查，找出問題的所在，針對性地開展空調故障排查工作。這樣不僅可以使空調排查工作順利開展，而且可以使工作效率有效提升，尤其是針對內部電氣系統的排查工作，是一項極其精準的工作環節，需要技術人員對整個工作過程高度重視，避免由于錯誤判斷而造成一系列不良影響。

3.2 空調噪聲較大

若是在空調運轉環節出現噪聲較大的問題，需要停機進行故障排查：①對汽車壓縮機的傳送帶進行觀察，若是傳送帶處于松弛狀態，則需要及時進行更新以及調整；②對風扇扇葉以及其他影響部分進行具體排查，若是出現松動以及碰撞的現象，需要及時進行校正與加固；③對電機軸整體環節進行排查，在必要時可以將電機軸承拆卸，并且涂抹潤滑劑或者采用更換壓縮機的方式進行故障排查。需要注意的是，空調噪聲的影響主要是由于內部結構出現松動，因此在開展空調噪聲排查時，應該著重對空調內部的結構進行判定，精準地進行內部結構加固，才能確保全體內部設施不存在松動、脫落等現象。相較于其他問題，空調噪聲的問題更為常見，而排查環節也更為簡單，但是由于空調系統與電氣系統相連，因此需要專業的技術人員加以重視。

3.3 空調開關異響

空調系統開關異響主要表現在空調系統打開或者關閉時出現的異響，這對空調的性能影響很大，這就需要故障排除人員根據空調異響的種類，并結合空調檢修經驗判斷異響產生的原因。在一般情況下，造成空調系統異響的重要原因有以下3 個：①空調系統高壓管壓力過大。此時需要打開空調系統，認真檢查高壓表的壓力，如果高壓表超過了標準的壓力，表明制冷劑加注超出了規定的范圍，需要重新抽真空，再加注制冷劑即可解決，如大眾朗逸的制冷劑加注標準為550 g；②冷凝器中異物較多，降低散熱性能。出現這一問題的原因是散熱器上布滿的油污和灰塵而導致的，這時需要將冷凝器和水箱徹底清洗干凈，才能保證良好的制冷效果；③膨脹管堵塞，造成管路出現高壓?？照{在打開一段時間后，高壓管路中的壓力就會上升，而高壓管路中的高溫氣體在遇到制冷劑時，二者的混合就會形成泡沫氣體，泡沫在膨脹管附近不斷堆積，就會導致空調系統出現“嗡嗡”的響聲。對此，更換膨脹管即可。

4 結語

汽車空調系統工作原理與故障排查有諸多互通之處，相關人員可以通過觀察法、表檢法等方式開展空調故障排查工作，發揮空調系統的功能優勢，為汽車的舒適性以及便捷性奠定基礎。