【摘 要】随着人们对舒适性环境要求越来越高,现代汽车上广泛配备了空调系统,汽车空调系统出现故障现象也非常普遍。本文从研究现代汽车空调系统的工作原理入手,对汽车空调普遍存在的常见故障进行了分析,结合维修实际给出了诊断方法与排除措施。
【关键词】汽车空调系统 制冷剂 故障诊断
一、汽车空调系统的组成与工作原理
现代汽车空调系统主要有制冷和供暖、通风三大功能,实现汽车车厢内温度、湿度、气流和洁净度的人工调节。
目前大多数的中小型汽车制冷系统采用的都是蒸气压缩式制冷循环,这种系统在设计和制造上的技术已十分成熟,它主要由空调压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等组成,见下图。
该系统是利用制冷剂由液态变为气态时需要吸收气化潜热的原理而达到制冷目的:压缩机对气态工作介质(制冷剂)进行压缩,高温高压制冷剂气体流过管道被冷凝器降温,经储液干燥器干燥后成为高压液体,再经膨胀阀节流降压形成低温低压的较低能量液体。此液体在蒸发器内吸收由通风系统送来空气的热量而蒸发,达到制备冷空气、降低温度的目的。
轿车空调装置一般布置在轿车车头主发动机侧面。冷凝器与散热器安装在发动机之前,这样发动机可以驱动风扇实现风冷,而且轿车行驶时,迎风也会增加冷却效果。
汽车供暖系统多采用水暖式、空暖式两种工作方式。水暖式采暖时,制冷系统停止运行,发动机的工作热水通过热水阀进入热交换器,用风扇(与蒸发器共用)将吸热后的升温的外界空气从热风送风格栅送入车厢内。汽车空暖式采暖系统可以回收汽车发动机排除废气的热量来加热空气,构成气气热管换热器,发动机排出废气和进入车厢采暖空气互不泄漏的,工作安全可靠。
汽车通风系统主要实现汽车内外空气的流通,达到换气和热交换的目的。通常可用马达驱动鼓风机风扇,通过各种风门的调节来实现风量的改变。
二、汽车空调常规使用与维护
1.正确使用汽车空调操控按钮。汽车空调控制面板上标识一般采用英文缩写,使用时要清楚各按钮的含义方法,以免因为操作不当导致制冷效果不好。
2.要避免空调频繁启动、关闭,尽量避免因频繁启动、关闭而引起的机械故障。
3.由于工作环境复杂,相对于家用空调,汽车空调更需要经常进行检查、维护:每季度需进行检查和维护的有管路、接头、制冷剂数量、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀和压缩机等;每三季度需进行检查和维护的有储液干燥器和鼓风机等。
三、汽车空调系统故障的检测与诊断
汽车空调出现故障,一般观念认为空调不凉就需要添加制冷剂,其实并不是这么简单。汽车空调系统出现故障的原因很多,需根据实际检测设备情况、故障现象进行检测与诊断。
1.汽车空调故障的DIY诊断
所谓DIY(do it yourself)诊断,即在车主在不具备专业检测诊断设备设施情况下自己根据简单仪器或经验、感觉进行检测、诊断。
在检查高、低压管温度之前将空调设置到最大制冷:风量最大、直吹、空气内循环、A/C开关打开。此时出风口的温度,大约在5℃～10℃左右为正常。支起发动机盖确认电扇与压缩机均运转,如未运转,则松开高压管的保护盖,用利物轻轻按压高压排气顶针,看是否有强劲的制冷剂溢出,如有说明空调的故障在电路系统;反之,应仔细查看空调管的各接头是否有油渍,如有说明空调系统存在泄漏点。用手触摸高压管和低压管,仔细感觉它们的温度。
2.专业维修故障分析、检测的一般方法
对于专业汽车空调维修站点,可以利用专业的仪器设备进行检测、诊断。在检测与排除空调故障时一般要做到看、摸、听、测4方面的工作。
(1)听:从声响来判断压缩机的运行状况。
正常的运转声应是:只能听到压缩机有轻脆而均匀的阀片跳动声,如果有敲击声,一般是制冷剂的“液击”声或是敲缸现象,如果有磨擦声,可能是压缩机负荷太重,润滑油不足或者断油以及离合器打滑等。
(2)看:观察冷凝器表面是否清净,防止杂物和泥土附在冷凝器上。
观察空调制冷系统所有连接部分是否有油渍,重点是压缩机轴封、前后盖板的密封垫、检修阀、安全阀等,观察各条软管有无磨损、老化、鼓泡、裂纹和渗漏,看玻璃观察窗内制冷剂的状态。
(3)摸:根据空调系统各部分温度情况进行诊断、分析。 打开空调开关、使制冷压缩机运转15～20min。用手摸空调系统管路各部件的温度,正常情况下,高压端的管路为55～65℃,而低压端管路呈低温状态,低压端的部件和管路,连接部分都会出现结露。用双手小心触摸高压区,特别是高压端金属部件手感较热而不烫手为正常;如果手感烫手,首先检查冷凝器的冷却是否良好,冷凝器表面是否清洁而无杂物,风扇的风量是否过小;如果高压端手感热度不够,则为制冷剂过少;如果没有温度,则为制冷剂漏光。
在储液器上出现霜冷或水露,说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流动管道。膨胀阀的手感温度是比较特殊的,它的制冷剂进口连接处较热,而p口连接处较凉,有水露,这些都是正常现象。如发现膨胀阀出口处有霜冷现象则说明膨胀阀的阀口已经堵塞,必须马上处理。低压管的手感冰凉,有水露,但不应该有霜冷,若有霜冷则说明系统有问题,可能是膨胀阀感温包内的传感液体已经漏光,应更换一个新的,也可能是制冷剂太多需要放掉一些,或者是蒸发器的温度传感器、恒温器或压力控制器出现故障。用双手触摸压缩机的进气口和排气口,手感温度应该有明显的差别,如果没有温度差别,则说明制冷剂全部漏光;如果差别不大,则说明制冷剂量不足。用手摸触各个管接头是否震松,特别是一些电器的插头插座的连接是否松动。
(4)测:通过看、听、摸这些过程,只能发现不正常现象,但准确的故障部位、故障原因分析还要借助歧管压力表等仪器、万用表对制冷系统进行测试,在掌握数据资料的基础上对各种现象做认真分析,判断出故障的部位,然后予以排除。
①检查调整皮带的张力。新安装的皮带必须进行两次调整。第一次为新皮带安装,调整到规定值,运行30min后,第二次进行调整。皮带张力根据结构不同、中心距不同、其皮带张力也不同,应按各车型的说明书进行检查。
②检查电磁离合器。接通离合器电源开关,此时压缩机应马上工作;断开电源后,压缩机应立刻停止工作。冬天,当接通电源开关,如果压缩机不转,可能是由于低温保护开关起作用。此时可以直接从蓄电池引一条导线接通电磁离合器、以证明离合器的好坏,若能正常运转,说明离合器无故障。冬天室外温度很低,起动压缩机仍能运转,则说明低温保护开关已经损坏。
③检查风扇电机的调速器和继电器,接通风扇电机开关后,从低档到高档分别拨动调速器,在各档让风扇运转5min,检查吹出的风量是否有变化,如果没有变化,则可能是调速器的电阻箱和风扇继电器故障。
④检查高、低压保护开关和过热保护器。高、低压保护器开关和过热保护的目的是在制冷系统发生故障的时候,保护压缩机和制冷系统不受损坏。它们都和空调开关、风扇开关串联在一起,当系统工作压力太高,或者当环境温度太低,制冷剂泄漏完了,高低压力开关就会切断压缩机离合器的电路。检查时,可把被检查的开关短路,再接通制冷系统的开关,此时,若制冷系统开始工作,则说明此开关故障。用同样方法可以检查怠速控制器,温度控制器和超速继电器等,也可用万用表测量拆去电流线接头的各种控制器。
⑤检查采暖系统。在保证有足够的冷却液情况下,拧开散热器盖,在上液槽内应能看到冷却液,起动发动机并暖车后,无冷却液溢出加液口。冷却液不干净或有铁锈、液色变黄,都应该将冷却液放掉,用化学清洗剂清洗系统,然后用清水清洗干净,再加上防冻冷却液,充满冷却系统。拨调温度控制钮,出风口的温度应有变化,操纵机构应移动自如,如果温度不变,操纵吃力,则应该修理。
⑥检查膨胀阀。膨胀阀的毛细管不应有折弯,并用绝缘布牢固地包捆在蒸发器出口处,有的毛细管应正确插入制冷管路的插孔中,并用感温油纸包裹。
⑦检查观察孔。汽车空调大多数装配有观察孔来观察制冷系统内部工质的流动状况,通过观察孔检查制冷工质的方法:起动发动机,稳定在1500～1750r/min,制冷压缩机运行5min。擦干净观察孔的玻璃,把空调功能键置于MAX(最大制冷)位置,吹风机(包括空调器和冷凝器风机)置于最高转速,这时可从观察孔中看到如下几种情况:
A.清晰(孔内无气泡,也看不见液体流动)。这种状态可能是系统内制冷剂全部泄漏光,应立即关掉发动机,检查制冷系统制冷剂泄漏的原因;如果检查压缩机进气管和排气管,温差明显,则可能是制冷剂量过多,必须把多余的制冷剂排除;若暂停压缩机工作,空调系统其余部分仍然工作时,45s后在观察孔上可以看到少许的气泡通过,则制冷剂适量。
B.气泡(偶尔或者缓慢地看到少量气泡流过)。说明制冷剂量稍有不足或制冷系统的干燥剂已经饱和,制冷剂内有水分混进。当膨胀阀有结霜现象,并且从观察孔有时看可到干燥剂变颜色,则系统制冷剂含有水分,应马上更换干燥剂。
C.泡沫。说明系统内制冷剂量严重不足,并且有大量水分和空气进入系统.
D.油斑(观察孔的玻璃上有条纹状的油渍或黑油状泡沫)。若进、排气口有明显温度差、停止压缩机,空调其余部分仍在工作,孔内玻璃的油渍干净,说明系统制冷剂量略少,冷冻油量过多,此时应想办法从系统内释放一些冷冻油,再加入适量的制冷剂;若压缩机进、排气管有明显温差,当压缩机停止工作,空调其余部分仍在工作时,玻璃上留下的油渍是黑色或有其它杂物,则说明系统内的冷冻油变质,必须清洗制冷系统;若压缩机进、排气阀门没有明显的温差,空调器出口也没有冷气出来,说明制冷剂全部漏光,观察孔玻璃镜上油斑是润滑油。
参考文献:
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