朱丙春

【摘 ?要】科技的快速發(fā)展帶動(dòng)我國(guó)運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展迅速。面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)，近年來(lái)，國(guó)家及地方政府出臺(tái)了大量政策以及國(guó)內(nèi)外主要汽車廠家及零部件廠家的大力投入，純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，展現(xiàn)出了一片廣闊的前景。

【關(guān)鍵詞】純電動(dòng)汽車;空調(diào)壓縮機(jī);不運(yùn)行故障診斷

引言

隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)快速進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展階段。近年，在國(guó)家政策和市場(chǎng)刺激的雙重影響下，國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)銷量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，中國(guó)也成為全球新能源汽車的消費(fèi)大國(guó)。其中純電動(dòng)汽車（EV）技術(shù)是新能源汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1空調(diào)壓縮機(jī)的概述及作用

空調(diào)壓縮機(jī)是汽車制冷系統(tǒng)的心臟。在汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)的低溫低壓的制冷劑蒸汽吸出（此時(shí)，低壓管路中壓力約為0.15MPa-0.25MPa，溫度為0℃-50℃），并加壓送入冷凝器內(nèi)（壓縮機(jī)的壓與膨脹閥的堵，使得高壓管路中氣態(tài)制冷劑的壓力約為1.5MPa-1.7MPa，溫度約為70℃），高溫高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中迅速放熱液化（高的溫差促使其放熱液化），變?yōu)橹袦刂袎旱囊后w制冷劑（壓力約為1.5MPa，溫度約為50℃）。從冷凝器出來(lái)的液態(tài)制冷劑呈低壓霧狀進(jìn)入蒸發(fā)器。由于在蒸發(fā)器內(nèi)容積突然變大、壓力變低及蒸發(fā)器外部熱空氣的加熱，使得制冷劑迅速吸熱汽化，接著又被壓縮機(jī)吸出進(jìn)行新一輪的制冷循環(huán)。壓縮機(jī)作為純電動(dòng)汽車上耗能較大的零部件，其性能的好壞直接影響純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，故壓縮機(jī)必須做到效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、噪聲低及成本適中，由于是用于純電動(dòng)汽車的壓縮機(jī)，所以對(duì)壓縮機(jī)的高轉(zhuǎn)速性要求也高。

2純電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)工作原理

空調(diào)控制器接收空調(diào)A/C開(kāi)關(guān)信號(hào)以及空調(diào)壓力傳感器、環(huán)境溫度傳感器及各空調(diào)溫度傳感器等信號(hào)來(lái)判斷空調(diào)系統(tǒng)是否滿足運(yùn)行條件。如果運(yùn)行條件滿足，則空調(diào)控制器通過(guò)CAN總線信號(hào)向空調(diào)壓縮機(jī)控制器發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令?？照{(diào)壓縮機(jī)控制器接收到運(yùn)轉(zhuǎn)指令，將以高壓動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行后，空調(diào)控制器根據(jù)駕駛員所設(shè)定的溫度及模式，并結(jié)合各傳感器的反饋信號(hào)以確定滿載、中等載荷、低載荷的運(yùn)行方式，并對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行綜合控制。

3空調(diào)壓縮機(jī)不運(yùn)行故障診斷思路淺析

3.1減速工況下壓縮機(jī)噪聲大真因分析

車輛加速時(shí)，壓縮機(jī)功率上升的曲線斜率，基本同步于車速變快的斜率。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速發(fā)出電流工作的聲音和車輛行駛中產(chǎn)生的風(fēng)噪、輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的路噪，呈上升趨勢(shì)，基本掩蓋了空調(diào)壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲，故主觀評(píng)價(jià)噪聲合格。車輛減速時(shí)，壓縮機(jī)功率下降的曲線斜率，要小于車速變慢的斜率。驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作發(fā)出電流的聲音和車輛行駛中風(fēng)噪、輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的路噪呈下降趨勢(shì)，但明顯快于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降的速度，所以壓縮機(jī)工作噪聲又會(huì)凸顯出來(lái)，故主觀評(píng)價(jià)不合格。對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速上升和下降作了測(cè)試，轉(zhuǎn)速上升速度每秒提升180r/min，下降速度每秒減少60r/min，所以減速工況下，壓縮機(jī)噪聲大的真因是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降速度慢造成。

3.2確認(rèn)空調(diào)壓縮機(jī)是否運(yùn)行

對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件如系統(tǒng)制冷劑壓力正常、車內(nèi)溫度、環(huán)境溫度滿足運(yùn)行條件等與傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)相同。此外，還需滿足高壓動(dòng)力電池電量充足、全車能夠正常上高壓電等條件，因此需要先行對(duì)這些與傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)不相同的條件確認(rèn)無(wú)誤之后，再接通空調(diào)A/C開(kāi)關(guān)，以確認(rèn)空調(diào)壓縮機(jī)是否運(yùn)行。將額定空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷量換算成壓縮機(jī)所需制冷量，將額定空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷量換算成壓縮機(jī)所需制冷量額定空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷劑的單位質(zhì)量流量qm.s為制冷系統(tǒng)所需制冷量Qe.s與蒸發(fā)器的單位制冷量qe.s的比值，即qm.s=Qe.s/qe.s;壓縮機(jī)的單位質(zhì)量制冷量qe.c=h1//—h5/;壓縮機(jī)的單位體積制冷量qv.c=qe.c/υs;對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，制冷系統(tǒng)中各組成部件的制冷劑質(zhì)量流量應(yīng)當(dāng)一致，因而額定空調(diào)工況壓縮機(jī)的制冷劑質(zhì)量流量應(yīng)為：qm.c=qm.s。額定工況下壓縮機(jī)所需制冷量Qe.c為壓縮機(jī)的單位質(zhì)量制冷量qe.c與壓縮機(jī)的制冷劑質(zhì)量流量qm.c的積，即Qe.c=qe.c×qm.c。

3.3檢查空調(diào)系統(tǒng)制冷劑壓力

在確認(rèn)空調(diào)壓縮機(jī)不運(yùn)行后，首先使用空調(diào)壓力表組測(cè)量系統(tǒng)的平衡壓力。在測(cè)量平衡壓力之前需要關(guān)閉空調(diào)并靜置數(shù)分鐘，待空調(diào)系統(tǒng)高、低壓兩側(cè)的壓力逐步趨于一致后進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)測(cè)量到的高、低壓兩側(cè)系統(tǒng)的壓力稱為空調(diào)系統(tǒng)制冷劑平衡壓力。若測(cè)得的平衡壓力在0.50～0.75MPa，則空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)制冷劑加注量基本正常;若測(cè)得的平衡壓力大于0.75MPa，則判定系統(tǒng)內(nèi)制冷劑加注量高于正常值;若測(cè)得的平衡壓力小于0.50MPa，則判定系統(tǒng)內(nèi)制冷劑加注量少于正常值。如測(cè)得的空調(diào)系統(tǒng)制冷劑平衡壓力過(guò)低，應(yīng)檢查是否存在制冷劑泄漏點(diǎn)。除了通過(guò)目視檢查相關(guān)元器件外觀無(wú)因機(jī)械損傷所引起的泄漏點(diǎn)外，還可以使用空調(diào)系統(tǒng)專用檢漏儀對(duì)常見(jiàn)的故障泄漏點(diǎn)如管路各處接頭、管路與蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、儲(chǔ)液干燥罐的接頭及維修檢查充注閥口等部位進(jìn)行檢查。

3.4結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的試車振動(dòng)噪聲特性試驗(yàn)驗(yàn)證

將改進(jìn)過(guò)后的壓縮機(jī)支架進(jìn)行裝車測(cè)試，測(cè)試新舊狀態(tài)下電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的加速度及噪聲，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在1500rpm-3000rpm，駕駛室內(nèi)噪聲基本維持不變，支架改進(jìn)后，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在4000rpm時(shí)噪聲下降了2.88dB;壓縮機(jī)工作過(guò)程中基本沒(méi)有明顯的噪聲峰值，4000rpm在63Hz出現(xiàn)的峰值小于40dB，滿足設(shè)定目標(biāo)要求。

3.5檢查高壓系統(tǒng)熔絲

通過(guò)檢查之后空調(diào)壓縮機(jī)仍無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的，須進(jìn)一步檢查空調(diào)壓縮機(jī)高壓供電是否正常。高壓系統(tǒng)熔絲的導(dǎo)通性不可在空調(diào)壓縮機(jī)與高壓線束連接狀態(tài)下直接測(cè)量。在檢查空調(diào)壓縮機(jī)高壓供電熔絲時(shí)，必需嚴(yán)格按照安全規(guī)程進(jìn)行。全車下電后，斷開(kāi)空調(diào)壓縮機(jī)高壓連接器，打開(kāi)高壓控制盒（PDU），檢查空調(diào)壓縮機(jī)高壓系統(tǒng)熔絲是否熔斷。如未熔斷則有可能是壓縮機(jī)本身故障;如熔斷需檢查原因，在確認(rèn)無(wú)短路風(fēng)險(xiǎn)后更換熔絲，再重新連接相關(guān)線束，之后嚴(yán)格按照維修手冊(cè)上電的操作步驟進(jìn)行上電，最后重新進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行檢查。

3.6檢查低壓系統(tǒng)熔絲

檢查向空調(diào)控制器、空調(diào)壓縮機(jī)控制器提供低壓供電的熔絲是否存在脫落、變形、熔斷、退針或其他接觸不良的現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)有熔絲熔斷情況，則需查明熔斷原因，在確認(rèn)無(wú)短路風(fēng)險(xiǎn)后更換相同電流數(shù)的熔絲，再嚴(yán)格按車輛維修手冊(cè)中高壓系統(tǒng)上電的操作步驟使高壓上電后重新進(jìn)行檢查。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)純電動(dòng)汽車空調(diào)壓縮機(jī)不運(yùn)行故障的診斷有多種不同的流程，但無(wú)論何種診斷流程都應(yīng)當(dāng)遵循由簡(jiǎn)至繁、由表及里、由機(jī)械至電控系統(tǒng)的原則。壓縮機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)與噪聲會(huì)極大影響純電動(dòng)汽車的乘坐舒適性，通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)支架結(jié)構(gòu)調(diào)整改變其固有頻率，避免與壓縮機(jī)工作頻率產(chǎn)生共振，極大提高其舒適性，滿足設(shè)定目標(biāo)要求。

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（作者單位：南京奧特佳祥云冷機(jī)有效公司）