楊志民

淺談汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)故障診斷

楊志民

（漳州市林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)隊(duì)，福建 漳州 363000）

現(xiàn)代社會(huì)中，社會(huì)大眾對(duì)環(huán)境的要求日益嚴(yán)格，各種型號(hào)的汽車上均安裝有空調(diào)系統(tǒng)，其故障發(fā)生率較高。對(duì)此，文章結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，以汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理為切入點(diǎn)，深入剖析了空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障，并提出了針對(duì)性診斷及排除對(duì)策，對(duì)業(yè)內(nèi)人士有一定的借鑒意義。

汽車空調(diào)；制冷系統(tǒng)；故障；方法

前言

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法隨便拆檢，必須請(qǐng)專業(yè)維修人員檢修。同時(shí)，這一系統(tǒng)密封性能相對(duì)較高，增加了故障維修的難度。為了能夠及時(shí)排查故障，應(yīng)熟練掌握制冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷方法。

1 空調(diào)的結(jié)構(gòu)與工作原理

汽車安裝空調(diào)系統(tǒng)的目的是調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度、濕度，改善車內(nèi)空氣的流動(dòng)性，提高空氣的清潔度。因此，汽車空調(diào)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

1.1 制冷裝置

針對(duì)車內(nèi)所產(chǎn)生的空氣或從外部進(jìn)入到車廂中的新鮮空氣，這一裝置能夠?qū)ζ溥M(jìn)行除濕或冷卻等處理，確保車內(nèi)空氣始終處于涼爽狀態(tài)。

1.2 暖風(fēng)裝置

這一裝置的根本作用在于取暖，對(duì)車內(nèi)存在的空氣或從外部流入到車內(nèi)的新鮮空氣實(shí)施加熱處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)除霜、取暖等功效。

1.3 通風(fēng)裝置

這一裝置的作用在于能夠把外界新鮮的空氣迅速地吸入到車內(nèi)，實(shí)現(xiàn)換氣、通風(fēng)的功效。

1.4 空氣凈化裝置

這一裝置能夠把空氣中煙氣、臭味、塵埃等進(jìn)行徹底清潔，確保車內(nèi)的空氣始終處于清潔狀態(tài)。

1.5 控制裝置

這一裝置的作用表現(xiàn)在可準(zhǔn)確、自動(dòng)控制制冷、取暖及空氣配送等系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度、流向及風(fēng)量，并配備網(wǎng)絡(luò)通信、故障診斷等獨(dú)特功能，自動(dòng)化水平較高。

2 空調(diào)制冷系統(tǒng)組成及工作過(guò)程

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液器、膨脹閥（或膨脹節(jié)流管）、蒸發(fā)器等組建而成，制冷系統(tǒng)的工作循環(huán)可以分為以下四個(gè)階段：壓縮過(guò)程：壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，可借助蒸發(fā)器低壓回路，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)行完全吸收。通過(guò)壓縮機(jī)將其進(jìn)行有效壓縮后生成高溫高壓的氣體，并通過(guò)高壓管將其輸送到冷凝器進(jìn)行冷卻處理。冷凝過(guò)程：對(duì)于高溫高壓氣體而言，在冷卻風(fēng)扇的作用下進(jìn)行。高溫高壓制冷劑從冷凝器中滋生出大規(guī)模的熱量，制冷劑便從高壓氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橹袦馗邏阂后w。膨脹過(guò)程：中溫高壓液體制冷劑進(jìn)入膨脹閥后。因膨脹閥中的閥孔相對(duì)較小，則是進(jìn)空間較小，出空間大，所以發(fā)揮著節(jié)流的功效，制冷劑通過(guò)膨脹閥后體積越來(lái)越大、壓力持續(xù)下降、溫度不斷降低，成為了低溫低壓的液態(tài)制冷劑（噴霧狀）。蒸發(fā)過(guò)程：通過(guò)膨脹閥節(jié)流處理后進(jìn)入蒸發(fā)器的便是液態(tài)霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器里由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，將蒸發(fā)器附近的熱量進(jìn)行完全吸收，則是把周圍空氣轉(zhuǎn)變?yōu)槔淇諝猓ㄟ^(guò)鼓風(fēng)機(jī)將其慢慢地輸送到車內(nèi)，使車內(nèi)溫度降低。

3 汽車空調(diào)常見(jiàn)故障診斷方法

當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不得立即將其拆除，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)致檢查。常見(jiàn)的檢查與分析方法可總結(jié)為“一看、二聽(tīng)、三摸、四查”。

3.1 看

使用雙眼對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面、細(xì)致地觀察。首先，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)整體運(yùn)行情況進(jìn)行觀察，如控制線路是否完好銜接、重要零部件是否緊固、繼電器及電源保險(xiǎn)是否存在損壞等，對(duì)其基本性能是否完好進(jìn)行判斷分析。然后，查看儲(chǔ)液干燥器制冷工作時(shí)的流動(dòng)狀況。視液玻璃普遍安裝在儲(chǔ)液干燥器上，有的也安裝在儲(chǔ)液器到膨脹閥之間或冷凝器到儲(chǔ)液器之間的管道輸尿管。對(duì)此，我們可借助視液玻璃，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行、空調(diào)是否運(yùn)行進(jìn)行判斷分析。結(jié)合實(shí)際，從視液玻璃可觀察到如下幾種典型的情形：

3.1.1清晰、無(wú)氣泡，說(shuō)明制冷劑適宜

氣泡過(guò)多或過(guò)少，可采取交替開(kāi)關(guān)空調(diào)機(jī)的方法進(jìn)行重點(diǎn)檢查。如果開(kāi)關(guān)空調(diào)時(shí)瞬間制冷劑產(chǎn)生了大量的泡沫，并慢慢澄清，這表明了制冷劑較為適宜；若開(kāi)關(guān)空調(diào)時(shí)，從玻璃窗中觀察不到任何變化，且出口風(fēng)并未變冷，壓縮機(jī)進(jìn)出口也未產(chǎn)生尾插，這表明了制冷劑已經(jīng)完全沒(méi)有。如果出風(fēng)口溫度不夠低，且壓縮機(jī)關(guān)閉時(shí)并未出現(xiàn)流動(dòng)、氣泡的情況，這表明了制冷劑相對(duì)較多。

3.1.2有時(shí)產(chǎn)生氣泡，且同時(shí)存在膨脹閥結(jié)霜

這表明了空調(diào)系統(tǒng)中存在一些水分，如果沒(méi)有膨脹閥結(jié)霜的情況，這表明了制冷劑不足。

3.1.3存在氣泡且從未間隔地流出，這表明了制冷劑量較低

若出現(xiàn)了大量泡沫，這說(shuō)明存在空氣；如果判斷為制冷劑量較低，需對(duì)原因進(jìn)行探查，不得隨意增加制冷劑。因膠管一年可能會(huì)自然泄露100～200 g制冷劑，若使用2年后發(fā)現(xiàn)制冷劑量不足便可將其判斷為膠管存在自然泄露的情況[1]。

3.1.4有長(zhǎng)串油紋，觀察孔玻璃表面存在條紋狀，說(shuō)明潤(rùn)滑油超標(biāo)

對(duì)此，可適當(dāng)?shù)販p少潤(rùn)滑油，并添加適量制冷劑。如果玻璃上存在的油漬為黑色，并存在一些雜物，這表明系統(tǒng)中潤(rùn)滑油存在變質(zhì)、污濁的情況，對(duì)此應(yīng)對(duì)制冷劑系統(tǒng)進(jìn)行徹底清洗。

3.2 聽(tīng)

使用耳朵對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的聲響進(jìn)行聆聽(tīng)。首先，聽(tīng)一聽(tīng)壓縮機(jī)電磁離合器通電時(shí)是否產(chǎn)生吸合的聲音，對(duì)電氣控制系統(tǒng)是否正常運(yùn)行進(jìn)行判斷分析。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音較大時(shí)，往往是因?yàn)殡姶烹x合器通電后所出現(xiàn)的電磁力較低或離合器片磨損造成間隙過(guò)大，導(dǎo)致離合器打滑而產(chǎn)生一系列尖叫聲[2]。對(duì)此，可及時(shí)將離合器線圈進(jìn)行更換，也可合理地調(diào)整墊片，漸漸縮小離合器之間的空隙，避免出現(xiàn)打滑情況，有效消除噪音。若壓縮機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)各種噪音，這表明其存在較大的故障，需及時(shí)更換或進(jìn)行解體檢修。若送風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲，往往是由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行阻力較大或電動(dòng)機(jī)存在故障所造成的，可對(duì)其進(jìn)行解體檢修。

3.3 摸

打開(kāi)空調(diào)，且要求冷卻壓縮機(jī)至少運(yùn)行十五分鐘。這時(shí)，便可用雙手摸一摸或使用專業(yè)儀器測(cè)量空調(diào)系統(tǒng)主要管路部件的溫度。一般情況下，高壓端管路溫度范圍為55～65 ℃，低壓端管路溫度相對(duì)較低，且在部件與管路連接處會(huì)產(chǎn)生水露。使用雙手謹(jǐn)慎地觸摸高壓區(qū)，尤其是高壓端金屬部件（如壓縮機(jī)的出口閥、冷凝器及儲(chǔ)液干燥劑器等），溫度較高但是不燙手，屬于正常現(xiàn)象；若溫度較高，感到燙手，應(yīng)對(duì)冷凝器的冷卻功能進(jìn)行檢查，查看其表面是否存在雜物，風(fēng)扇風(fēng)力是否過(guò)??；若高壓端手感溫度較低，則說(shuō)明制冷劑相對(duì)較少；若感覺(jué)不到溫度，則說(shuō)明沒(méi)有制冷劑。若儲(chǔ)液器表層存在水露或霜冷的情況，則表明干燥劑已經(jīng)完全破碎，且將制冷劑管道予以堵住。對(duì)于膨脹閥而言，其手感較為特別，制冷劑進(jìn)出部位溫度相對(duì)較高，但是出口處卻比較涼爽，存在水露，這一情況是正常的。若膨脹閥出口部位存在霜冷，表明膨脹閥閥口已經(jīng)被堵塞，需立即處理。低壓管手感比較冰涼，存在水露，但是不會(huì)出現(xiàn)存在霜冷的情況。若出現(xiàn)霜冷狀況則表明膨脹閥感溫度包中傳感器液體完全消失，應(yīng)迅速更換，也有可能是制冷劑相對(duì)較多，或者是蒸發(fā)器溫度傳感器、恒溫器或壓力控制器存在孤戰(zhàn)。雙手觸摸壓縮機(jī)進(jìn)出氣口，手感溫度差異較大，若不存在差異則表明沒(méi)有制冷劑；若差異不明顯，則表明需添加制冷劑。

3.4 查

選擇使用萬(wàn)用表對(duì)空調(diào)系統(tǒng)電力中傳感器、控制器、執(zhí)行器進(jìn)行細(xì)致檢查，分析零部件及電力正處于哪一種形態(tài)。當(dāng)采用邏輯檢修測(cè)——通過(guò)看、聽(tīng)、摸這一流程，只會(huì)發(fā)現(xiàn)一些表面的故障，為了能夠準(zhǔn)確診斷，還需利用儀器及儀表進(jìn)行深層次測(cè)試，在了解一些基本情況的前提下，細(xì)致分析相關(guān)情況，準(zhǔn)確指出故障處，并進(jìn)行一一排除。同時(shí)，可采用檢漏儀對(duì)系統(tǒng)管路、結(jié)合處是否存在泄漏等情況進(jìn)行全面建成，并進(jìn)行有效修復(fù)。

4 自動(dòng)空調(diào)故障診斷的特點(diǎn)和基本方法

相比于傳統(tǒng)車型而言，自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)電路更加復(fù)雜，維修難度也相對(duì)較大。然而，這一系統(tǒng)往往自帶自我診斷及失效保護(hù)等功能，運(yùn)行時(shí)ECU能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，并將系統(tǒng)現(xiàn)狀同程序參量進(jìn)行對(duì)比。若某一狀況超出了極限值，ECU便可迅速檢測(cè)到這一故障，并設(shè)定故障碼表明系統(tǒng)故障具體部位。因此，空調(diào)系統(tǒng)維修時(shí)，可先借助自我診斷的功能了解故障具體情況，如讀取故障碼、做元器件動(dòng)作測(cè)試等?；诹私獾男畔㈤_(kāi)展深入的檢修。只要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行原理有所了解，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄅc流程進(jìn)行檢修，便可迅速排查到故障。其檢修的基本方法是：

4.1 就車提取故障碼

對(duì)于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)而言，電子儀表可顯示儲(chǔ)存器故障碼。針對(duì)各個(gè)車型，故障碼提取的方法有所不同。維修時(shí)，應(yīng)對(duì)維修手冊(cè)中所提到的操作規(guī)程進(jìn)行認(rèn)真閱讀。基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)可較長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)代碼，然而點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)掉時(shí)一些故障碼便會(huì)消失。針對(duì)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)難以保持故障碼的情況，汽車駕駛時(shí)故障會(huì)再一次出現(xiàn)。這時(shí)計(jì)算機(jī)可探測(cè)到故障，需在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)前將故障碼提取出來(lái)。值得注意的是，故障碼并不是明確指出了故障部件，其只是顯示了系統(tǒng)存在故障的電路。如，當(dāng)故障碼表明系統(tǒng)中制冷劑高壓側(cè)溫度傳感器存在故障，這并不能說(shuō)明傳感器已經(jīng)被損壞，可能是導(dǎo)線、連接點(diǎn)等方面的問(wèn)題。因此，查找故障時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照維修手冊(cè)中診斷操作流程開(kāi)展。

4.2 使用故障診斷儀

對(duì)于現(xiàn)代汽車而言，設(shè)計(jì)了大量計(jì)算機(jī)模塊，其往往一個(gè)多路系統(tǒng)同ECU共同享有相關(guān)信息，采用故障診斷儀，將其連接到診斷口能夠獲取大量故障碼。基于此，根據(jù)檢修流程便可迅速找到故障部位[3]。例如，針對(duì)通用得OBDII診斷系統(tǒng)而言，其設(shè)計(jì)安裝有大量車型適配器與程序存儲(chǔ)卡。

4.3 使用普通儀表檢修

因ECU系統(tǒng)軟件往往是提前寫入且完全固化，出現(xiàn)問(wèn)題的情況較少。因此，傳感器信號(hào)輸入與輸出控制部分是故障發(fā)生的高發(fā)部位，在沒(méi)有專業(yè)設(shè)備或無(wú)法讀取故障碼的情況下，只要對(duì)ECU工作原理及規(guī)律了如指掌，便可采用普通儀表（如萬(wàn)能表）對(duì)故障進(jìn)行一一排查[4]。先對(duì)EUC系統(tǒng)主模塊的實(shí)際情況進(jìn)行判斷分析，一般情形下，狀態(tài)指示燈正常電量，相關(guān)部件可正常運(yùn)行，那么計(jì)算機(jī)就不會(huì)存在較大故障。然后，對(duì)熔斷器及相關(guān)接線端子進(jìn)行細(xì)致檢查，查看是否存在短路、斷路、磨損等情況。若正常輸入，應(yīng)對(duì)繼電器、電動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行檢查，若存在損壞應(yīng)及時(shí)更換。若輸入正常而沒(méi)有輸出，這表明ECU輸出單元被損壞，可臨時(shí)接入機(jī)械開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制。

5 汽車空調(diào)常見(jiàn)故障排除方法

5.1 冷媒不夠

若管路中冷媒由于長(zhǎng)時(shí)間使用沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)充、管路滲漏及空氣混入等源造成空調(diào)系統(tǒng)冷媒量較低，這時(shí)便會(huì)出現(xiàn)制冷效果差的情況。對(duì)此，在冷氣使用時(shí)可從儲(chǔ)液罐上透明窗口，對(duì)管路內(nèi)冷媒量進(jìn)行檢查，若窗口出現(xiàn)大量氣泡，則表明冷媒量相對(duì)不足。另外，冷媒填充量若超標(biāo)也會(huì)造成制冷不足的情況，且管路泄露的風(fēng)險(xiǎn)較高。

5.2 壓縮機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)

在管路中，冷媒循環(huán)需借助壓縮機(jī)的運(yùn)輸功能，若壓縮機(jī)由于冷媒壓力不正常、線路故障、溫度傳感器損壞或電磁離合器燒毀而難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，便會(huì)導(dǎo)致制冷不足的情況。如果冷凝器散熱效果差，如輔助風(fēng)扇沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)和冷凝器散熱片存在大量灰層被阻塞等，也會(huì)造成煤液化效果較差，制冷能力下降。

5.3 異響

5.3.1壓縮機(jī)噪聲

冷氣使用時(shí)，一般情況下壓縮機(jī)自會(huì)在電磁離合器接合或分離的狀態(tài)下出現(xiàn)“咔”的聲響，運(yùn)行過(guò)程中較為安靜。若運(yùn)行過(guò)程中會(huì)聽(tīng)見(jiàn)“隆、隆”的響聲，那么壓縮機(jī)中冷凍油已經(jīng)用完，這時(shí)需更換壓縮機(jī)。

5.3.2皮帶噪聲

當(dāng)帶動(dòng)壓縮機(jī)皮帶較為松弛，且壓縮機(jī)結(jié)合處負(fù)荷狀態(tài)下便會(huì)打滑，進(jìn)而出現(xiàn)尖銳的聲音。針對(duì)這一情況，可采取上進(jìn)或更新傳動(dòng)皮帶的方法。

5.3.3風(fēng)扇噪聲

這里所提到的風(fēng)扇主要有兩處：其一，水箱前方幫助冷凝管冷卻的輔助風(fēng)扇；其二，輸送冷氣的鼓風(fēng)機(jī)。如果這些風(fēng)扇的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承存在磨損的情況，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中便會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而噪音加大。

5.4 泄露

空調(diào)壓縮機(jī)泄露部位一般出現(xiàn)在壓縮機(jī)同高低壓管的結(jié)合部位。若制冷劑泄露，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油也會(huì)不斷地降低，造成空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行或壓縮機(jī)潤(rùn)滑不到位。當(dāng)這兩種液體完全泄露后，先使用檢漏儀對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行查明，并不是只是用眼睛觀察壓縮機(jī)是否存在油（空調(diào)系統(tǒng)允許制冷劑自然、微小滲漏）。然后更換壓縮機(jī)，并修好密封部件。最后，再抽真空，將制冷劑灌注其中。

5.5 壓縮機(jī)部件損壞

使用壓力表對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)排氣壓力進(jìn)行檢測(cè)，若兩者壓力相一致或差異較大的情況下，增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其壓力值依然沒(méi)有任何改變；雙手觸摸壓縮機(jī)進(jìn)出氣管，能夠明顯感受到兩者溫差較小。若壓縮機(jī)出現(xiàn)缸墊竄氣的狀況，使用雙手摸一摸壓縮機(jī)，若感到十分燙手，那么需更換損壞部件或壓縮機(jī)。

6 結(jié)論

通過(guò)全文闡述，充分認(rèn)識(shí)到汽車空調(diào)中的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，接頭管線多，加上所處的運(yùn)行環(huán)境惡劣，因此空調(diào)故障中多數(shù)出現(xiàn)在該系統(tǒng)，應(yīng)給予特別重視。我們應(yīng)掌握對(duì)不同車型空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理知識(shí)，不得一味地拆卸部件，應(yīng)科學(xué)、全面地檢測(cè)與分析，高效率找到故障部位及原因，實(shí)施有效的維修方法來(lái)排除故障。

[1] 毫軍,林為群.汽車空調(diào)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004:131-132.

[2] 張茂國(guó).汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修[M].北京:人民交通出版社,2004: 292-295.

[3] 劉迎春,劉天賀.汽車空調(diào)維修與檢測(cè)[M].北京:電子工業(yè)出版社, 2008:5-7.

[4] 李百軍.汽車空調(diào)常見(jiàn)故障的診斷[J].汽車維修與保養(yǎng),2004(08): 31.

Discussion about the Fault Diagnosis of Automobile Air Conditioning Refrigeration System

YANG Zhimin

( Zhangzhou Forestry Planning and Design Team, Fujian Zhangzhou 363000 )

In modern society, the public has increasingly strict environmental requirements, various models of cars are installed with air conditioning system, its high failure rate.In this regard, the article combines with its own years of work experience, takes the automobile air conditioning system structure and operation principle as the entry point, deeply analyzes the common faults of the air conditioning system, and puts forward targeted diagnosis and elimination countermeasures, which has certain reference significance for the industry.

Automobile air conditioning; Refrigeration system; Fault; Method

A

1671-7988(2021)22-159-04

TB657.2

A

1671-7988(2021)22-159-04

CLC NO.:TB657.2

楊志民（1971—），男，技師，就職于漳州市林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)隊(duì)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.041