豐田皇冠3.0轎車空調(diào)冷氣不足故障的診斷排除

清遠(yuǎn)市技師學(xué)院汽車與制冷工程系 黃沃光

豐田皇冠3.0轎車空調(diào)冷氣不足故障的診斷排除

清遠(yuǎn)市技師學(xué)院汽車與制冷工程系 黃沃光

汽車空調(diào)不制冷或冷氣不足，是空調(diào)系統(tǒng)的常見故障，對(duì)其基本的檢修方法一般維修工都能掌握。一種是從容易部位入手，通過眼觀耳聽找到原因，我們稱之為感官檢查法；而另一種檢測方法是儀表檢測法，容易被大家忽視，該方法往往能幫助我們準(zhǔn)確快捷地查找故障原因。

一、故障分析

1. 故障車型。豐田皇冠（CROWN）3.0，JZSI33-2JZ豪華版，行駛里程95 000km。

2. 故障現(xiàn)象。該車故障發(fā)生在夏季，據(jù)車主反映該車在一次空調(diào)維修后（換壓縮機(jī)）空調(diào)系統(tǒng)工作一直不正常。下雨天或者在車庫內(nèi)，出風(fēng)口吹出的冷氣還過得去。但一到中午有太陽時(shí)，車內(nèi)冷氣明顯不足，有時(shí)基本上無冷氣。而且，該故障已經(jīng)進(jìn)行過多次修理，也換過不少零件，每次修理后，大概會(huì)好幾天，幾天后故障又出現(xiàn)，無法排除。看樣子，這是一個(gè)軟故障（較難排除）。

3. 故障診斷排除。根據(jù)車主的描述，我們初步判斷應(yīng)該是該車空調(diào)制冷不足。為了能迅速、準(zhǔn)確地找出故障原因，排除故障，我們參閱了該車的車間維修手冊(cè)，認(rèn)真地了解了該車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。

（1）空調(diào)壓縮機(jī)。斜盤式、排量20cc、帶泄壓保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)高壓達(dá)到3.51～4.40MPa 時(shí)，泄壓閥打開，泄放制冷劑；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)高壓降至3.02MPa 后，泄壓閥關(guān)閉，停止泄放制冷劑（見圖1）。

（2）節(jié)流方式。膨脹閥雙管L型、前后空調(diào)獨(dú)立控制。

（2）節(jié)流方式。膨脹閥雙管L型、前后空調(diào)獨(dú)立控制。

由結(jié)構(gòu)圖2可看出，該車的空調(diào)系統(tǒng)并不復(fù)雜，與普通的汽車空調(diào)差別不大，只是溫度調(diào)節(jié)方面略為復(fù)雜一些。

在了解了該車空調(diào)的結(jié)構(gòu)后，根據(jù)車主反映的情況，我們首先進(jìn)行了目視和初步檢查，方法是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，打開空調(diào)A/C開關(guān)，并將鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量及冷度開關(guān)設(shè)定到最強(qiáng)和最冷位置。測量出風(fēng)口溫度14～16℃之間，低壓管有涼的感覺，環(huán)境溫度36℃（車停在外面），空調(diào)壓縮機(jī)長轉(zhuǎn)。確如車主所說，該車制冷效果很差。據(jù)此，我們對(duì)系統(tǒng)做了如下檢查。

二、通過感官檢查

1. 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（1）傳動(dòng)皮帶是否斷裂或松弛，若傳動(dòng)皮帶太松就會(huì)打滑，加速磨損而不能傳遞動(dòng)力。

（2）壓縮機(jī)內(nèi)部是否有嗓聲。嗓聲可能是由于損壞的內(nèi)部零件造成的，內(nèi)部磨損就不能有效壓縮。

（3）壓縮機(jī)離合器是否打滑。

通過檢查，沒發(fā)現(xiàn)有異常。壓縮機(jī)、傳動(dòng)皮帶是新的（豐田原廠件）。

2. 冷凝器及風(fēng)扇狀態(tài)。

（1）冷凝器散熱片是否被塵土覆蓋。

（2）冷凝器風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

檢查結(jié)果，各部件良好（多次檢修都清理過）。

3. 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)使風(fēng)機(jī)在低、中、高三速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，若有異響或電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不良，則應(yīng)進(jìn)行維修或更換，否則送風(fēng)氣流不足。經(jīng)檢查，無異?，F(xiàn)象。

4. 制冷劑液量的檢查。

（1）通過觀察窗如看到大量的氣泡，說明制冷劑不足。若向冷凝器潑水，使其冷卻，在觀察窗口仍見不到泡沫，說明制冷劑過量。

（2）檢查各裝置連接處和接縫是否有油污。在過接處和接縫有油污，表明該處有制冷劑泄露，應(yīng)重新緊固或更換零件。（可用檢漏儀）

5. 暖通閥和熱控風(fēng)擋是否關(guān)閉，其他風(fēng)擋調(diào)節(jié)是否正常。通過以上檢查均未發(fā)現(xiàn)問題，風(fēng)扇、離合器等都是新?lián)Q的，制冷劑數(shù)量也符合要求，各裝置工作良好，暖風(fēng)閥和熱控風(fēng)擋均已關(guān)閉到位，可以排除以上引起故障的可能性。該車車主也說，這些部位已多次檢查過，沒發(fā)現(xiàn)過問題。

三、利用壓力組表檢查

這種方法利用成套壓力表測量系統(tǒng)壓力，根據(jù)壓力的變化，查找故障位置。首先關(guān)緊壓力表的高壓端和低壓端開關(guān)，在停機(jī)狀態(tài)下，將制冷劑加注軟管連接在壓縮機(jī)相應(yīng)的維修閥上，并利用制冷劑裝置中的制冷劑壓力，排出軟管中的空氣。此時(shí)高低壓端讀數(shù)應(yīng)處于平衡狀態(tài)0.6MPa。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)維持1 500rpm，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)在最高檔，冷氣設(shè)在最大位置，處于再循環(huán)狀態(tài)。正常讀數(shù)為：R，134a；低壓，0.15～0.25MPa；高壓，1.4～1.6MPa。該車的系統(tǒng)壓力低壓為0.22MPa，高壓為1.4MPa，基本上正常。為了方便，我們將幾種常見的現(xiàn)象列出來對(duì)比。

1. 幾種常見的高、低壓側(cè)壓力表讀值情況。

（1）檢查高壓側(cè)與低壓側(cè)壓力表，指示值基本合適。觀察孔清晰無氣泡，則系統(tǒng)冷媒加入量合適。

（2）高壓側(cè)指示比正常值略低少許，儲(chǔ)液瓶前后管路溫差不大。多數(shù)為系統(tǒng)冷媒不足。

（3）高、低壓兩側(cè)，壓力表指示均比標(biāo)準(zhǔn)高，冷凝器排出側(cè)不熱。多數(shù)是制冷劑填充過量引起。

（4）在高、低壓兩側(cè)，壓力表指示均比正常值高，但停機(jī)后，高壓側(cè)壓力驟降。有上述癥狀，需更換儲(chǔ)液瓶及壓縮機(jī)油。

（5）高、低壓側(cè)壓力表指示均比正常值高，低壓側(cè)管路形成霜凍或深度冷凝。應(yīng)為膨脹閥失效（針閥開啟過寬）或膨脹閥感溫包與蒸發(fā)器接觸不當(dāng)。

（6）低壓側(cè)壓力高，高壓側(cè)壓力低，停機(jī)后，高、低壓側(cè)壓力立即趨于平衡。應(yīng)為壓縮機(jī)閥、活塞環(huán)損壞，不能有效壓縮。

（7）在低壓與高壓兩側(cè)，壓力表指示值波動(dòng)大。在對(duì)系統(tǒng)壓力的檢測中觀察到，該車系統(tǒng)壓力低壓為0.22MPa，高壓為1.4 MPa，壓力基本符合要求，壓力穩(wěn)定無波動(dòng)。提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，壓力變化不大。按常規(guī)來說，這樣的壓力，空調(diào)的制冷效果應(yīng)該是可以的，但這輛車為什么就不行呢？因檢查過程中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的特征，而其車主說該換的零件也都換過了，管道也清洗過幾次，膨脹閥也換過幾個(gè)，還都是原廠的。如此一來故障顯得很復(fù)雜，簡直無法下手。

一般來說，汽車空調(diào)故障可分為兩大類，一是機(jī)械與制冷設(shè)備故障，另一類是控制電路故障。前者主要表現(xiàn)為噪聲過大和冷氣不足，后者主要表現(xiàn)在溫控失靈和怠速控制不當(dāng)?shù)?。通過分析排查，我們排除了控制電路出現(xiàn)故障的可能性，將懷疑的重點(diǎn)集中在了冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)方面，理由如下。

2. 冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)故障原因。

（1）電源控制部分工作正常，開關(guān)接通后，空調(diào)電路即可投入正常工作，壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)良好。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)怠速自動(dòng)控制裝置工作正常，打開空調(diào)后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能隨即提高，無滯后現(xiàn)象，且工作平穩(wěn)。

（3）空調(diào)安全電路（保護(hù)電路）工作正常，電磁離合器動(dòng)作同步，壓縮機(jī)不停機(jī)是因?yàn)檎舭l(fā)器達(dá)不到設(shè)定的溫度值。

（4）壓力開關(guān)電路無異常。除此之外，風(fēng)門及混氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均能按照指令正常工作，各風(fēng)門都能運(yùn)動(dòng)到指定的位置。因此，可以說電路部分沒有問題，故障一定是在制冷設(shè)備部分。

3. 引起汽車空調(diào)冷氣不足的常見原因。

（1）制冷劑過多造成制冷不足， 制冷劑與冷凍機(jī)油內(nèi)含雜質(zhì)過多，微堵而引起制冷量不足。

（2）冷凝器散熱能力下降，也會(huì)導(dǎo)致空調(diào)制冷能力下降。

（3）膨脹閥或節(jié)流閥工作不良，系統(tǒng)有空氣、濕氣引起冰堵。

（4）壓縮機(jī)排量不足或壓縮機(jī)密封性下降，管道不暢，流量不足。

（5）蒸發(fā)器溫度調(diào)節(jié)不當(dāng)。

對(duì)于以上幾方面，我們做了認(rèn)真的分析，通過排除法來縮小故障范圍。據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)，我們知道汽車空調(diào)系統(tǒng)中的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，接頭線路多，運(yùn)行環(huán)境惡劣，因此它的故障大部分出在該系統(tǒng)中。我們把某些部件出現(xiàn)故障后的一些特征來與該車現(xiàn)狀對(duì)比，以便找出故障部位。

4. 某些部件故障特征與汽車現(xiàn)狀對(duì)比。

（1）空調(diào)壓縮機(jī)壓縮不足或損壞，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是壓力波動(dòng)大，表組指針不穩(wěn)，壓力不足，嚴(yán)重時(shí)有低壓高、高壓低現(xiàn)象出現(xiàn)。

（2）干燥瓶飽和的主要特征是打開空調(diào)后，低壓表呈真空狀態(tài)（最常見），高壓指示低。

（3）膨脹閥工作異常的主要現(xiàn)象是壓力異常、蒸發(fā)器入口掛霜、進(jìn)出口無溫差。皇冠系列車型最易出現(xiàn)的一種故障是左右出風(fēng)口溫差大。

（4）冷凝器工作不良時(shí)，多數(shù)會(huì)出現(xiàn)高、低壓壓力均高現(xiàn)象。

（5）蒸發(fā)器故障多數(shù)是滲漏、堵塞（外部）引起熱轉(zhuǎn)換不良，冷媒不足（換用副廠件會(huì)出現(xiàn)制冷不良）。

通過以上幾點(diǎn)的對(duì)照檢查，無相應(yīng)的現(xiàn)象出現(xiàn)。該車已經(jīng)過多次修理，可以說該檢查的部位已都檢查到，這些部位出現(xiàn)故障的幾率不大。為了慎重起見，我們對(duì)以前換出的零件做了測試，沒發(fā)現(xiàn)有問題，說明都是誤診，沒涉及實(shí)際問題。要想弄清原因，還是要通過壓力的變化來查找。如果管道有堵塞，壓力一定會(huì)不正常。將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到中速，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘左右，觀察表組，高、低壓壓力變化不大，繼續(xù)提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到4 000rpm，并保持，壓力有所上升。過了3分鐘左右，壓縮機(jī)上的安全閥（泄壓閥）突然打開，排除了一部分制冷劑，隨即恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。過了一陣，安全閥再次打開，排除制冷劑。我們知道，安全閥（泄壓閥）的作用是保護(hù)制冷系統(tǒng)不因異常高溫高壓而受損傷，起安全保護(hù)作用。安全閥打開，表明系統(tǒng)溫度、壓力過高。但表組壓力不高，說明系統(tǒng)循環(huán)不暢，一定是有部位堵塞。而且就在壓縮機(jī)出口與冷凝器出口之間。拆檢壓縮機(jī)出氣管，沒有發(fā)現(xiàn)問題（也是新?lián)Q的）。將冷凝器拆卸下來檢查，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)氣口內(nèi)，有幾片塑料片（軸承隔套），將管道堵了幾條。估計(jì)問題就出現(xiàn)在這里，幾條管道堵塞后，冷卻液通道受阻，系統(tǒng)流量不足。取出后，又對(duì)冷凝器進(jìn)行徹底清洗。裝復(fù)后，進(jìn)行系統(tǒng)抽空，加注制冷劑。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，按要求完成制冷劑加注，打開空調(diào)A/C開關(guān)，并將鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量及冷度開關(guān)設(shè)定到最強(qiáng)和最冷位置。運(yùn)轉(zhuǎn)一陣后，觀察表組壓力，低壓0.27MPa、高壓1.6MPa，（環(huán)境溫度較高）壓力正常。再檢查低壓管，手感冰涼。檢測出風(fēng)口溫度4～7℃左右，溫度符合要求。車內(nèi)溫度下降迅速，壓縮機(jī)離合器有切斷動(dòng)作，系統(tǒng)恢復(fù)正常。故障排除。

四、結(jié)論與建議

該車的空調(diào)故障并不復(fù)雜，幾片塑料片是導(dǎo)致故障的主要因素。多次修理未能排除故障，并不是維修人員的修理水平不高，而是工作不到位，過于相信經(jīng)驗(yàn)，而被一些假象迷惑。再就是，忽視了系統(tǒng)壓力與環(huán)境溫度的關(guān)系，因此造成了錯(cuò)誤的判斷。此類故障現(xiàn)象不多見，很容易出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。這也說明了對(duì)待問題要仔細(xì)查找，認(rèn)真分析的重要性。