純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)和檢修探討

摘要：在能源缺乏和環(huán)保需求的雙重壓力下，新能源汽車(chē)成為了汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向，我國(guó)為新能源汽車(chē)特別是純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展提供了很多有利的政策支持，使得純電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量大步上升。文章介紹了純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)、工作原理、檢修注意事項(xiàng)，分析了電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)不涼的常見(jiàn)故障和檢修方式。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē)；空調(diào)系統(tǒng)；空調(diào)不涼；故障檢修；新能源汽車(chē) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U270 文章編號(hào)：1009-2374（2016）21-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.045

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新能源汽車(chē)將成為未來(lái)汽車(chē)的主流方向。據(jù)估計(jì)2025年后，中國(guó)普通汽油車(chē)占乘用車(chē)的保有量將僅占50%左右，而新能源汽車(chē)的保有量將穩(wěn)步上升。我國(guó)對(duì)于新能源汽車(chē)（特別是純電動(dòng)汽車(chē)）發(fā)展的支持力度非常大，《電動(dòng)汽車(chē)科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃（摘要）》明確指出，發(fā)展電氣化程度比較高的純電動(dòng)汽車(chē)，是中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的重中之重。而純電動(dòng)車(chē)空調(diào)與傳統(tǒng)汽油或柴油車(chē)空調(diào)的不同，也給汽車(chē)維修從業(yè)人員在維修汽車(chē)空調(diào)時(shí)帶來(lái)了新的問(wèn)題。要想解決純電動(dòng)車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的故障，只建立在傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的理念上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)、常見(jiàn)故障及檢修注意事項(xiàng)有較深入的研究。

1 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)和工作原理

1.1 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)組成與常規(guī)車(chē)類(lèi)似，也主要由HVAC總成、空調(diào)風(fēng)管總成、空調(diào)管路總成、壓縮機(jī)、冷凝器、空調(diào)控制面板及相關(guān)傳感器、空調(diào)驅(qū)動(dòng)器等組成。其中空調(diào)驅(qū)動(dòng)器與DC-DC布置于同一殼體中，位于前艙左側(cè)。與傳統(tǒng)空調(diào)最大的差異在于傳統(tǒng)的汽車(chē)空調(diào)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，而純電動(dòng)汽車(chē)由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，而是以動(dòng)力電池作為整車(chē)的動(dòng)力源，所以呈現(xiàn)了一些新的

特點(diǎn)。

1.1.1 蝸旋式電動(dòng)壓縮機(jī)。目前在用轎車(chē)多采用斜盤(pán)式壓縮機(jī)，往往通過(guò)皮帶輪將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給壓縮機(jī)；而純電動(dòng)壓縮機(jī)不再由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)外驅(qū)式皮帶輪驅(qū)動(dòng)，而是由電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)組裝為一體，同軸驅(qū)動(dòng)，不再出現(xiàn)傳統(tǒng)的皮帶輪打滑現(xiàn)象。

1.1.2 三相永磁同步直流電動(dòng)機(jī)。由變頻器將電動(dòng)汽車(chē)電池提供的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，向三相永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.1.3 空調(diào)的取暖采用PTC元件。采用高效高壓的PTC元件取代傳統(tǒng)空調(diào)中的取暖芯。

1.2 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的工作原理

純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)主要通過(guò)空調(diào)控制器接受來(lái)自傳感器（如室內(nèi)、外溫度傳感器）、控制面板的信號(hào)等，控制壓縮機(jī)、PTC元件是否工作，控制各模式風(fēng)門(mén)的位置等，具體原理如圖1所示：

2 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的常見(jiàn)故障

空調(diào)采暖系統(tǒng)的能耗是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的影響很大，低溫續(xù)航里程是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展以來(lái)尚未解決的難題，而空調(diào)系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障和傳統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)一樣是制冷不足。但由于動(dòng)力源不一樣，不再需要皮帶輪驅(qū)動(dòng)，所以相對(duì)更穩(wěn)定，也不再會(huì)因?yàn)槠л嗊^(guò)松等原因?qū)е轮评洳蛔?，因此電?dòng)汽車(chē)空調(diào)制冷不足的原因可以從介質(zhì)（制冷劑、冷凍油）、制冷系統(tǒng)四大組成以及電氣控制系統(tǒng)等方面分析。

2.1 制冷劑、冷凍油問(wèn)題

2.1.1 制冷劑量過(guò)少。絕大多數(shù)汽車(chē)空調(diào)制冷不良都是由于制冷劑不足引起的。造成制冷劑不足的原因往往是系統(tǒng)有泄露。最簡(jiǎn)單的觀察制冷劑不足的方式是在空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從位于儲(chǔ)液干燥器上方或高壓管路中的視液鏡中觀察制冷劑情況，如果視液鏡中有連續(xù)不斷的緩慢的氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明制冷劑不足。

2.1.2 制冷劑添加過(guò)量。剛維修后的空調(diào)系統(tǒng)如果出現(xiàn)制冷不足的情況，則有可能是制冷劑的添加量過(guò)多。汽車(chē)空調(diào)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果從視液鏡中看不到一點(diǎn)氣泡，停止壓縮機(jī)工作后也看不到氣泡，則可推斷制冷劑過(guò)多。

2.1.3 制冷系統(tǒng)中有空氣。在維修空調(diào)系統(tǒng)時(shí)如果抽真空不徹底或讓空氣進(jìn)入到系統(tǒng)，也會(huì)導(dǎo)致制冷量不足。當(dāng)空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能從視液鏡中看到連續(xù)不斷的快速的氣泡流動(dòng)，可推斷系統(tǒng)內(nèi)有空氣存在。

2.1.4 空調(diào)制冷劑中有水分。在制冷系統(tǒng)中儲(chǔ)液干燥里面的干燥劑吸水飽和時(shí)，就不能再吸收水分，有未被吸收的水分存在制冷劑中時(shí)，含水制冷劑通過(guò)膨脹閥節(jié)流孔時(shí)會(huì)在小孔中產(chǎn)生結(jié)凍現(xiàn)象，并導(dǎo)致制冷劑流通不暢。如系統(tǒng)制冷不足，而停機(jī)一會(huì)后再開(kāi)機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)，一段時(shí)間又制冷不足，則可確定制冷劑含水過(guò)多。

2.1.5 制冷劑與冷凍機(jī)油內(nèi)含雜質(zhì)過(guò)多。制冷劑與冷凍機(jī)油內(nèi)含雜質(zhì)過(guò)多會(huì)使系統(tǒng)中出現(xiàn)部分堵塞而引起制冷量不足，簡(jiǎn)易檢查方法是制冷管道及部件中，在相鄰處若出現(xiàn)非常明顯的熱冷突變，即為該處堵塞。

2.1.6 冷凍機(jī)油過(guò)多。制冷系統(tǒng)中充入過(guò)多的冷凍機(jī)油時(shí)，從視鏡可觀察到有渾濁的條紋。冷凍機(jī)油過(guò)多，導(dǎo)致制冷效果不足，解決方案是放出部分冷凍油。

2.2 壓縮機(jī)問(wèn)題

壓縮機(jī)內(nèi)部損壞，如壓縮機(jī)閥片擊碎、軸承損壞、密封墊破損等，造成內(nèi)部泄漏，導(dǎo)致低壓側(cè)壓力過(guò)高，高壓側(cè)壓力過(guò)低，也會(huì)造成空調(diào)制冷量不足。需要更換壓縮機(jī)。

2.3 冷凝器散熱能力下降

2.3.1 冷凝器外部臟堵。裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)前方的冷凝器表面會(huì)在惡劣環(huán)境中被粘上污泥土或雜物，妨礙了散熱片和散熱管向外傳遞熱量，從而使其散熱能力

下降。

2.3.2 冷凝風(fēng)扇故障。冷卻風(fēng)扇是系統(tǒng)中輔助冷凝器將熱散發(fā)到車(chē)外的裝置，如果出現(xiàn)冷凝風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)帶過(guò)松、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降等問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致冷凝器散熱能力下降。

2.4 蒸發(fā)器工作不良

2.4.1 蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不夠。蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不夠，造成蒸發(fā)器大量結(jié)霜，出風(fēng)不冷，使供冷量不足。

2.4.2 蒸發(fā)器片或空氣過(guò)濾網(wǎng)堵塞。蒸發(fā)器翅片被纖維和塵土堵塞或蒸發(fā)器空氣過(guò)濾網(wǎng)被灰塵堵塞，造成送風(fēng)量減小，使供冷量不足。

2.5 膨脹閥故障

2.5.1 膨脹閥濾網(wǎng)堵塞。膨脹閥中的濾網(wǎng)堵塞，使吸氣壓力稍低，排氣壓力稍高，造成制冷效果下降。

2.5.2 膨脹閥開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小。膨脹閥開(kāi)度過(guò)大，使高、低壓力都過(guò)高，過(guò)多的制冷劑流過(guò)蒸發(fā)器來(lái)不及完全蒸發(fā)，造成制冷效果下降；膨脹閥開(kāi)度過(guò)小，使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑量過(guò)少，造成制冷效果下降。

2.6 電氣控制系統(tǒng)故障

2.6.1 傳感器故障、壓力開(kāi)關(guān)等信號(hào)輸入元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸入的信號(hào)不正確，可能會(huì)造成制冷不正常。

2.6.2 空調(diào)控制器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致不能正確地分析處理信號(hào)，不能正確地發(fā)出指令給壓縮機(jī)等執(zhí)行器，導(dǎo)致不能正常制冷。

2.6.3 壓縮機(jī)、風(fēng)門(mén)模式電機(jī)損壞，導(dǎo)致不能正常工作，引起出風(fēng)效果不良。

2.7 其他原因

2.7.1 外循環(huán)風(fēng)門(mén)關(guān)閉不死。車(chē)外循環(huán)風(fēng)門(mén)關(guān)閉不死，有熱風(fēng)進(jìn)入冷風(fēng)通道，使制冷量下降。

2.7.2 空調(diào)送風(fēng)管道堵塞。送風(fēng)管由于其工作特性，時(shí)間用長(zhǎng)了極易堵塞，堵塞后的空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷增大，制冷量下降。

3 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的檢修注意事項(xiàng)和操作規(guī)程

電動(dòng)汽車(chē)由于用電力驅(qū)動(dòng)，涉及高壓的部分比較多，如動(dòng)力電池包、高壓配電箱、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器總成、DC與空調(diào)驅(qū)動(dòng)器總成、電動(dòng)力總成、電動(dòng)壓縮機(jī)總成、電加熱芯體PTC等。為確保維修人員人身安全，需要維修人員在維修時(shí)做好安全保護(hù)措施，并按規(guī)范要求操作。

3.1 電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)維修注意事項(xiàng)

3.1.1 維修人員必須佩戴絕緣手套、絕緣膠鞋、防護(hù)眼鏡等，并使用絕緣膠墊。這些安全防護(hù)用品的耐壓等級(jí)必須要大于需要測(cè)量的最高點(diǎn)壓，且無(wú)損壞、干燥、清潔，無(wú)安全隱患。

3.1.2 在維修作業(yè)前，要使用警戒欄等進(jìn)行安全隔離，并樹(shù)立高壓警示牌，進(jìn)行安全警示，避免安全事故的發(fā)生。

3.1.3 維修車(chē)輛時(shí)設(shè)置專(zhuān)職監(jiān)護(hù)人員一名，監(jiān)督維修全過(guò)程，主要包括：監(jiān)督維修人員的組成、工具的使用、防護(hù)用品的佩戴、備件的保護(hù)、維修安全警示牌的擺放等是否符合要求；檢查緊急維修開(kāi)關(guān)是否在作業(yè)前斷開(kāi)；監(jiān)督維修過(guò)程中是否嚴(yán)格按安全維修操作規(guī)程進(jìn)行，確保維修過(guò)程安全，避免安全責(zé)任事故。

3.1.4 在斷開(kāi)緊急維修開(kāi)關(guān)10分鐘后，并用萬(wàn)用表測(cè)量整車(chē)高壓回路，確保無(wú)電后才可檢修系統(tǒng)高壓

部分。

3.1.5 在維修高壓系統(tǒng)前，要將車(chē)身用接地線連接到純電動(dòng)車(chē)型的專(zhuān)用維修工位的接地線上。

3.1.6 維修過(guò)程中一定要帶好絕緣手套，不能用手指觸摸帶電的高壓線束插接件，也要防止細(xì)小金屬工具或鐵條導(dǎo)電體導(dǎo)電。

3.2 電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)維修操作規(guī)程

檢修電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)時(shí)要按照以下維修規(guī)程進(jìn)行，以防安全事故的發(fā)生：

3.2.1 關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將鑰匙移出智能系統(tǒng)探測(cè)范圍外。

3.2.2 斷開(kāi)12V輔助電池的負(fù)極端子。

3.2.3 戴上絕緣手套、防護(hù)眼鏡，穿上絕緣膠鞋，鋪設(shè)絕緣膠墊，使用警戒欄等安全隔離措施，并樹(shù)立高壓警示牌。

3.2.4 拔下高壓電池的橙紅色維修手柄，等待10分鐘以上時(shí)間確保變頻器總成內(nèi)的高壓電放完。

3.2.5 檢測(cè)變頻器輸出端子的電壓，確認(rèn)為0V后，才能根據(jù)實(shí)際故障現(xiàn)象進(jìn)行故障檢修，如需要斷開(kāi)高壓線路，必須用絕緣膠帶包好。

4 結(jié)語(yǔ)

從上述歸納可以看出，純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)檢修時(shí)除要求檢修人員有基本的空調(diào)理論知識(shí)和檢修經(jīng)驗(yàn)外，還特別強(qiáng)調(diào)檢修安全。純電動(dòng)車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)最大的區(qū)別是電動(dòng)汽車(chē)由于用電力驅(qū)動(dòng)，空調(diào)驅(qū)動(dòng)器總成、電動(dòng)壓縮機(jī)、電加熱芯PTC等維修都涉及高壓，必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作要求進(jìn)行檢修操作。

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作者簡(jiǎn)介：張明華（1982-），女，湖南邵陽(yáng)人，海南省技師學(xué)院講師，碩士，研究方向：汽車(chē)運(yùn)用與維修。

（責(zé)任編輯：小 燕）