汽車空調(diào)系統(tǒng)阻塞故障分析與探討

謝錦濤

（廣東省財政職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車工程系，廣東 廣州 510540）

汽車空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)噹械目諝膺M(jìn)行制冷、加熱，對空氣清新度進(jìn)行凈化、換氣，調(diào)節(jié)空氣的流動性，從而為駕乘人員提供舒適的環(huán)境，使得行車更加安全。熱是能量的一種，所有物質(zhì)都含有熱［1］。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中使用R134a冷媒，當(dāng)冷媒的熱量升高或者下降時，它的狀態(tài)和溫度都會隨之而改變，當(dāng)液態(tài)的冷媒蒸發(fā)成為氣體過程中，從外界吸取熱量，把周邊環(huán)境的溫度降低。當(dāng)空調(diào)制冷系統(tǒng)的密封通道出現(xiàn)堵塞，液態(tài)冷媒通過堵塞部位，因堵塞造成冷媒量減少，從而導(dǎo)致壓力降低，引起冷媒蒸發(fā)，最終影響空調(diào)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器工作性能，降低空調(diào)制冷效果。

1 案例故障檢查

根據(jù)凱迪拉克SRX車主反映的故障現(xiàn)象，起動汽車，開空調(diào)，出風(fēng)口風(fēng)量正常，但制冷效果差，故障現(xiàn)象可重現(xiàn)。觀察空調(diào)系統(tǒng)外觀，無明顯油跡，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行壓力確認(rèn)及讀取空調(diào)數(shù)據(jù)流。

1）在不起動車輛和空調(diào)情況下，接上臺式冷媒機(jī)。打開高低壓管各處閥門，連通高低壓表，低壓表顯示讀數(shù)580 kPa，高壓表顯示讀數(shù)600 kPa，判定壓力數(shù)值大小正常。

2）起動車輛，開啟空調(diào)制冷時，測試空調(diào)高、低壓管壓力。低壓表的壓力從580 kPa下降到230 kPa，判定在正常范疇。高壓側(cè)壓力表不升反而下降，緩慢地從600 kPa下降到500 kPa，判定高壓處壓力異常。系統(tǒng)冷媒壓力會受到外界溫度、壓縮機(jī)工作性能等影響，產(chǎn)生一定范圍波動，空調(diào)高壓管工作標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該保持在1 370～1 570 kPa之間。

3）起動車輛，開空調(diào)制冷時，通過故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，高壓管壓力數(shù)值是1 430 kPa，與冷媒機(jī)的壓力表測試不一致，故障診斷儀查看數(shù)據(jù)流信息來自于壓力傳感器監(jiān)測到的高壓管壓力。

熄火并關(guān)閉空調(diào)10 min后，鑰匙扭到IG擋位，使用故障診斷儀讀取高壓管路的壓力值為650 kPa。臺式冷媒機(jī)檢測的高、低壓管的壓力值分別為650 kPa和600 kPa左右。對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷劑R134a回收，共800 g，推測空調(diào)系統(tǒng)冷媒無泄漏。

2 案例故障分析

圖1 凱迪拉克SRX制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

維修應(yīng)遵循先易后難、先外后內(nèi)的維修原則。對冷媒機(jī)測試高壓管壓力與故障診斷儀測試高壓管壓力不一致進(jìn)行分析。凱迪拉克SRX制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，根據(jù)結(jié)構(gòu)，推測冷凝器或干燥器存在堵塞。用手觸摸制冷系統(tǒng)的高、低壓管路，壓縮機(jī)至冷凝器之間的高壓管路溫度高。冷凝器元件上的溫度經(jīng)過觸摸，冷凝器從上至下有溫差下降，判定正常。干燥器入口處溫?zé)幔隹跍囟让黠@降低，干燥器進(jìn)、出口存在明顯溫差，屬于異常現(xiàn)象。另外，干燥器到膨脹閥的高壓管溫度也明顯偏低，也屬于異?，F(xiàn)象。根據(jù)壓力測試結(jié)果、空調(diào)結(jié)構(gòu)、管路冷熱情況和經(jīng)驗分析，判定發(fā)生故障最大可能是冷媒壓力傳感器至高壓接口之間存在堵塞，而堵塞的位置很可能是干燥器。

3 案例故障排除

干燥器起到去除水分和雜質(zhì)的作用，而且容易臟污。首先拆解干燥器，使用氣壓測試器測試干燥器通氣情況，對比正常干燥器，發(fā)現(xiàn)故障車的干燥器氣阻過大，更換干燥器。查看干燥器里的干燥劑，明顯存在灰色鐵粉臟污，更換壓縮機(jī)，防止產(chǎn)生二次臟污蔓延。另外為保證維修可靠，對空調(diào)系統(tǒng)的管路、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器進(jìn)行拆分，對拆分的各個部件使用純酒精進(jìn)行內(nèi)部清洗，去掉內(nèi)部含有鐵屑粉的油污及雜質(zhì)，直到酒精流出端無臟污為止，然后使用高壓氣槍，把遺留在冷媒通道內(nèi)部的清洗液吹干。各個空調(diào)部件安裝完畢，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空保壓，檢查其密封性，壓力表真空值無變化，確認(rèn)空調(diào)制冷系統(tǒng)密封性可靠，無泄漏。查找維修手冊規(guī)格，按照廠家的要求 ，重新給車輛加注R134a冷媒和壓縮機(jī)油。起動車輛，開空調(diào)，測試出風(fēng)口的溫度，約為6℃，判定空調(diào)制冷效果良好。

4 堵塞故障的分析與探究

空調(diào)堵塞主要發(fā)生在以下3種情況。一是空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)部件損壞，需要更換空調(diào)部件或者重新加注冷媒，均需及時補(bǔ)充壓縮機(jī)油。如修復(fù)后沒有及時補(bǔ)充壓縮機(jī)油，容易導(dǎo)致壓縮機(jī)在嚴(yán)重缺油的狀態(tài)下工作，造成嚴(yán)重磨損，使磨損的金屬微粒隨制冷劑和壓縮機(jī)油一起循環(huán)而引起阻塞［2］。二是出現(xiàn)在使用年限較長的車輛上，由于壓縮機(jī)內(nèi)部不斷壓縮冷媒，在高壓粗暴的工作環(huán)境當(dāng)中，常年工作累積的鐵屑會導(dǎo)致空調(diào)制冷系統(tǒng)堵塞，引起制冷不良。三是由于使用劣質(zhì)冷媒，冷媒所含R134a的純度低，摻雜一些其它化學(xué)物質(zhì)。純度低的劣質(zhì)制冷劑腐蝕性極強(qiáng)，且容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致管道堵塞。

空調(diào)制冷系統(tǒng)正常情況下高壓管的管路溫度較高，不存在低溫現(xiàn)象。當(dāng)空調(diào)管路發(fā)生堵塞的時候，液體冷媒經(jīng)過量減少，壓力降低導(dǎo)致冷媒汽化降溫。如果堵塞嚴(yán)重，容易引起堵塞部位前后溫差大，甚至結(jié)霜。本人根據(jù)過往工作的空調(diào)不良調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，汽車空調(diào)堵塞常發(fā)生在干燥器和膨脹閥中。

1）干燥器發(fā)生堵塞可以通過觸摸來判定故障，觸摸干燥器前后管路。如果前后管路有明顯溫差，證明干燥器堵塞起到節(jié)流的作用，此時需更換干燥器，同時檢查發(fā)生故障的原因，只有找出堵塞的根本源頭，方可徹底排除故障，干燥器堵塞常見的有冰堵和臟堵。冰堵是因為干燥劑失效或者吸水飽和，不能及時吸收制冷劑中的水，導(dǎo)致形成冰堵現(xiàn)象。臟堵是由于干燥器有過濾的功能，空調(diào)系統(tǒng)中存在的固體細(xì)?；驂嚎s機(jī)工作磨損產(chǎn)生的鐵屑，制冷劑工作流動過程中，過量的臟污顆粒被干燥器過濾，導(dǎo)致臟堵。

2）膨脹閥堵塞一般都會伴隨著干燥器堵塞，當(dāng)膨脹閥堵塞的時候，干燥器祛除雜質(zhì)的能力很可能到達(dá)極限飽和狀態(tài)，這樣就導(dǎo)致一部分的水分和灰色狀雜質(zhì)帶到空調(diào)管路系統(tǒng)中，膨脹閥的流通冷媒通道細(xì)小，容易堵塞。在維修過程中可以通過低壓管路的壓力和溫度異常，進(jìn)行分析判定故障原因。

維修車輛空調(diào)故障的時候，診斷思路必須清晰。在壓縮機(jī)至膨脹閥之間，如果高壓管路某處出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，則表明在結(jié)霜部位的前端有嚴(yán)重阻塞現(xiàn)象，由于阻塞形成一定的節(jié)流作用，冷媒以霧狀噴出，壓力變低逐漸汽化，吸收熱量制冷。車輛的故障判斷可優(yōu)先通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析使問題范圍收窄或鎖定，可提高維修的準(zhǔn)確性。實際維修工作中，由于車型不同，制冷劑的加注量或壓力值也有所不同，對于維修時的操作或技術(shù)要求，維修人員應(yīng)以維修車型的維修手冊為準(zhǔn)。