淺談日產(chǎn)風(fēng)度A32自動(dòng)空調(diào)間歇性不制冷故障分析與排除

孔觀若

汽車自動(dòng)空調(diào)的控制系統(tǒng)是在原有的手動(dòng)空調(diào)上改良的一套控制系統(tǒng)，一旦該系統(tǒng)發(fā)生故障，維修的難度比較大;在筆者的實(shí)際修理工作當(dāng)中，曾經(jīng)遇到一臺日產(chǎn)風(fēng)度車，由于制冷劑壓力傳感器的線路故障，而導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作，甚至不制冷等;現(xiàn)針對該車的故障排除過程進(jìn)行闡述，希望能與同行共勉。

一、問題的提出

去年，筆者接修一臺日產(chǎn)風(fēng)度A32的轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號為VQ30DE;車主反映該車的空調(diào)有間歇性不制冷的現(xiàn)象;在汽車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷系統(tǒng)工作正常;但在高速行駛或有不平路面行駛的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)短時(shí)的不制冷。據(jù)車主說這故障已經(jīng)持續(xù)了一段時(shí)間，也曾在其他修理廠修理過，但效果不明顯，于是又把車開進(jìn)了我廠進(jìn)行檢修。

二、自動(dòng)空調(diào)的組成及工作原理

（一）自動(dòng)空調(diào)的組成

電控自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)主要由空氣調(diào)節(jié)器（制冷、暖風(fēng)、通風(fēng)等裝置）和空調(diào)的操縱控制裝置等部分組成;其中操縱控制裝置包括溫度設(shè)定開關(guān)與選擇開關(guān)，電子控制系統(tǒng)中的傳感器、A/C放大器、執(zhí)行器及各種轉(zhuǎn)換閥門等，如圖1所示：

（二）自動(dòng)空調(diào)的工作原理

自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)A/C放大器（ECU）能根據(jù)各種傳感器輸入的信號和設(shè)定的溫度，經(jīng)處理后，輸出控制執(zhí)行元件的工作。通過空氣混合風(fēng)門改變冷熱風(fēng)的比例，進(jìn)而控制空氣流的溫度，當(dāng)車內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，A/C放大器（ECU）切斷電磁離合器的電源或停止驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，保持車內(nèi)溫度的恒定，A/C放大器還通過配風(fēng)風(fēng)門控制氣流流向;通過進(jìn)氣風(fēng)門控制進(jìn)氣來自車內(nèi)還是來自車外，保持車內(nèi)溫度滿足人體舒適的需求。

三、故障檢測與分析

了解自動(dòng)空調(diào)的組成及原理以后，用理論來指導(dǎo)實(shí)踐，先對空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果及管路壓力進(jìn)行一次仔細(xì)的檢測;把汽車停放在室內(nèi)通風(fēng)良好的地方，連接高低壓的測量表，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，把轉(zhuǎn)速提到1500rpm，將車窗打開，溫度設(shè)置為強(qiáng)冷，鼓風(fēng)機(jī)調(diào)到高速檔，循環(huán)方式設(shè)為內(nèi)循環(huán)，檢查制冷效果及壓力表的指示;結(jié)果發(fā)現(xiàn)空調(diào)制冷效果良好，高壓表顯示為165MPa，低壓顯示為021MPa。

由于車主反映，該車的故障時(shí)有時(shí)無，在高速行駛時(shí)或在顛簸路面的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的不制冷現(xiàn)象;因此，筆者把車開出去模擬狀態(tài)進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)在高速行駛的時(shí)候出現(xiàn)短時(shí)不制冷;在顛簸不平路面時(shí)，曾經(jīng)有十多分鐘不制冷。

從以上測試結(jié)果得知，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，管路的壓力保持在正常范圍內(nèi);因此，可證明管路系統(tǒng)以及機(jī)械部件的工作正常;故障可能在控制線路部分。下面就空調(diào)的控制線路進(jìn)行檢查。

（一）檢查壓縮機(jī)的電磁離合器線束

壓縮機(jī)的電磁離合器受發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制，如果線路存在接觸不良，就會(huì)造成短時(shí)的斷電現(xiàn)象，使通過電磁離合器的電流受到限制，在線圈與吸鐵之間不能建立足夠強(qiáng)的磁場強(qiáng)度，吸鐵和轉(zhuǎn)子不能吸附在一起旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)不能正常工作。

當(dāng)啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制壓縮機(jī)工作，具體線路如圖2所示，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，打開空調(diào)系統(tǒng);然后拔下電磁離合器的線束插頭，檢查線束端口NO1與車身搭鐵間的電壓是否有12V;同時(shí)拔下A/C繼電器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECM的連接線束，檢查線束內(nèi)NO27與車身之間的電壓是否有12V，測量繼電器線束端口NO2與ECM線束端口NO27之間的線束電阻，看是否存在導(dǎo)通電阻，經(jīng)以上檢查，A/C繼電器以及線束連接良好，不存在接觸不良現(xiàn)象。

（二）檢查進(jìn)氣溫度傳感器及線束

該空調(diào)系統(tǒng)采用熱敏電阻式的進(jìn)氣溫度傳感器，安裝在空調(diào)蒸發(fā)器片上;用來檢測蒸發(fā)器表面溫度，將溫度變化轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入A/C放大器，經(jīng)處理后，輸出控制電磁離合器的工作。當(dāng)蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度的高于（或低于）設(shè)定溫度時(shí)，接通（或切斷）電磁離合器的電源，以保持車內(nèi)溫度的恒定;其線路如圖3所示，該線路根據(jù)串聯(lián)分壓的原理來檢測R1上電壓降;R1阻值隨著蒸發(fā)器的溫度的變化而變化，由A/C放大器內(nèi)電路提供5V的參考電壓，把R1阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化;當(dāng)A/C放大器內(nèi)電路檢測到R1上電壓降發(fā)生變化時(shí);將此信號輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECM，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM輸出控制壓縮機(jī)電磁離合器電源的通斷。

為了準(zhǔn)確地檢測線路的好壞，先把蒸發(fā)器溫度傳感器拔下，檢查傳感器到A/C放大器之間的連接導(dǎo)線是否斷開、短路、松脫、銹蝕等;測量方法如圖3所示，利用萬能表歐姆檔測量導(dǎo)線兩端，看是否存在導(dǎo)通電阻;確保線路正常的同時(shí)，檢查蒸發(fā)器溫度傳感器的是否良好，該傳感器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，阻值隨溫度的升高而減少。具體數(shù)據(jù)如圖表1所示，以上檢查測得，各線路連接正常;進(jìn)氣溫度傳感器的阻值隨溫度的升高而減少，且反應(yīng)靈敏。

（三）檢查制冷劑壓力傳感器及其連接線束

制冷劑壓力傳感器安裝在管路系統(tǒng)的儲液罐上，該傳感器使用一個(gè)靜電壓力變換器，將制冷劑壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECM，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM根據(jù)此信號控制冷卻風(fēng)扇及壓縮機(jī)電磁離合器的電源。

在剛開空調(diào)的時(shí)候，管路中的壓力比較低，正常為05MPa左右，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制空調(diào)的繼電器搭鐵，壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)壓力上升到正常值時(shí)，冷凝器內(nèi)的溫度升高發(fā)動(dòng)機(jī)ECM提供5V的電源，其中一根線返回到發(fā)動(dòng)機(jī)ECM接地，隨制冷劑內(nèi)的溫度升高，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因開空調(diào)后，負(fù)荷增加而導(dǎo)致水溫過高的現(xiàn)象;其線路如圖4所示，該傳感器屬于有源傳感器，由壓力的變化，NO2端子的輸出電壓也發(fā)生變化，它們之間的變化關(guān)系特性曲線（1）所示，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM根據(jù)該傳感器信號的變化來控制冷卻風(fēng)扇和壓縮機(jī)的工作。

打開點(diǎn)火開關(guān)，關(guān)閉空調(diào);檢查傳感器的供電電路，測量傳感器NO1線與NO3線之間的電壓，正常應(yīng)為5V;且線路連接良好;為了正確判斷該傳感器的好壞，打開空調(diào)，測量信號線NO2與車身之間的動(dòng)態(tài)電壓;在測量之前連上高壓表，在不同的壓力下測量NO2的輸出電壓;正常情況下，壓力與電壓之間的關(guān)系如特性曲線（1）所示，連接萬能表，一邊看壓力表的指示，一邊看萬能表的指示;同時(shí)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到3000rpm，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壓力達(dá)到16MPa的時(shí)候，萬能表顯示出現(xiàn)瞬時(shí)0V，電子扇的轉(zhuǎn)速偏低，水溫有偏高的現(xiàn)象。

經(jīng)以上參數(shù)分析得知，故障出現(xiàn)在制冷劑壓力傳感器或連接線束。

四、故障排除

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下制冷劑壓力傳感器的插頭，檢查線路的導(dǎo)通情況;經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)NO2信號線上，靠近插口連接位置，導(dǎo)線內(nèi)部已經(jīng)折斷;在正常情況下，斷口位置外于接觸狀態(tài);當(dāng)有振動(dòng)或張力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)斷開，因此造成信號電壓突變?yōu)?V;發(fā)動(dòng)機(jī)ECM 誤認(rèn)為管路系統(tǒng)壓力低，控制冷卻風(fēng)扇處于低速工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM切斷壓縮機(jī)電磁離合器的電源。拔下制冷劑壓力傳感器的插頭，把NO2導(dǎo)線重新連接，故障即排除。

經(jīng)試車，高速行車或不平路面時(shí)，制冷系統(tǒng)均保持正常工作。

五、結(jié)束語

制冷劑壓力傳感器為檢測制冷系統(tǒng)是否正常工作的重要元件，因此其性能的好壞，將影響整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)作;在電子控制系統(tǒng)維修的過程中，線路接觸不良的故障普遍存在，而且故障在特定的環(huán)境下才會(huì)出現(xiàn);由于A/C放大器不會(huì)記憶故障碼，當(dāng)線路出現(xiàn)開路或短路的情況下，可以通過人工在空調(diào)面板上讀取故障碼;當(dāng)線路接觸良好的情況下，A/C放大器將自動(dòng)清除故障碼;因此會(huì)導(dǎo)致我們維修過程中容易走進(jìn)誤區(qū);對于這種情況，通過模擬故障發(fā)生的狀態(tài)，結(jié)合多種儀器進(jìn)行測量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，與正常的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

責(zé)任編輯 朱守鋰