一例多用途汽車空調(diào)系統(tǒng)故障排除

宋健

荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院新能源汽車學(xué)院 湖北 荊州 434100

故障診斷和排除 接到故障車后首先對(duì)故障車進(jìn)行了故障驗(yàn)證。首先打開車窗，保證空氣流通，讓車內(nèi)車外環(huán)境溫度一致；連接空調(diào)歧管壓力表，將溫度計(jì)放置在空調(diào)出風(fēng)口；啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后關(guān)閉車窗并啟動(dòng)空調(diào)，空調(diào)溫度調(diào)制最低檔，空調(diào)出風(fēng)模式調(diào)為內(nèi)循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1500RPM/MIN，鼓風(fēng)機(jī)調(diào)至第3檔，等待十分鐘后發(fā)現(xiàn)在環(huán)境溫度29 ℃時(shí)空調(diào)出風(fēng)口溫度為17.4 ℃，而正常溫度應(yīng)該在10 ℃以下，確認(rèn)故障車空調(diào)制冷效果不良。

接著對(duì)實(shí)車做檢查發(fā)現(xiàn)，水箱前兩散熱風(fēng)扇在高速工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度表指針在中間位置，表明發(fā)動(dòng)機(jī)溫度正常。空調(diào)蒸發(fā)器的低壓連接管路經(jīng)人手觸摸反應(yīng)偏涼，但溫度不夠低。由檢測(cè)壓力表讀出高壓的數(shù)值為1.48 MPa，由檢測(cè)壓力表讀出低壓的數(shù)值為0.37MPa,一般大多數(shù)車輛在正常工作的情況下高壓側(cè)壓力約為1.4 MPa，低壓管路一側(cè)壓力約為0.35 MPa，綜上可見此車的高、低壓管路顯示值均偏高。和車主溝通后得知，此故障車輛曾經(jīng)更換了空調(diào)壓縮機(jī)、膨脹閥和干燥器。由于該車配置前后雙空調(diào)系統(tǒng)，以前修理過程又重新加注了1.2公斤的制冷劑，但是空調(diào)效果一直不好，沒有改善，于是又建議客戶去更換散熱器和冷凝器，客戶覺得維修很盲目沒有接受，然后將故障車輛寄予我這里維修。

圖1 故障車空調(diào)系統(tǒng)管路高、低壓側(cè)壓力及空調(diào)出風(fēng)口溫度

經(jīng)查閱相關(guān)資料后得知，空調(diào)系統(tǒng)高、低壓管路壓力的高低主要由車輛內(nèi)外溫度差、制冷劑的加注量、熱負(fù)荷決定。如果制冷劑加注過多會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)高低壓管路壓力增高；一般情況下，當(dāng)環(huán)境溫度在30 ℃～35 ℃時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)高壓管路壓力應(yīng)為1.35 MPa～1.5 MPa，低壓管路壓力應(yīng)為0.18 MPa～0.25 MPa，另外當(dāng)環(huán)境溫度增高或車內(nèi)熱負(fù)荷增加都會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)高低壓路壓力上升。但此故障車輛空調(diào)出風(fēng)口溫度比正常高很多，而且兩管路壓力較高，屬于非正常情況。

故障車輛制冷劑加注量為標(biāo)準(zhǔn)的1.2KG，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度正常，但空調(diào)系統(tǒng)高低壓管路壓力仍然偏高，只有車輛的熱負(fù)荷過高一種情況會(huì)造成此結(jié)果。車輛熱負(fù)荷過高的情況可能會(huì)是車輛密封性能不良導(dǎo)致外部熱量進(jìn)入車內(nèi)。

檢查車輛的密封情況為正常；車輛的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)也已接通，車輛維修人員在車外查看后發(fā)現(xiàn)刮水器下的循環(huán)進(jìn)風(fēng)口有氣流聲，將薄紙片放在進(jìn)風(fēng)口，紙片會(huì)被牢牢吸住，吸力很強(qiáng)，說明外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口吸入了 大量的外部熱量進(jìn)入車輛駕駛室內(nèi)，車輛的內(nèi)外循環(huán)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，內(nèi)循環(huán)開關(guān)不工作、內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門受損、空調(diào)控制單元失靈、風(fēng)門控制電動(dòng)機(jī)異常、相關(guān)線路受損等可能是是導(dǎo)致內(nèi)外循環(huán)系統(tǒng)不能工作的原因。

圖2 測(cè)試外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口的吸力

遵循由簡到繁的準(zhǔn)側(cè)對(duì)上述問題一一進(jìn)行排查，第一步我們是檢查了內(nèi)、外循環(huán)風(fēng)門的工作是否正常，拆卸掉儀表臺(tái)靠近前窗玻璃的裝飾板后后檢查循環(huán)風(fēng)門，發(fā)現(xiàn)該循環(huán)風(fēng)門在外循環(huán)模式。第二步，我們著重檢測(cè)檢查循環(huán)風(fēng)門控制電機(jī)，檢測(cè)其控制電路和搭鐵線，檢查后確認(rèn)風(fēng)門控制電動(dòng)機(jī)供電線路和內(nèi)外循環(huán)控制電路均正常。經(jīng)過檢查，供電和搭鐵均工作正常。嘗試更換內(nèi)外循環(huán)控制電動(dòng)機(jī)后重新啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)控制風(fēng)門工作正常。運(yùn)行十分鐘后，空調(diào)系統(tǒng)高低壓路壓力分別為1.35 MPa和0.28 Mpa，空調(diào)出風(fēng)口溫度為8.4 ℃。

圖3 空調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)正常后管路高、低壓側(cè)壓力和出風(fēng)口溫度

圖4 內(nèi)外循環(huán)電機(jī)總成

圖5 分解后的循環(huán)電機(jī)總成（依次為風(fēng)門驅(qū)動(dòng)齒、步進(jìn)電機(jī)、電阻組件及其分解件）

自動(dòng)空調(diào)內(nèi)外循環(huán)電機(jī)控制原理 具體原理是空調(diào)ECU根據(jù)駕駛員所設(shè)溫度及各傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，計(jì)算TAO值，從而確定風(fēng)門開度及鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等[什么是TAO值？即車內(nèi)溫度保持在設(shè)定溫度的必要風(fēng)機(jī)出風(fēng)口空氣溫度，空調(diào)控制器根據(jù)輸入的信號(hào)（室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器）和溫度設(shè)定計(jì)算出來的?？照{(diào)控制器參照這個(gè)TAO值對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制。TAO值可由以下公式計(jì)算得出： TAO=A×TSET-B×TR-C×TAMD×TS+E 式中：TSET—設(shè)置溫度,TR—室內(nèi)溫度,TAM—室外溫度,TS —陽光強(qiáng)度,A到E—常數(shù)。 然后空調(diào)控制器根據(jù)TAO值和蒸發(fā)箱溫度傳感器信號(hào)，計(jì)算空氣混合控制風(fēng)擋的開度（SW）。 式中： A、B、C—常數(shù)，TE—蒸發(fā)器溫度傳感器信號(hào)]來確定RECIRC（循環(huán)空氣）或FRESH（新鮮空氣）是否作為當(dāng)時(shí)工作方式，并將這個(gè)決定輸出至 進(jìn)氣控制伺服電機(jī)，從而執(zhí)行控制。

圖6 進(jìn)氣內(nèi)外循環(huán)控制電路圖

如果給予端子③與①或②與①上足夠的電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)開始工作。內(nèi)置于自動(dòng)空調(diào)器放大器中的微電腦，參考TAO值，最終確定以最合適的工作方式作為當(dāng)前工作方式，并根據(jù)這一決定（圖中的示例是FRESH方式），接通FRS（新鮮空氣）晶體管FRS Tr。從而使觸點(diǎn)B接地，在端子③與①之間產(chǎn)生電壓差，這一電壓差使電流從端子①流至電機(jī)，經(jīng)移動(dòng)觸點(diǎn)至端子③，然后到FRS Tr，最后搭鐵，從而啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使移動(dòng)觸點(diǎn)離開RECIRC位置至FRESH位置。將觸點(diǎn)B與移動(dòng)觸點(diǎn)斷開，進(jìn)入FRESH工作方式。

當(dāng)微電腦參考TAO值的時(shí)候，首先要確定當(dāng)前要在RECIRC方式工作，其運(yùn)作程序與進(jìn)入FRESH方式是相仿的。

當(dāng)按下DEF開關(guān)時(shí)，就將強(qiáng)制進(jìn)氣方式轉(zhuǎn)至FRESH，清除風(fēng)擋玻璃內(nèi)側(cè)上的霧氣，并防止霧氣繼續(xù)形成，此功能為新鮮空氣強(qiáng)制進(jìn)氣控制 。 空調(diào)供氣控制還有一個(gè)功能則是改變循環(huán)空氣和新鮮空氣的比值，他們的工作原理與溫度的控制基本相同。

總結(jié)

該故障車輛空調(diào)制冷效果不理想，高低壓管路側(cè)壓力過高。這種故障情況一般由制冷劑加注過量或制冷效果不良造成。在實(shí)際維修過程中，不但要考慮上述因素還要考慮車輛內(nèi)部熱負(fù)荷過大造成空調(diào)制冷效果不良的情況，而造成內(nèi)部熱負(fù)荷增大的情況有多種，除了車輛密封性能不好會(huì)導(dǎo)致上述結(jié)果外，內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門和控制電機(jī)工作異常以及控制相關(guān)電路損壞都會(huì)造成車內(nèi)熱負(fù)荷增大。在實(shí)際維修過程中，不同車型對(duì)應(yīng)不同的內(nèi)外循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)際操作要多加注意。

一般車輛的內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門都隱藏在前儀表臺(tái)的內(nèi)部，不容易觀察，可以通過以下方法判斷內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門工作是否正常：啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以后，將空調(diào)循環(huán)模式調(diào)整為內(nèi)循環(huán)模式，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)速調(diào)到最高風(fēng)速檔，然后用薄紙片或直接用手放置在前擋風(fēng)玻璃下方，即刮水器下的循環(huán)進(jìn)風(fēng)口處，此處一般為外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，觀察感受是否有強(qiáng)勁氣流通過，如果紙片被牢牢吸住則表明車輛空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作，內(nèi)外循環(huán)不能正常切換，需要仔細(xì)檢修。