淺談汽車空調(diào)管路接頭泄漏分析與解決

黃偉雄

關(guān)鍵詞：空調(diào)管路;泄漏;密封原理

0 引言

空調(diào)管路連接壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四大空調(diào)系統(tǒng)部件，形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，制冷劑就在這一密閉系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)或循環(huán)流動(dòng)?？照{(diào)管路作為汽車空調(diào)的必要組成部分，其可靠性很大程度上決定了空調(diào)功能的正常發(fā)揮。統(tǒng)計(jì)表明，汽車空調(diào)因制冷劑泄漏引起的空調(diào)故障占全部故障的80.00% 左右[1]。接頭泄漏是空調(diào)管路常見的失效模式之一。

1 某車型空調(diào)管路泄漏現(xiàn)狀

2019年12月，我司生產(chǎn)車間反饋某車型冷媒加注失敗問題突出，嚴(yán)重影響一次下線合格率。統(tǒng)計(jì)當(dāng)月影響下線質(zhì)量前5 位問題，排在首位的就是冷媒加注失?。ū?）。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管接頭處泄漏占冷媒加注失敗的89.36%（表2）。

2 管路接頭密封原理

泄漏處于前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管連接位置（圖1），該接頭采用密封圈徑向密封方式，主要依靠密封圈擠壓變形起密封作用。其密封效果主要受壓縮機(jī)吸氣管溝槽尺寸和密封尺寸、O 形密封圈線徑與內(nèi)徑、前蒸發(fā)器出口管壓板內(nèi)徑、密封面的平整度以及裝配等因素影響（圖2）。

3 泄漏原因分析

根據(jù)前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管接頭密封原理分析，采用樹狀圖對(duì)該接頭泄漏問題從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面進(jìn)行全面分析（圖3）。

3.1 員工未按SOS標(biāo)準(zhǔn)操作

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)空調(diào)管路泄漏故障車檢查，確認(rèn)接頭密封圈表面涂有冷凍油。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，員工能夠按照SOS標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書操作，密封圈表面正確涂抹冷凍油，但仍出現(xiàn)冷媒加注失敗現(xiàn)象。判定該因素為非要因。

3.2 定扭電槍未校準(zhǔn)

現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)電扭槍校準(zhǔn)有效期至2020 年10月31 日，在校準(zhǔn)有效期內(nèi)，且員工使用工具正確。此處螺栓擰緊標(biāo)準(zhǔn)扭矩為6.00 ～ 12.00 N·m，電扭槍的設(shè)定為9.00 N · m。隨機(jī)測(cè)量10 輛故障車，復(fù)測(cè)扭矩在7.59 ～ 9.27 N · m，扭矩?zé)o問題。判定該因素為非要因。

3.3 密封圈內(nèi)徑與線徑尺寸偏小

由于受密封圈特性限制，裝配后的密封圈發(fā)生形變，尺寸會(huì)產(chǎn)生變化，無法準(zhǔn)確判定裝車前是否合格。因此決定隨機(jī)抽查100 件未裝車密封圈尺寸，然后選取部分投影檢測(cè)合格密封圈進(jìn)行裝車跟蹤驗(yàn)證。選取50 件線徑投影尺寸為2.35 ～ 2.41 mm 的密封圈，正常裝配在壓縮機(jī)吸氣管上后，做打鉤標(biāo)識(shí)。跟蹤零件裝車情況，下線依舊反饋有4 輛車?yán)涿郊幼⑹　４_認(rèn)故障時(shí)，再返修強(qiáng)加冷媒，仍是從前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管接頭泄漏。由此排除密封圈不合格的影響。

3.4 脹接管路內(nèi)徑尺寸偏大

隨機(jī)抽5 輛故障車的前蒸發(fā)器出口管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量脹接壓板后管路內(nèi)徑尺寸，測(cè)量結(jié)果為18.32 ～ 18.38 mm，均符合標(biāo)準(zhǔn)18.30 ～ 18.40 mm。由此排除脹接管路內(nèi)徑尺寸偏大的影響。

3.5 脹接管路密封面不平整

該車型同時(shí)在柳州跟重慶兩地生產(chǎn)，供應(yīng)商的前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管也分別在柳州工廠和重慶工廠生產(chǎn)，而重慶基地生產(chǎn)的該車型未發(fā)現(xiàn)前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管接頭泄漏問題。緊急切換一批重慶工廠生產(chǎn)的壓縮機(jī)吸氣管與前蒸發(fā)器出口管與柳州工廠交叉互換進(jìn)行驗(yàn)證，問題鎖定在柳州工廠生產(chǎn)的前蒸發(fā)器出口管。進(jìn)一步對(duì)比前蒸器出口管，發(fā)現(xiàn)柳州工廠生產(chǎn)的前蒸發(fā)器出口管脹接壓板管路內(nèi)壁密封面凹凸不平。

為了驗(yàn)證凹凸不平為泄漏的要因，小組成員深入分析，初步判定柳州工廠生產(chǎn)的前蒸發(fā)器脹接壓板管路內(nèi)壁密封面凹凸不平問題，是受脹接模具影響，模具表面不平整導(dǎo)致脹接出來的管路內(nèi)表面凹凸不平。于是在柳州工廠更換備用模具生產(chǎn)30 件進(jìn)行裝車跟蹤驗(yàn)證，結(jié)果沒有出現(xiàn)泄漏情況。判定脹接管路密封面不平整是導(dǎo)致前蒸發(fā)器出口管與壓縮機(jī)吸氣管接頭泄漏的要因。

3.6 密封圈安裝溝槽尺寸偏小

隨機(jī)抽5 輛故障車壓縮機(jī)吸氣管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量壓縮機(jī)吸氣管密封圈安裝溝槽尺寸，測(cè)量結(jié)果為14.46 ～ 14.54 mm，均符合標(biāo)準(zhǔn)14.45 ～ 14.55 mm。由此排除密封圈安裝溝槽尺寸偏小的影響。

3.7 管路接頭密封尺寸偏小

隨機(jī)抽5 輛故障車壓縮機(jī)吸氣管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量壓縮機(jī)吸氣管密封尺寸，測(cè)量結(jié)果為18.16 ～ 18.24 mm 均符合標(biāo)準(zhǔn)18.10 ～ 18.25 mm。由此排除管路接頭密封尺寸偏小的影響。

3.8 冷凍油涂抹工具附著異物

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查底盤壓縮機(jī)吸氣管與前蒸發(fā)器出口管接頭裝配工位，確認(rèn)冷凍油涂抹工具表面無異物、脫毛等情況，涂抹工具不使用時(shí)有保護(hù)套保護(hù)。排除冷凍油涂抹工具附著異物的影響。通過對(duì)以上8 個(gè)末端因素逐一排查確認(rèn)，最終鎖定導(dǎo)致泄露的原因?yàn)椋好浗庸苊芊饷娌黄秸▓D4）。

4 整改措施

經(jīng)調(diào)查分析，前蒸發(fā)器出口管管路密封面不平整是由于模具表面受損，不平整所導(dǎo)致。因此小組制定如下措施。

改進(jìn)措施：按照模具圖紙，重新加工脹接模具，經(jīng)測(cè)量、驗(yàn)證合格后入庫(kù)。

跟蹤驗(yàn)證：生產(chǎn)2 個(gè)批次共300 件前蒸發(fā)器出口管，100%觀察內(nèi)壁密封面，均無不平整現(xiàn)象。

措施實(shí)施后對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行跟蹤，冷媒加注失敗故障率由改善前的每月12.9% 降低到每月1.86%，改善效果明顯（圖5）。

5 結(jié)束語

本文從國(guó)內(nèi)某車型空調(diào)管路接頭泄漏案例出發(fā)，結(jié)合空調(diào)管路接頭密封原理，從人機(jī)料法環(huán)全面分析，找到了泄漏的真因，解決了該車型冷媒加注失敗的問題。同時(shí)本案例也為后續(xù)空調(diào)管路質(zhì)量開發(fā)及過程管控提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。