現(xiàn)代汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理與故障檢修分析

張 鵬，胡 劍

(1.江蘇省贛榆中等專業(yè)學校，江蘇 贛榆 222100；2.連云港市政府辦公室，江蘇 連云港 222000)

0 引言

空調(diào)是現(xiàn)代汽車制造中不可或缺的系統(tǒng)之一，可以通過改善溫濕度為車內(nèi)人員提供舒適環(huán)境，同時保證車內(nèi)空氣清潔[1]。然而，由于汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其故障檢修也相對繁瑣，所以想要充分發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)的作用和功能，需要掌握其結(jié)構(gòu)原理，并結(jié)合實際情況實現(xiàn)故障檢修。

1 現(xiàn)代汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理

1.1 組成結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代汽車中的空調(diào)系統(tǒng)主要功能具體可以集中在三個方面，分別為供暖、制冷以及排風。通過這三個功能能夠?qū)崿F(xiàn)改善車內(nèi)空氣質(zhì)量以及調(diào)節(jié)車內(nèi)溫濕度的要求。具體可以從以下幾個方面進行分析：第一，制冷系統(tǒng)。大多數(shù)中小型汽車的制冷系統(tǒng)，都是先將熱交換器冷卻，再將鼓風機吹進車內(nèi)的空氣冷卻，從而降低車內(nèi)溫度。第二，除濕系統(tǒng)。如果汽車內(nèi)部濕度較大，通過蒸發(fā)器進行冷卻，車內(nèi)水分會凝結(jié)在一起，有利于降低車內(nèi)濕度。第三，供暖系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車中的暖風系統(tǒng)，其主要功能在于供暖和除霜。大部分中小型汽車的暖風系統(tǒng)在運行過程中，都是依靠發(fā)動機冷卻液來提高車內(nèi)溫度，使車內(nèi)溫度滿足人體舒適需求。第四，排風系統(tǒng)。排風系統(tǒng)的主要作用是將車內(nèi)空氣與外部新鮮空氣交換，從而改善車內(nèi)空氣質(zhì)量。第五，加濕系統(tǒng)。如果汽車內(nèi)部過于干燥，可以利用蒸發(fā)器提高車內(nèi)濕度[2]。第六，空氣過濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)⑵噧?nèi)部粉塵、異味以及有害氣體過濾，保證車內(nèi)空氣清新，安全舒適。

1.2 工作原理

第一，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理。汽車空調(diào)在運行過程中，通過制冷器吸收蒸發(fā)器管外空氣熱量，達到降低溫度的最終效果。具體來說，就是先將制冷劑利用空調(diào)壓縮機進行壓縮，使制冷劑在高溫作用下轉(zhuǎn)換為氣體，而后進入管道。在此過程中，制冷劑遇到冷凝器會降低溫度。并通過儲液干燥器處理，使其形成高壓液體。隨后利用膨脹閥節(jié)流，降低高壓液體的壓力，使其形成低溫、低壓液體。最后液體流動到蒸發(fā)器時，與通風口處空氣熱量發(fā)生反應(yīng)并蒸發(fā)，從而達到降低車內(nèi)溫度的目標。結(jié)合大部分汽車構(gòu)造來看，大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器和散熱器都安裝在汽車車頭發(fā)動機附近，這種布局方式存在一定科學性，在運行過程中，發(fā)動機能夠通過自身動力驅(qū)動風扇吹風，從而為空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器和散熱器進行散熱。如果車輛逆風行駛，會進一步提高散熱效果[3]。

第二，汽車空調(diào)供暖系統(tǒng)工作原理?，F(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)常見的供暖方式有兩種，一種為利用水暖進行供暖，另一種是利用空氣進行供暖。其中利用水暖方式供暖時，制冷系統(tǒng)會自動停止，此時汽車發(fā)動機中的儲水會通過熱水閥進行加熱，而后進入熱交換器，利用風扇裝置將升溫后的熱氣吹入車內(nèi)。而空氣供暖是將發(fā)動機排放的廢氣進行回收、處理，使其能夠?qū)⑼饨缈諝膺M行加熱，從而改善車內(nèi)溫度。

第三，汽車空調(diào)排風系統(tǒng)工作原理。排風系統(tǒng)的工作原理是利用風機使車內(nèi)空氣強制性循環(huán)運動。具體來說，就是風機將外界空氣從風口吸入，經(jīng)過熱交換器時空氣被加熱，而后通過出風口進入車內(nèi)，從而改善車內(nèi)空氣質(zhì)量?，F(xiàn)代汽車排風系統(tǒng)中馬達驅(qū)動鼓風機是最為常見的風扇裝置之一。與此同時，通過不同風門，還能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)風量大小的功能。

2 現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)使用時應(yīng)該注意的問題

通過上文分析可以看出，現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，在日常使用過程中，需要嚴格遵循使用要求，才能夠在發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)功能和作用基礎(chǔ)上延長其使用壽命，從而為后期維護管理提供便利。具體來說，第一，需要嚴格按照正確操作使用空調(diào)系統(tǒng)按鍵裝置。汽車內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)所有功能都集中在一個面板，通過選擇不同按鍵實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)不同功能運行需求。然而，由于空調(diào)系統(tǒng)按鍵裝置上的標識大多為英文縮寫，所以在實際使用過程中，需要全面掌握不同標識的意義，并正確操作按鍵裝置，避免操作失誤，導致空調(diào)系統(tǒng)紊亂，從而產(chǎn)生故障[4]。第二，盡可能減少空調(diào)系統(tǒng)按鍵裝置的使用次數(shù)，尤其對于按鍵裝置中的開啟按鈕，如果頻繁啟動會引發(fā)機械故障。第三，由于汽車在運行過程中時常處于復(fù)雜工作狀態(tài)，因此空調(diào)系統(tǒng)在使用時也時常存在不同功能交替運行情況。因此，為避免空調(diào)系統(tǒng)故障，需要定期對空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部零件進行更換和保養(yǎng)，從根源上減少故障幾率。

3 現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)故障檢修方法

3.1 故障檢查方法

(1)觀察法。觀察法是汽車空調(diào)系統(tǒng)故障檢查中最基礎(chǔ)、最常見的方法之一，在故障維修方面發(fā)揮重要作用，觀察法簡單易行，適用于較為明顯的空調(diào)故障檢查。例如：接入空調(diào)后，技術(shù)人員可以利用視液鏡對氣泡流動實際情況進行科學觀察，在觀察過程中，如果氣泡在一段時間后消失，說明汽車空調(diào)系統(tǒng)運行正常，相反，如果氣泡一直存在，則說明空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部缺少制冷劑作用，導致內(nèi)部存在故障。另外，如果在觀察過程中始終沒有氣泡產(chǎn)生，并且伴有濺水現(xiàn)象，則可以判斷制動機存在問題，需要結(jié)合實際情況適當調(diào)整。雖然故障觀察法簡單易行，并且故障判斷及時、快速，但是僅適用于顯而易見的小型故障，針對復(fù)雜故障無法做出及時、正確的判斷，因此存在一定局限性和制約性。

(2)表檢法。引發(fā)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因有很多種，其中包括人為因素、環(huán)境因素、自身因素等。因此，一旦空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，并且無法通過觀察法對故障類型進行判斷，就需要借助表檢法進行檢測。表檢法主要是利用先進的儀器設(shè)備對空調(diào)系統(tǒng)故障進行排查，具有科學性和準確性特點。在實際使用過程中，首先技術(shù)人員需要將壓力表分別連接在汽車壓縮機高壓閥和低壓閥中，并結(jié)合壓縮機運行和靜置狀態(tài)進行分析，利用監(jiān)測數(shù)據(jù)對空調(diào)故障進行確定。其次，如果氣溫在30 ℃左右的情況下發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1500～2000 r·min-1，說明空調(diào)系統(tǒng)運行正常，如果超出或低于該范圍，則說明空調(diào)系統(tǒng)存在故障，需要技術(shù)人員進一步對故障進行分析[5]。表檢法是建立在先進科學技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的故障檢測方法，能夠提高故障檢測質(zhì)量和效率，降低故障檢測不利影響，但是在使用表檢法過程中，技術(shù)人員需要提前對壓力表進行測試和試驗，保證壓力表運行正常，從而避免壓力表不準確造成的檢測結(jié)果誤差。

3.2 常見故障維修

(1)空調(diào)系統(tǒng)制冷故障維修。汽車空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的制冷故障大多為電器故障引發(fā)。例如：電路開關(guān)、風機開關(guān)等產(chǎn)生問題，或者壓縮機線圈和電磁閥短路以及接地不良等。此時，在故障檢查過程中，技術(shù)人員可以利用萬用表對電路開關(guān)、風機開關(guān)等容易產(chǎn)生故障的位置進行排查，并對壓縮機皮帶松緊程度以及電磁離合器線圈完整性進行分析，從而確定故障位置，并采取措施進行維修。

(2)空調(diào)系統(tǒng)聲音異常?？照{(diào)系統(tǒng)在運行過程中如果產(chǎn)生噪聲，需要技術(shù)人員通過停機檢查方式進行排查。第一，需要對壓縮傳動帶進行排查，如果發(fā)現(xiàn)傳動帶松弛，需要及時調(diào)整或更新。第二，對風扇電機的扇葉以及其他部件進行排查，如果出現(xiàn)松散或互相碰撞情況，需要及時調(diào)整校正。第三，對電機軸承整體性進行檢查，在條件允許情況下，可以將電機軸承拆除并涂抹潤滑劑，或者更換壓縮機。

綜上所述，現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，為后期維護檢修帶來巨大挑戰(zhàn)，本文結(jié)合空調(diào)內(nèi)部構(gòu)造以及工作原理進行分析，提出了維護檢修具體方法，希望為提高汽車內(nèi)部舒適性有所幫助。