汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的常見故障診斷

于麗麗

摘要：汽車的空氣調(diào)節(jié)裝置（簡稱汽車空調(diào)），即對汽車車廂內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、空氣潔凈度及空氣竄動(dòng)速度等部分或全部地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其控制在合適范圍內(nèi)，從而創(chuàng)造一個(gè)舒適的駕駛及乘坐環(huán)境。汽車空氣調(diào)節(jié)裝置主要由空氣制冷系統(tǒng)、空氣供暖系統(tǒng)、空氣強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)及空氣凈化系統(tǒng)等組成。在生活中人們俗稱的汽車空調(diào)主要指汽車空調(diào)中的制冷系統(tǒng)（冷氣系統(tǒng)）。本文主要分析汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成、工作過程及常見故障診斷排除，并給出正確使用空調(diào)及養(yǎng)護(hù)的方法。

Abstract： Air conditioning device for automobile （hereinafter referred to as automobile air conditioning）， that is， the air temperature， air humidity， air cleanliness and air movement speed in the automobile compartment are partially or completely adjusted to control them within an appropriate range， so as to create a comfortable driving and riding environment. Automobile air conditioning devices are mainly composed of air refrigeration system， air heating system， air forced ventilation system and air purification system Chemical system， etc. In life， the commonly known automobile air conditioning mainly refers to the refrigeration system （air conditioning system） in automobile air conditioning. This paper mainly analyzes the composition， working process and common fault diagnosis and troubleshooting of automobile air conditioning refrigeration system， and gives the correct use of air conditioning and maintenance methods.

關(guān)鍵詞： 制冷系統(tǒng);故障診斷;維護(hù);正確使用

Key words： refrigeration system;fault diagnosis;maintenance;correct use

中圖分類號：U472.41 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）05-0124-03

1 ?汽車空氣調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)基本組成及工作過程

1.1 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

制冷系統(tǒng)主要由制冷劑（俗稱冷媒，家用轎車使用的制冷劑型號為R134a）、壓縮機(jī)、儲液干燥器、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥等部件組成。壓縮機(jī)是整個(gè)制冷系統(tǒng)的動(dòng)力來源，即制冷系統(tǒng)的“泵”，通過發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)使制冷劑在系統(tǒng)被壓縮并做內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。如果壓縮機(jī)損壞，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)將失去運(yùn)行的動(dòng)力，出現(xiàn)不制冷的現(xiàn)象。由于技術(shù)的更新?lián)Q代，目前中高級轎車均使用變排量壓縮機(jī)，即隨著制冷的需求量不同，會適時(shí)改變制冷劑的壓縮量。在制冷工作過程中的有兩處進(jìn)行了熱交換，分別發(fā)生在冷凝器與蒸發(fā)器處，冷凝器外部熱量低于內(nèi)部熱量，蒸發(fā)器外部熱量高于內(nèi)部熱量。

1.2 制冷系統(tǒng)的工作過程（工作原理）

1.2.1 制冷系統(tǒng)的工作原理

車輛空調(diào)制冷原理與家用空調(diào)制冷原理是相同的：即利用蒸發(fā)器內(nèi)沸點(diǎn)很低的冷媒在汽化過程中要吸收周圍空氣中熱量的原理，根據(jù)能量守恒定律，車內(nèi)空氣中的熱量轉(zhuǎn)移給了管道中的冷媒，進(jìn)入下一個(gè)制冷循環(huán)，達(dá)到車室內(nèi)降溫的目的。

1.2.2 制冷系統(tǒng)的工作過程

①壓縮環(huán)節(jié)。壓縮機(jī)將蒸發(fā)器低壓側(cè)（氣壓約為0.15MPa、溫度約為0℃）的低溫低壓氣體狀態(tài)冷媒增壓成高溫高壓（氣壓約為1.5MPa、溫度約為70～80℃）的氣體狀態(tài)的冷媒。物質(zhì)狀態(tài)不變，壓力與溫度發(fā)生變化，隨后壓縮機(jī)將高壓高溫的氣體介質(zhì)送至冷凝器中，開始冷凝環(huán)節(jié)。

②冷凝環(huán)節(jié)。高壓高溫的氣態(tài)冷媒被壓入冷凝器后，在冷凝器中進(jìn)行冷卻散熱，此時(shí)工作介質(zhì)的物理狀態(tài)發(fā)生了改變，由氣體狀態(tài)變成了液體狀態(tài)。工作介質(zhì)的溫度約為50℃，呈中溫，氣壓約為1.0～1.2MPa，物理狀態(tài)為液體。

②膨脹環(huán)節(jié)。工作介質(zhì)將通過膨脹閥變成低溫低壓（氣壓約為0.15MPa、溫度約為-5℃）的霧狀蒸汽，工作原理類似噴泉的原理，液態(tài)工作介質(zhì)膨脹后體積變大，因此工作介質(zhì)的壓力和溫度急劇下降，在膨脹過程中同時(shí)進(jìn)行節(jié)流控制，之后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)。

④蒸發(fā)環(huán)節(jié)。蒸發(fā)過程即為車內(nèi)制冷過程—吸熱，膨脹環(huán)節(jié)低溫低壓的霧狀蒸汽介質(zhì)，在蒸發(fā)器內(nèi)快速地進(jìn)行吸熱蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)制冷。此時(shí)的工作介質(zhì)狀態(tài)為壓力約為0.15MPa、溫度約為0℃的氣態(tài)。

以上便是汽車空氣調(diào)節(jié)裝置制冷的過程，壓縮機(jī)在過程中的作用類似泵，提供動(dòng)力來源，從蒸發(fā)器出來的工作介質(zhì)會不斷地被壓縮機(jī)吸入進(jìn)入下一制冷循環(huán)。在整個(gè)制冷系統(tǒng)中空調(diào)回路分高壓回路和低壓回路。低壓回路：低壓管路、蒸發(fā)器、膨脹閥、壓縮機(jī)輸入側(cè)和壓縮機(jī)機(jī)油池;高壓回路：高壓管路、壓縮機(jī)輸出側(cè)、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥。高低壓回路需要分辨清楚，為后續(xù)故障排除奠定基礎(chǔ)。

2 ?汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障診斷

2.1 常見診斷方法

2.1.1 用眼觀察

汽車排除故障的方法，先從最簡單，容易的方法入手，避免上來進(jìn)行復(fù)雜拆卸。因此先通過眼睛察看整個(gè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。察看整個(gè)裝置中是否存在明顯泄漏的地方，各個(gè)部件管路有無破損及之間的連接有無松動(dòng)。如系統(tǒng)中無泄漏繼續(xù)察看個(gè)別部件有無堵塞或變形，如冷凝器，蒸發(fā)器。

2.1.2 用耳細(xì)聽

壓縮機(jī)是制冷過程的動(dòng)力來源，其工作的好壞直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。壓縮機(jī)比較常見的故障之一為異響，系統(tǒng)中壓縮機(jī)工作是否正?？梢韵扔枚浼?xì)聽。若壓縮機(jī)中的離合器有故障會發(fā)出刺耳的聲響，若壓縮機(jī)有液擊現(xiàn)象也會出現(xiàn)異響。

2.1.3 用手觸摸

汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷過程，工作介質(zhì)不僅有壓力上的變化還存在溫度上的變化，我們可以巧妙地運(yùn)用介質(zhì)溫度的變化，對系統(tǒng)進(jìn)行初步地檢測?？梢杂檬钟|摸部件，會存在比較明顯的冷熱狀態(tài)。如從壓縮機(jī)出口—冷凝器—儲液器—膨脹閥進(jìn)口處應(yīng)呈較熱狀態(tài)，從膨脹閥出口—蒸發(fā)器—壓縮機(jī)進(jìn)口應(yīng)較冷。

2.1.4 用儀器測量

如若以上簡單的步驟不可以檢測出系統(tǒng)的故障，我們可以使用有關(guān)儀器、儀表來進(jìn)行測試。

①用檢漏儀檢漏，檢測管路中有無泄漏的地方，如果發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。

②用萬用表檢查，檢測壓縮機(jī)電磁離合器的電阻是否符合要求。

③用溫度計(jì)檢查，檢測出風(fēng)口，蒸發(fā)器，冷凝器及儲液罐的溫度是否符合要求。

④用壓力表檢查，壓力表分為高壓表（紅表頭）、低壓表（藍(lán)表頭）。在檢測過程中需按照要求接到管路中高低壓檢測口上，其中發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速為2000rpm，面板風(fēng)速調(diào)至最大，設(shè)置溫度調(diào)至最低進(jìn)行測量：低壓端壓力約為0.15MPa，高端壓力約為1.5MPa。

2.2 制冷系統(tǒng)常見故障的診斷及排除

2.2.1 空調(diào)系統(tǒng)不制冷故障

①故障現(xiàn)象。

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空調(diào)制冷開關(guān)打開，面板上每個(gè)出風(fēng)口出風(fēng)正常（鼓風(fēng)機(jī)正常），但沒有冷風(fēng)。

②故障原因。

1）系統(tǒng)中有泄漏：查看系統(tǒng)有無出現(xiàn)泄漏。

2）熔斷絲燒斷：電路故障。

3）壓縮機(jī)方面故障。壓縮機(jī)內(nèi)部損壞，電磁離合器損壞，壓縮機(jī)外部皮帶斷裂、松弛。

4）膨脹閥內(nèi)部損壞。

5）制冷系統(tǒng)內(nèi)部堵塞。

③故障排除。

出現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)不制冷故障，故障部位一般是在制冷系統(tǒng)或電路部分。首先應(yīng)查砍系統(tǒng)有無泄漏（表現(xiàn)為高低壓皆低于正常值），其次查看壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶是否斷裂或打滑，若皮帶完好，則檢查，檢查空調(diào)壓縮機(jī)工作是否正常，若不正常須檢查空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器的控制裝置及空調(diào)壓縮機(jī)。故障診斷流程圖如圖1所示。

2.2.2 空調(diào)系統(tǒng)制冷不足故障

①故障現(xiàn)象。

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空調(diào)制冷開關(guān)打開，有出冷風(fēng)，但制冷效果不佳。

②故障原因。

1）風(fēng)門的調(diào)節(jié)撥桿卡滯，無法正常撥動(dòng)。

2）系統(tǒng)內(nèi)制冷量（冷媒）不足。

3）壓縮機(jī)工作不良：電磁離合器故障、油液潤滑不佳、皮帶輪及皮帶故障。

③故障排除。

診斷流程圖如圖2所示。

2.2.3 空調(diào)系統(tǒng)工作異響故障

①故障現(xiàn)象。

起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，打開空調(diào)制冷開關(guān)，制冷強(qiáng)度正常，但系統(tǒng)發(fā)出異響。

②故障原因。

空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生異常響聲，通常是由機(jī)械方面故障引起的。

1）壓縮機(jī)處：壓縮機(jī)皮帶輪磨損、皮帶松弛磨損、電磁離合器打滑無法正常吸合、壓縮機(jī)內(nèi)部潤滑不良磨損嚴(yán)重。

2）鼓風(fēng)機(jī)處：葉片是否損壞、與殼體有無剮蹭、內(nèi)部軸承磨損嚴(yán)重。

3）制冷劑不足或過量。

4）系統(tǒng)內(nèi)共振引起的響聲。

5）制冷系統(tǒng)中有水分。

③故障排除。

故障診斷流程圖如圖3所示。

2.2.4 開空調(diào)后，轉(zhuǎn)彎或制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)噪聲

開啟空調(diào)制冷開關(guān)后，正常行駛沒有噪聲，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或是制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)異響。這個(gè)異響并非來自機(jī)械部件內(nèi)部的磨損或是安裝松曠，而是由于工作液（冷媒）加注過多引起的工作液的敲擊聲。故障排除：需要對多余的制冷劑進(jìn)行回收，若沒有觀察孔的空調(diào)系統(tǒng)，需要排空系統(tǒng)的制冷劑，抽真空，重新加注制冷劑。回收加注制冷劑時(shí)需要按照汽車空調(diào)制冷劑回收、加注的工藝進(jìn)行操作。

2.2.5 空調(diào)運(yùn)行正常，出風(fēng)口噴水

汽車空調(diào)制冷時(shí)，由于制冷原理，會有水排出。因此夏季，汽車駕駛艙下方會有水流出，這是正?，F(xiàn)象。但如果制冷凝結(jié)的水從儀表板出風(fēng)口排水這是非正?，F(xiàn)象，需要排除。首先應(yīng)該檢查排水管是否存在折疊、壓傷等現(xiàn)象，排水管安裝是否無誤，其次檢查排水口是否被堵住，如堵住，需及時(shí)清理，最后檢查水槽蓋有無損壞，安裝是否無誤。

以上為汽車制冷系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及排除，現(xiàn)做以下總結(jié)：①壓縮機(jī)故障：制冷劑量過多，潤滑油液量過少，活塞敲缸，皮帶輪螺栓松動(dòng)等。②振動(dòng)過大：離合器松，制冷劑充足，皮帶張力不當(dāng)，皮帶輪安裝不當(dāng)?shù)?。③蒸發(fā)器結(jié)霜：溫控開關(guān)故障，感溫頭安裝不當(dāng)?shù)?。④低壓高壓壓力低：制冷劑不足，膨脹閥堵塞等。⑤低壓壓力高，高壓壓力低：壓縮機(jī)內(nèi)部泄漏，壓縮機(jī)皮帶打滑等。⑥低壓高壓壓力高：制冷劑充足，系統(tǒng)內(nèi)有空氣，風(fēng)扇皮帶松，膨脹閥損壞等。⑦低壓壓力低，高壓壓力高：系統(tǒng)內(nèi)有堵塞，膨脹閥損壞等。⑧出風(fēng)口噴水：排水閥堵塞，排水管折疊等。

3 ?汽車空調(diào)的使用和日常維護(hù)

汽車空調(diào)的正確使用，空調(diào)系統(tǒng)的按時(shí)維護(hù)，是保證空調(diào)系統(tǒng)獲得最佳制冷效果的前提，同時(shí)也可以延長零件的使用壽命，減少維修工作量。正確使用和維護(hù)汽車空調(diào)做如下簡述：

3.1 使用汽車空調(diào)時(shí)，需保證汽車的全封閉狀態(tài)

在使用空調(diào)時(shí)，車內(nèi)需要保持密閉狀態(tài)，如：車窗、車門需關(guān)閉、空氣循環(huán)開啟內(nèi)循環(huán)。不然會導(dǎo)致制冷效果不佳，影響汽車經(jīng)濟(jì)性。

3.2 正確調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的出風(fēng)方向

為了達(dá)到最佳制冷效果，根據(jù)熱空氣上升、冷空氣下沉的原理，開冷氣時(shí)需將出風(fēng)口朝上，開暖氣時(shí)需將出風(fēng)口朝下。家用空調(diào)的使用方法一致，如不注意風(fēng)向的調(diào)整，會影響空調(diào)的使用效果。

3.3 選擇適宜的空調(diào)溫度

在炎熱的夏季，一些車主為了快速降溫，喜歡將溫度調(diào)得很低。但過低的溫度會影響身體健康。人體比較適宜的溫度是20℃～25℃，低于14℃，人就會覺得冷。高于28℃，人就會覺得悶熱，因此，汽車空調(diào)應(yīng)將車內(nèi)溫度控制在18℃～25℃，空調(diào)溫度調(diào)整一定要適宜。

3.4 不可長時(shí)間使用空調(diào)制冷

一些車主經(jīng)常在上車后就一直開著空調(diào)，這樣長時(shí)間的使用空調(diào)會使冷凝器壓力過大，這會對制冷系統(tǒng)造成損耗。又由于壓縮機(jī)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，相對于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，壓縮機(jī)是一個(gè)負(fù)載。發(fā)動(dòng)機(jī)本身就是一個(gè)發(fā)熱體，對于一些小排量的汽車再高溫天氣下，會出現(xiàn)冷卻水沸騰的現(xiàn)象，不僅影響汽車正常行駛，也降低了空調(diào)使用效率。

3.5 夏季進(jìn)車不要立即開啟內(nèi)循環(huán)

夏季車廂內(nèi)外溫度都較高，一些車主進(jìn)入汽車內(nèi)迫不及待的開啟空調(diào)制冷系統(tǒng)實(shí)際上這種做法是不可取的。此時(shí)車內(nèi)的溫度要比車外的溫度高出很多，制冷效果不好。正確的做法，可以先打開左前右后車門，不停開關(guān)左前門，然后上車開窗并開啟外循環(huán)進(jìn)行通風(fēng)，將熱氣都快速排出去。當(dāng)車內(nèi)溫度下降之后，再換成內(nèi)循環(huán)。

3.6 開空調(diào)時(shí)不易在車內(nèi)吸煙

吸煙有害健康，在一個(gè)封閉的環(huán)境，二手煙對人體的傷害更大。開啟空調(diào)制冷，車內(nèi)實(shí)行內(nèi)循環(huán)，煙霧無法正常排出，所以不建議內(nèi)循環(huán)時(shí)吸煙。若需要吸煙，務(wù)必開啟外循環(huán)模式。

3.7 不易在停駛的車內(nèi)開空調(diào)長時(shí)間休息或睡眠

停駛的汽車是無法開啟制冷系統(tǒng)，如需要開啟，必須起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車怠速運(yùn)行開啟空調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷較大。發(fā)動(dòng)機(jī)長期怠速高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，會形成積炭。再者汽車密閉，長時(shí)間休息會導(dǎo)致車內(nèi)通氣性差，甚至氣體中毒引發(fā)死亡。

3.8 低速行駛時(shí)盡量不使用空調(diào)

對于普通家庭轎車，汽車低速工況與怠速工況，都會使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣做對發(fā)動(dòng)機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)的使用壽命都有不利影響。

3.9 需先關(guān)空調(diào)再熄火

如果汽車熄火的時(shí)候沒有關(guān)閉AC系統(tǒng)，下次汽車起動(dòng)時(shí)，將默認(rèn)汽車AC系統(tǒng)是開啟狀態(tài)。根據(jù)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理，發(fā)動(dòng)機(jī)會帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)行，造成不必要的浪費(fèi)，且高負(fù)荷的起動(dòng)也會損傷發(fā)動(dòng)機(jī)。因此每次停車后車主應(yīng)該先關(guān)閉空調(diào)再進(jìn)行熄火。

3.10 防止高溫高壓

空調(diào)制冷系統(tǒng)在高溫高壓環(huán)境下工作，管路中的橡膠管會變軟變脆，容易爆裂。高壓使壓縮機(jī)負(fù)荷過大，磨損加快，溫升很高，密封性下降。夏季空調(diào)的負(fù)荷較大，需要注意以下幾點(diǎn)。

①保證冷凝器的散熱片的表面清潔，如果表面臟污，將會影響冷媒的散熱，使空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)荷加大。因此需要及時(shí)清除散熱片上的灰塵，防止臟污蓋住散熱片。

②在空氣進(jìn)氣口附近不能堆放物品，以防進(jìn)氣口被堵，致使空調(diào)系統(tǒng)空氣流通受阻。

3.11 不使用空調(diào)的季節(jié)，壓縮機(jī)也應(yīng)當(dāng)定期運(yùn)轉(zhuǎn)

壓縮機(jī)內(nèi)有冷凍機(jī)油，長時(shí)間不運(yùn)作，使得機(jī)油受重力作用沉于機(jī)底。壓縮機(jī)內(nèi)部得不到良好的潤滑，可能會造成壓縮機(jī)內(nèi)部生銹。所以在不使用空調(diào)的季節(jié)，也需要定期開啟下制冷空調(diào)，讓壓縮機(jī)得以工作，保證內(nèi)部潤滑。如擔(dān)心燃油消耗，可以把空調(diào)皮帶調(diào)松一些，到下一個(gè)使用季節(jié)再張緊。

3.12 定期檢查防凍液的量

每季度檢查一次壓縮機(jī)的固定支架是否松動(dòng)，檢查皮帶的張緊度是否合適（一般皮帶的撓度為13～15mm），檢查壓縮機(jī)軸封是否泄漏。

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