2019年產(chǎn)一汽奔騰B30EV純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)工作異常的故障排除

任澤利 張建凱

關(guān)鍵詞：熱泵空調(diào)、兩通閥制冷控制電磁閥

故障現(xiàn)象：一輛2019 年產(chǎn)一汽奔騰B30EV 純電動(dòng)汽車(chē)，行駛里程為8 545 km。用戶(hù)因最近空調(diào)不制冷而進(jìn)店維修。

檢查分析：維修人員接車(chē)后開(kāi)啟空調(diào)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)空調(diào)吹風(fēng)口吹出的是自然風(fēng)，說(shuō)明空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)有制冷。用故障診斷儀檢測(cè)，空調(diào)系統(tǒng)無(wú)任何故障碼存儲(chǔ)。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，用手摸空調(diào)系統(tǒng)高壓管路，發(fā)現(xiàn)靠近蒸發(fā)器位置較涼。冷凝器外部風(fēng)扇在空調(diào)啟動(dòng)時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是工作2 ～ 3 min 后就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，接著就頻繁出現(xiàn)轉(zhuǎn)一下停一下的現(xiàn)象。

檢查電動(dòng)壓縮機(jī)的工作，空調(diào)起動(dòng)后電動(dòng)壓縮機(jī)開(kāi)始正常工作，之后便出現(xiàn)停機(jī)、再起動(dòng)工作這樣頻繁歇機(jī)現(xiàn)象。測(cè)量電動(dòng)壓縮機(jī)低壓控制線(xiàn)束電壓，在0 ～ 1.85 V 跳動(dòng)，明顯異常。

正常情況下， 該車(chē)空調(diào)未啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)低壓側(cè)壓力為0.75 MPa，高壓側(cè)壓力為0.90 MPa ；空調(diào)啟動(dòng)，電動(dòng)壓縮機(jī)工作后， 系統(tǒng)低壓側(cè)壓力為0.28 MPa，高壓側(cè)壓力為1.00 MPa（圖1）。而該故障車(chē)在空調(diào)啟動(dòng)后，用空調(diào)壓力表檢測(cè)，系統(tǒng)低壓端壓力接近于0 MPa，高壓端壓力為1.20 MPa（圖2）。測(cè)量高壓管路上的空調(diào)高壓壓力傳感器信號(hào)電壓，為5 V， 根據(jù)資料說(shuō)明， 高壓側(cè)壓力過(guò)高，空調(diào)系統(tǒng)管路中可能出現(xiàn)了嚴(yán)重堵塞。但是根據(jù)之前的測(cè)量，高壓側(cè)壓力為1.20 MPa，說(shuō)明系統(tǒng)高壓側(cè)壓力是正常的，這就出現(xiàn)了系統(tǒng)管路壓力與傳感器壓力不一致的矛盾現(xiàn)象。

該車(chē)裝配了X40EV 熱泵空調(diào)系統(tǒng)，由暖風(fēng)裝置、制冷裝置、通風(fēng)裝置、空氣凈化裝置及必要的控制部件構(gòu)成。該系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)駕駛艙內(nèi)的溫度、濕度和潔凈度， 并使氣流以一定速度在車(chē)室內(nèi)定向流動(dòng)和分配， 從而給駕駛員和乘員提供舒適的環(huán)境及新鮮空氣。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)， 壓縮機(jī)開(kāi)始工作，空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑循環(huán)如下（圖3）。

駕駛室內(nèi)制冷過(guò)程為：低溫低壓氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)壓縮成高壓氣態(tài)制冷劑， 經(jīng)溫度傳感器Td（貼附在管路上）——通過(guò)室內(nèi)冷凝器——壓力傳感器Ph1——兩通閥制冷控制電磁閥不通電（常開(kāi)閥）——室外冷凝器——溫度傳感器Ts——兩通閥制冷能力控制電磁閥不通電（常開(kāi)閥）——制冷節(jié)流管——蒸發(fā)器——壓力傳感器Ph2——儲(chǔ)液干燥罐——回到壓縮機(jī)進(jìn)入下次循環(huán)。

動(dòng)力電池制冷循環(huán)過(guò)程為：低溫低壓氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)壓縮成高壓氣態(tài)制冷劑——溫度傳感器Td（貼附在管路上）——通過(guò)室內(nèi)冷凝器——壓力傳感器Ph1——兩通閥制冷控制電磁閥（常開(kāi)閥）——室外冷凝器——溫傳感器Ts——膨脹閥開(kāi)啟（帶截止功能）——中間換熱器——壓力傳感器Ph2——儲(chǔ)液干燥罐——回到壓縮機(jī)進(jìn)入下次循環(huán)。

電動(dòng)壓縮機(jī)能夠工作，可以排除高壓電路與壓縮機(jī)低壓控制電路的問(wèn)題。根據(jù)前文分析，故障有可能是管路堵塞引起。為了避免盲目拆卸，先拆下壓縮機(jī)的管口檢查，未發(fā)現(xiàn)有磨損異物出現(xiàn)，替換壓縮機(jī)試車(chē)，故障依舊。測(cè)量?jī)赏姶砰y的電阻及控制電源都正常，因此維修人員懷疑兩通閥和膨脹閥本身機(jī)械有問(wèn)題。

在壓縮機(jī)啟動(dòng)瞬間，維修人員用手觸摸高壓管路的溫度，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)冷凝器至蒸發(fā)器的管路中靠近蒸發(fā)器的位置較涼，懷疑兩通閥制冷控制電磁閥內(nèi)部堵塞（圖4）。

故障排除：更換兩通閥制冷控制電磁閥后，該車(chē)空調(diào)制冷功能恢復(fù)正常。

回顧總結(jié)：該車(chē)因?yàn)閮赏ㄩy制冷控制電磁閥內(nèi)部堵塞，造成壓縮機(jī)啟動(dòng)后，高壓側(cè)壓力傳感器Td 感受的壓力要高于標(biāo)準(zhǔn)值?？照{(diào)系統(tǒng)控制單元感受到高壓側(cè)的壓力過(guò)高，便不斷控制壓縮機(jī)停止，以降低高壓側(cè)壓力。而由于兩通閥制冷控制電磁閥的堵塞，通往蒸發(fā)器的制冷劑量降低，造成低壓側(cè)的測(cè)試壓力接近于0 MPa，因此空調(diào)系統(tǒng)也無(wú)法制冷。

該車(chē)裝配的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)比傳統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)增加了室內(nèi)冷凝器（制熱功能），通過(guò)多個(gè)兩通閥（一般是常開(kāi)式））或3 通閥改變制冷劑的流向，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷和制熱的轉(zhuǎn)變。再通過(guò)車(chē)輛本身熱管理系統(tǒng)的交換，實(shí)現(xiàn)乘客及車(chē)輛的溫度需要。熱泵空調(diào)相比于PTC 空調(diào)更加節(jié)能，在冬季可以利用更少的電量就能實(shí)現(xiàn)良好的制暖效果。