新能源汽車的空調故障檢測與維修探討

摘要：隨著新能源汽車普及，空調系統(tǒng)性能與可靠性備受關注。探討新能源汽車空調系統(tǒng)的結構、工作原理及運行特點，并針對制冷與暖風系統(tǒng)的常見故障，提供檢測與維修流程。通過儀表檢查、控制器及線束排查，以及萬用表測量，分析制冷不佳、暖風不熱等問題原因，并給出維修建議。同時，總結制冷劑不足、冷凝器堵塞、空調濾芯堵塞、壓縮機故障及控制系統(tǒng)故障等處理方法，為維修人員提供技術指導，確?？照{系統(tǒng)正常運行，提升駕駛舒適性與安全性。

關鍵詞：新能源汽車；空調故障；檢測維修；處理方法

中圖分類號：U469.7" 收稿日期：2024-12-25

DOI：1019999/jcnki1004-0226202502030

1 新能源汽車空調系統(tǒng)結構與原理

1.1 空調系統(tǒng)的主要組成部分

為實現(xiàn)新能源汽車可持續(xù)發(fā)展與高質量應用，新能源汽車行業(yè)內部需要加強對維修保養(yǎng)問題的高度關注。新能源汽車的空調系統(tǒng)的結構如圖1所示，主要由如下幾個關鍵部分組成：

a.電源插頭是空調系統(tǒng)電力供應的入口，它連接新能源汽車的動力電池，為空調系統(tǒng)提供直流電源。在電動汽車中，這個直流電源隨后會被轉換為三相交流電源，以驅動空調壓縮機等關鍵部件。

b.高壓制冷劑輸出口位于壓縮機的高壓側，負責將高壓、高溫的制冷劑輸送到冷凝器。在冷凝器中，制冷劑會釋放熱量并冷凝成液態(tài)，為后續(xù)的蒸發(fā)制冷過程做準備。

c.油水分離器用于分離空調系統(tǒng)中的潤滑油和水分。在空調系統(tǒng)中，潤滑油用于潤滑壓縮機等機械部件，而水分則可能來自空氣中的濕氣。油水分離器通過物理或化學方法將油和水分離開來，確?？照{系統(tǒng)的正常運行。

d.高壓排出閥門位于壓縮機的高壓側出口，用于控制高壓制冷劑的排放。當空調系統(tǒng)需要調節(jié)壓力或進行維護時，高壓排出閥門可以打開，釋放高壓制冷劑。

e.旋渦式壓縮機是空調系統(tǒng)的核心部件之一，它負責壓縮制冷劑并將其輸送到冷凝器。在新能源汽車中，旋渦式壓縮機通常由三相永磁同步電動機驅動，這種電動機具有體積小、質量輕、效率高等優(yōu)點。

f.電動機軸是連接電動機和壓縮機的關鍵部件。它將電動機的旋轉運動轉換為壓縮機的壓縮動作，從而驅動制冷劑在空調系統(tǒng)中循環(huán)。

g.三相電機永磁轉子是三相永磁同步電動機的核心部件。它由永磁材料制成，具有固定的磁極。當定子繞組通電后，產生的旋轉磁場會與永磁轉子相互作用，使轉子同步旋轉，從而驅動壓縮機工作。

h.制冷劑進氣口位于壓縮機的低壓側，負責吸入低溫、低壓的制冷劑。這些制冷劑在壓縮機中被壓縮并加熱，隨后被輸送到冷凝器進行冷卻。

i.DC-三項AC變頻器是新能源汽車空調系統(tǒng)中的關鍵設備之一。它將動力電池提供的直流電源轉換為三相交流電源，以驅動三相永磁同步電動機。變頻器通過調節(jié)輸出頻率和電壓來控制電動機的轉速和轉矩，從而實現(xiàn)對空調制冷量的精確調節(jié)。

1.2 空調系統(tǒng)的工作原理

新能源汽車空調系統(tǒng)主要是基于制冷循環(huán)原理進行工作的。具體如下：a.當空調系統(tǒng)開啟時，壓縮機開始工作，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑吸入并壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。b.高溫高壓的氣態(tài)制冷劑通過冷凝器被冷卻并凝結成液態(tài)，同時釋放出大量的熱量。c.液態(tài)制冷劑通過膨脹閥/節(jié)流裝置進入蒸發(fā)器，在這里迅速膨脹并變成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，同時吸收大量的熱量，使蒸發(fā)器周圍的空氣溫度降低。d.被冷卻的空氣通過風道送入車廂內，實現(xiàn)制冷效果。與此同時，制冷劑再次被壓縮機吸入，開始新的制冷循環(huán)。

1.3 新能源汽車空調系統(tǒng)的特點

新能源汽車空調系統(tǒng)相比傳統(tǒng)燃油車空調系統(tǒng)有如下特點：a.新能源汽車通常采用電動壓縮機替代傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機驅動壓縮機。電動壓縮機有更高的能效比和更寬的調速范圍，能夠根據車廂內的實際需求精確調節(jié)制冷量。b.新能源汽車的熱管理系統(tǒng)通常將空調系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、電機冷卻系統(tǒng)等集成在一起，實現(xiàn)熱量的高效利用和回收。這不僅能夠提高車輛的能效，還能夠減少熱管理系統(tǒng)的復雜性和成本。c.新能源汽車空調系統(tǒng)通常配備先進的傳感器和控制算法，能夠根據車內外的環(huán)境條件、乘客的舒適度需求以及車輛的能耗目標等因素進行智能化控制，實現(xiàn)更加精準、節(jié)能的制冷效果。

2 新能源汽車空調制冷系統(tǒng)故障檢測

2.1 儀表檢查

儀表板上的信息是判斷空調系統(tǒng)狀態(tài)的首要依據。對信息的判斷如下：a.觀察空調指示燈的閃爍情況或是否有故障碼顯示。這些指示燈與故障碼能夠直觀地告訴工作人員空調系統(tǒng)是否存在問題，以及問題可能出現(xiàn)在哪個環(huán)節(jié)。b.檢查車輛的電池電量和電壓也是必要的步驟，因為空調系統(tǒng)的運行依賴于穩(wěn)定的電力供應。如果電池電量不足或電壓不穩(wěn)，可能會導致空調壓縮機無法正常工作，進而影響整個空調系統(tǒng)的制冷效果。

2.2 空調控制器及線束檢查

空調控制器是空調系統(tǒng)的核心部件，負責接收來自各個傳感器的信號，并根據這些信號來控制空調系統(tǒng)的運行，因此對空調控制器的檢查十分重要。具體如下：a.需要檢查控制器外殼是否有損壞或腐蝕的跡象，以及控制器內部的電路板是否完好。b.線束的連接情況也不容忽視。線束是連接控制器和各個傳感器、執(zhí)行器的橋梁，如果線束存在松動、斷裂或腐蝕等問題，可能會導致信號傳輸不暢或中斷，進而影響空調系統(tǒng)的正常運行。因此，需要仔細檢查線束的連接是否牢固，以及線束本身是否存在損壞。

2.3 萬用表檢測

萬用表是一種常用的電子測量工具，能夠幫助工作人員測量電壓、電流與電阻等參數，從而判斷空調系統(tǒng)中各部件的工作狀態(tài)。在進行萬用表檢測時要注意以下兩點：a.需要測量空調壓縮機的電壓和電流。如果電壓或電流異常，可能表明壓縮機存在故障，如電機損壞、電容器失效等。b.需要測量蒸發(fā)器溫度傳感器和冷凝器溫度傳感器的電阻值。這些傳感器的準確性對于空調系統(tǒng)的正常運行十分重要，因為它們能夠實時監(jiān)測車廂內外的溫度，并將這些信息傳遞給控制器。如果傳感器的電阻值偏離正常范圍，可能會導致控制器誤判，進而影響空調系統(tǒng)的制冷效果。

2.4 制冷效果及原因分析

工作人員在完成上述檢查后需要對空調系統(tǒng)的制冷效果進行評估。如果制冷效果不佳，可能的原因有多種：a.制冷劑是空調系統(tǒng)中的關鍵物質，其能夠在蒸發(fā)器中吸收熱量，從而實現(xiàn)制冷效果。如果制冷劑不足就會導致蒸發(fā)器的制冷能力下降，進而影響整個空調系統(tǒng)的制冷效果。此時，工作人員需要補充制冷劑，并檢查是否存在泄漏點。b.冷凝器堵塞也是一個常見的問題。冷凝器是空調系統(tǒng)中的重要部件，它能夠將制冷劑中的熱量傳遞給外界環(huán)境。如果冷凝器堵塞就會導致制冷劑中的熱量無法及時散發(fā)出去，進而影響制冷效果。此時，工作人員需要清理或更換冷凝器。c.蒸發(fā)器結冰也是一個可能的問題。蒸發(fā)器結冰通常是因為制冷劑過多或蒸發(fā)器溫度傳感器故障導致的。當蒸發(fā)器結冰時，會嚴重影響其制冷能力，甚至導致空調系統(tǒng)無法正常工作。此時，工作人員需要調整制冷劑量或更換蒸發(fā)器溫度傳感器[1]。

3 新能源汽車空調暖風系統(tǒng)故障檢測

3.1 儀表及控制器檢查

對儀表和控制器的檢查：a.工作人員需要對車輛的儀表板進行仔細檢查，特別是與暖風系統(tǒng)相關的指示燈和顯示屏。如果暖風系統(tǒng)出現(xiàn)故障，儀表板上通常會顯示針對性的警告燈或錯誤代碼，這能夠作為初步判斷故障方向的依據。b.需要檢查暖風系統(tǒng)的控制器。控制器是暖風系統(tǒng)的“大腦”，負責接收來自各個傳感器的信號，并根據這些信號來控制暖風系統(tǒng)的運行。因此，需要檢查控制器的外觀是否有損壞或腐蝕的跡象，以及控制器內部的電路板是否完好；同時還需要檢查控制器與各個傳感器和執(zhí)行器之間的連接是否牢固，從而保障信號的準確傳輸。

3.2 萬用表檢測

在進行儀表及控制器檢查后，需要使用萬用表對暖風系統(tǒng)的電路進行檢測，具體包括測量暖風系統(tǒng)的電源電壓、電流以及關鍵傳感器的電阻值等。

a.需要測量暖風系統(tǒng)的電源電壓，從而保障其處于正常范圍內。如果電源電壓過低或過高，都可能導致暖風系統(tǒng)無法正常工作。b.需要測量暖風系統(tǒng)的電流，從而判斷是否存在過載或短路等問題。如果電流異常，可能表明暖風系統(tǒng)的某個部件存在故障。c.需要使用萬用表測量關鍵傳感器的電阻值，如溫度傳感器和水溫傳感器等。這些傳感器的準確性對于暖風系統(tǒng)的正常運行十分重要。如果傳感器的電阻值偏離正常范圍，可能會導致控制器誤判，進而影響暖風系統(tǒng)的加熱效果[2]。

3.3 暖風故障原因分析

工作人員在完成儀表、控制器及萬用表檢測后，需要對暖風系統(tǒng)的故障進行原因分析。常見的暖風故障包括加熱不足、無加熱以及加熱不均勻等。

加熱不足或無加熱可能是因為暖風系統(tǒng)的加熱器芯體損壞或堵塞導致的。加熱器芯體是暖風系統(tǒng)的核心部件，它負責將冷卻液中的熱量傳遞給空氣，從而實現(xiàn)加熱效果。如果加熱器芯體損壞或堵塞，就會導致熱量無法有效傳遞，進而影響暖風系統(tǒng)的加熱效果。

除此之外，暖風系統(tǒng)的風扇也可能出現(xiàn)故障，導致空氣流動不暢或無法流動，進而影響加熱效果。風扇的故障可能是因為電機損壞、葉片變形或堵塞等原因導致的。

4 新能源汽車空調常見故障及維修建議

4.1 制冷劑不足及泄漏

制冷劑是空調系統(tǒng)中的關鍵物質，它負責在蒸發(fā)器中吸收熱量，從而實現(xiàn)制冷效果。如果制冷劑不足會導致空調系統(tǒng)的制冷能力下降，甚至完全失效。制冷劑泄漏是導致制冷劑不足的主要原因。對此情況，應使用專業(yè)的制冷劑檢測儀器檢查系統(tǒng)中的制冷劑壓力，確定是否存在泄漏。如果發(fā)現(xiàn)泄漏，應首先定位泄漏點，并對其進行修復。常見的泄漏點包括壓縮機密封、冷凝器接口、蒸發(fā)器接口等。在修復泄漏點后，應重新充注適量的制冷劑，并保障系統(tǒng)內的壓力達到規(guī)定值。另外，還應定期對系統(tǒng)進行維護檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的泄漏問題[3]。

4.2 冷凝器堵塞

冷凝器是空調系統(tǒng)中的另一個重要部件，它負責將制冷劑中的熱量傳遞給外界環(huán)境。如果冷凝器堵塞就會導致制冷劑中的熱量無法及時散發(fā)出去，進而影響制冷效果。對此情況，應使用高壓水槍或專用清洗劑對冷凝器進行清洗，去除表面的污垢和雜物。如果清洗后效果仍不明顯，應檢查冷凝器內部是否存在嚴重堵塞或損壞。在必要時，可更換新的冷凝器以保障系統(tǒng)的正常運行。平時要定期對冷凝器進行清洗和維護保持其良好的散熱性能。

4.3 空調濾芯堵塞

空調濾芯是空調系統(tǒng)中的重要部件，它負責過濾進入車廂內的空氣，防止灰塵、花粉等污染物進入。如果空調濾芯堵塞就會導致空氣流通不暢，進而影響空調的制冷和制熱效果。對此情況，工作人員應定期檢查和更換空調濾芯，保障其處于良好的工作狀態(tài)。在更換濾芯時，應選擇與原車型相匹配的濾芯型號，以保障過濾效果和空氣流通性。如果濾芯堵塞嚴重，能夠使用壓縮空氣或專用清洗劑進行清洗，但應注意不要損壞濾芯的結構和過濾性能[4]。

4.4 壓縮機故障

壓縮機是空調系統(tǒng)中的核心部件，它負責將制冷劑壓縮成高壓氣體，以便在蒸發(fā)器中釋放熱量。如果壓縮機出現(xiàn)故障，就會導致整個空調系統(tǒng)的制冷能力下降或完全失效。對此情況，應使用專業(yè)的診斷工具對壓縮機進行檢測，確定其是否存在故障。如果壓縮機出現(xiàn)故障，應首先檢查其內部的機械部件是否損壞或磨損嚴重。在必要時，要更換新的壓縮機以保障系統(tǒng)的正常運行。平時要定期對壓縮機進行維護和保養(yǎng)，延長其使用壽命。

4.5 空調控制系統(tǒng)故障

空調控制系統(tǒng)是新能源汽車空調系統(tǒng)的“大腦”，它負責接收來自各個傳感器的信號，并根據這些信號來控制空調系統(tǒng)的運行。如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會導致空調系統(tǒng)無法正常工作或工作異常。對此情況，應使用專業(yè)的診斷工具對控制系統(tǒng)進行檢測，確定其是否存在故障。如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應首先檢查其內部的電路和元件是否損壞或失效。在必要時，要更換或修復控制系統(tǒng)的相關部件以保障其正常工作。平時要定期對控制系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)，避免因灰塵、潮濕等環(huán)境因素導致的故障[5]。

5 結語

新能源汽車的空調故障檢測與維修是保障車輛內部環(huán)境舒適與駕駛安全的重要環(huán)節(jié)。通過科學嚴謹的故障檢測流程能夠準確識別空調系統(tǒng)存在的問題，從制冷劑不足、冷凝器堵塞到壓縮機故障，每一環(huán)節(jié)都不容忽視。維修過程中，采用高質量的配件與專業(yè)的維修技術，不光能迅速恢復空調系統(tǒng)的正常工作，還能有效延長其使用壽命。除此之外，定期的維護與保養(yǎng)對于預防空調故障同樣十分重要，它能幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，避免故障的發(fā)生。隨著新能源汽車技術的不斷進步，空調系統(tǒng)的故障檢測與維修也將更加智能化、高效化。同時，工作人員應持續(xù)關注新技術的發(fā)展，不斷提高自身的維修技能與服務水平，為新能源汽車用戶提供更加優(yōu)質的空調故障檢測與維修服務，共同促進新能源汽車行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳秀琴新能源汽車空調系統(tǒng)故障診斷與排除策略研究[J]汽車測試報告，2024（2）：61-63

[2]任濤新能源汽車維修保養(yǎng)技術分析[J]中國設備工程，2023（24）：93-95

[3]梁耀杰新能源汽車自動空調控制原理的研究[J]大眾科技，2023，25（11）：85-88

[4]梁娜新能源汽車維修與故障診斷技術分析[J]內燃機與配件，2023（18）：90-92

[5]范中心，湯曉東汽車空調系統(tǒng)中電機傳感器的滑模故障診斷方法[J]重慶理工大學學報（自然科學），2020，34（8）：43-49

作者簡介：

萬翔，女，1991年生，講師，研究方向為新能源汽車檢測與維修技術。