汽車空調系統故障的快速診斷及排除

隨著智能化在汽車空調中的應用，汽車空調作為衡量整車舒適性及安全性指標的一部分，對提高駕乘人員的舒適度及駕駛的安全性方面的作用也是不可忽視的。為此在空調的設計及生產工藝方面提出更高要求的同時，汽車空調故障發生機率也隨之增加，從而影響到車輛的正常駕乘舒適性及安全性，因此，能對空調故障進行快速定位為故障排除顯得尤為重要。但隨著檢測儀器的高頻運用，對人體感官在維修中的運用隨之淡化。然而，過度依賴儀器不但會增加時間成本，還會增加維修成本。故將感官診斷及儀器診斷兩方面組合是實現快捷診斷的有效途徑。
一、汽車空調系統組成和原理
汽車空調系統是實現對車廂內空氣進行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。汽車空調主要由壓縮機、電控離合器、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、貯液干燥器、管道、冷凝風扇、真空電磁閥、控制系統等部分組成。其中，每一個組成部分都有各自的特定功能，在汽車空調制冷中起著關鍵性作用。
當空調開關開啟時空調壓縮機將來自車內蒸發箱的低溫、低壓制冷劑氣體經壓縮機壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，再經高壓軟管進入冷凝器。冷凝器在外界空氣和散熱風扇冷卻作用下，散熱、降溫,冷凝成高溫高壓的液態制冷劑流出。高溫高壓液態制冷劑經管路流向干燥器瓶后經過濾和脫水送到膨脹閥節流，狀態發生急劇變化，變成低溫低壓的液態制冷劑進入蒸發器并在蒸發箱中蒸發，吸收蒸發箱芯子管壁上的大量熱量，再經空調鼓風機不斷的使車內空氣進入蒸發箱冷卻，使車內達到降溫目的。制冷劑本身因吸收了熱量而蒸發成低溫低壓的氣態制冷劑經管路被壓縮機吸入后進行壓縮再次進入下一個循環，如圖1所示。

圖1 汽車空調制冷劑循環示意圖

二、汽車空調系統常見故障現象
在汽車空調維修診斷中對空調的常見故障現象的熟悉，對快速診斷、定位故障是有十分有意義的，以下為汽車空調的主要常見故障。
1.膨脹閥故障
低壓表指示值接近零位，高壓表指示值比正常值低；空調出風口吹出的風不冷，在膨脹閥的前后的管路可以看到結冰和露滴現象。
2.高壓管路堵塞
高低壓管路壓力都發生異常，低壓側管路壓力比正常值低，高壓側管路壓力比正常值高出很多，高壓管結霜。
3.壓縮機故障
高、低壓表指示值比正常值都低。
4.冷凝器故障
低壓表指示值高出正常很多，高壓表指示值比正常值稍高，而且低壓管路發熱，空調出風口出不冷。
5.制冷系統含水分
高壓表指示值稍微偏高，低壓表指示值直接變為零或負值，壓力表指針不規則擺動，導致示值無法讀取。
6.制冷劑不足
高、低表比正常值要指示值要低，制冷劑不足，可以從玻璃觀察窗內看到有氣泡，車內的空調出風口吹出來的風沒有空調效果；高壓管溫熱，低壓管微冷，相差溫度不大。
三、汽車空調系統故障快速診斷方法
結合以上故障現象，我們可以看到，汽車空調的不制冷故障絕大部分由空調系統管路的堵塞、滲漏、臟污、接頭連接不良以及壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、儲液干燥器、集液器等部件的功能損壞引起。并且出現故障的同時會伴隨管路溫度、聲音等物理量出現異常。針對故障采取合理的診斷方法是顯得十分必要。
1.感官診斷
感官診斷主要針對發動機前倉內的管路、傳動帶及各功能部件造成的泄漏、松動、異響、溫度異常等現象進行聽、看、摸等操作。結合以往的診斷經驗實現對顯性故障的快速診斷。在故障診斷中，由于打開空調后，增加了發動機負擔，發動機聲音稍大實屬正常。另外通過查看冷凝器表面是否臟污、變形，與水箱之間是否有雜物；管路接頭間觀察是否存在油跡。如若存在，主要為制冷劑滲漏造成，根據滲漏具體位置予以更換修復。同時由于壓縮機高、低壓側管路的溫度，應有明顯溫差，我們還可采用手觸摸管路及各部件的溫度，來初步判斷空調系統工作正常與否。
2.儀器診斷
儀器診斷，顧名思義是借助儀器對汽車空調隱性故障進行快速診斷。由于汽車空調制冷系統各部件，管道及壓縮機并非一次成型，而制冷劑的滲透能力很強，故制冷系統泄漏故障是不可避免的。然而此種慢性泄漏通常不留痕跡，通常采用儀器輔助診斷才能發現故障位置。常用的檢漏方法主要有著色法、真空保壓法、肥皂泡沫檢漏、油跡法等。
1）著色法
將帶有顏色的特種染料摻入制冷劑中加注到空調管路中參與循環流動，當系統管路及零件間出現連接不良現象，制冷制會在該處出現滲漏現象，帶色染料也會應滲漏而粘在對應部位使之變色，此時通過觀察即可發現故障所在位置。
2）真空保壓法
利用對管路進行抽真空作業，經過規定時間后，再次觀察管路的真空壓力是否發生變化。如果保持原有壓力，說明系統無泄漏。如真空壓力指示值回升，則說明系統有泄漏存在。此時可以借助“聽診器”在安靜的環境下辨別聲源方向來查找故障位置。
3）肥皂泡沫檢漏
在管路中加入一定壓力的干燥氮氣后，可以利用皂液沫涂在檢查的管路連接部位，此時若有肥皂泡出現，則說明該處有泄漏。此方法簡單、實用、安全，但靈敏度差，并且操作完畢后應清除干凈。
4）油跡法
制冷劑與冷凍油能互溶，如因密封不良而使制冷劑泄漏時，便會帶出少量的冷凍油在泄漏處形成油斑，粘上塵土后形成油泥。如若發現油泥存在即可說明有泄漏現象，但此種情況通常在泄漏量較大時才表現的比較明顯。
四、汽車空調系統故障快速診斷方法的應用
汽車空調系統是車輛行駛中十分重要的附屬設備，提高了汽車駕駛的舒適性。因此，一旦出現故障會降低汽車行駛中的舒適感。例如汽車空調出現管路泄漏，在車輛實際運行中此故障頻率相對較高，并且由于管路帶有一定隱蔽性，給汽車空調的快速維修帶來一定的困難。通常出現此故障時，空調的制冷效果相對原先會變差，初步判斷空調系統故障。在維修中我們可以任選上述四種檢查方法中的一種，都可實現對管路泄漏故障初步判斷，但對隱蔽性故障無法實現快速定位。如果采用人體感官加上真空保壓法對管路泄漏故障檢測，此時可以觀察到加壓到某一值后在一定時間內發生變化，再利用聽診器對泄漏部位發出的急速氣流引起的風聲進行尋跡監測，即可快速故障定位，避開了簡單問題復雜化診斷，真正做到了快速診斷的同時提高診斷的精準性，縮短維修周期，使車主享受汽車帶來的樂趣。
五、教學設備的推薦與介紹

MYQ-54 汽車空調系統實驗臺

一、汽車空調系統實驗臺,汽車空調系統實驗設備,汽車空調系統實驗裝置產品概述：

是配合大中院校、部隊、汽修等專業的汽車培訓技能之用，該設備采用汽車空調系統實物，展示汽車空調系統的結構與原理；通過實訓臺的演示，可清楚了解內部的結構與功能，便于學生較快地掌握空調系統的構造和原理，提高學生對空調系統的初步認識，使學生了解空調系統起到更直觀更深入的教學目的，是各汽車學校對空調系統理論和維修實訓的理想教學設備。本設備滿足汽車職業教育的“五個對接十個銜接”的教學需要。

二、汽車空調系統實驗臺,汽車空調系統實驗設備,汽車空調系統實驗裝置功能特點：

1.數顯式溫度表顯示車內外溫度；

2.空調壓縮機離合器，冷凝器風扇，鼓風機等采用220V轉換的直流電源控制，既方便又安全；

3.風量及溫度自動工調整；

4.指針式儀表實時顯示高、低壓力值；

5.數字式溫度計，直觀顯示蒸發器出風口溫度；

6.可通過專用儀器進行抽真空、充注制冷劑、制冷劑檢漏等工作；

7.故障模擬系統可模擬實際運行工況，設置多種常見故障。具體內容詳見故障模擬設置實訓臺說明。

8.數顯式電壓表顯示各傳感器信號；

9.自動空調系統匹配操作等；通過診斷座讀取故障碼及數據流等。

10.可增裝加熱裝置；

三、汽車空調系統實驗臺,汽車空調系統實驗設備,汽車空調系統實驗裝置技術規格

1.外形尺寸：1450×1000×1700mm(長×寬×高)

2.動力：桑塔納

3.工作電壓：直流12V(蓄電池：60AH 12V）

4.外接電源：交流220V±10% 50Hz

5.制冷劑：R134a

6.工作溫度：-40℃～+50℃

7.高壓壓力表：0～3.5MPa

8.低壓壓力表：0～1.5MPa

9.鋼管：40*40*3mm

10.面板機柜：1.5mm冷板沖壓成形，背面設置維修門；

11.移動腳輪：120*80mm

六、汽車空調系統結論
綜上所述，汽車空調的故障并非十分復雜，只是由于空調在車內的布局具有緊湊、隱避等特點，增加了維修診斷的困難。然而，只要合理的將人體感官系統及檢測儀器配合應用，即可實現故障的快速診斷，有效規避了由于布局問題帶來的困難，同時也能達到事半功倍的效果。通過將以上兩種診斷方法的有機結合，不但提高了效率，還能降低維修中的成本。

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