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汽车空调系统的原理及故障诊断维修办法分析
2020-03-24 06:31:30 来源: 作者: 【 】 浏览:0次 评论:0
1汽车空调系统的运行原理
1.1空调系统结构
    汽车空调制冷系统可以分为独立式、非独立式驱动型式。非独立式汽车空调系统需要消耗掉一定的发动机能量,大约消耗比在10%~15%之间,并且制冷或制热会受到汽车行驶速度影响。无论是哪种空调制冷系统,都需要压缩机(图1)。

1.2空调运行原理
    目前空调系统的运行方式有很多,但运行原理大致相同。以制冷为例,压缩机由发动机驱动转动,在高压端排出高温、高压蒸汽,之后通过高压管进入到冷凝器当中,通过干燥、过滤处理后,通过膨胀阀。膨胀阀带动下,制冷剂变为低温、低压液体,流入到汽车空调蒸发器当中,在恒定压力下汽化吸收蒸发器管外空气热量,让蒸发器流动的空气温度降低,成为冷空气。在鼓风机的作用下输送到车内,降低车内的温度。压缩机吸入汽化的制冷剂蒸汽压缩处理,再次变为高压、高温制冷剂气体,经过高压软管传输到冷凝器中,实现了空调制冷循环,反复如此就可以将车内温度维持到一个良好状态。
    在制热过程中,采暖系统主要由加热器芯、水阀、鼓风机及控制面板组成。发动机的冷却水进入到加热器芯水管当中,在散热器片散热之后,返回到冷却系统中。水阀负责控制加热器芯的进水量,调节暖风系统的加热量。在调节当中,可以通过控制面板控制温度。鼓风机是由调节直流电动机、鼠笼式风扇组成,可以将加热后的空气传送到车内,实现温度提升。

2汽车空调系统的故障诊断维修方法
    本文的探究对象为2018款大众宝来1.5L轿车,该汽车空调系统出现过2次故障。第1次故障现象是制冷性能不足或不制冷,第2次是空调运行时发出“嗡嗡”的异响。
2.1空调系统制冷不足或不制冷
    将故障轿车的空调系统打开,虽然空调系统已经运行,但几乎没有冷风。空调系统制冷性能不足或不制冷故障作为一种常见故障,一般维修工都可以掌握基本检修方法,要先从外观检查入手,通过眼观耳听的方式找出故障部位,之后再采用仪表检测,找出实质性故障,具体方法如下。
   (1)分析压缩机的运转状态,检查传动皮带是否松弛、断裂,可能是因为皮带过松打滑或加速磨损无法传动动力,通过检查发现皮带良好。之后听压缩机运行中是否有噪声,可能是由于内部零件损坏造成声响,影响压缩性能,经过检查发现局部部件存在磨损,但并不是根本原因。检查冷凝器、风扇状态,清除冷凝器散热片的灰尘、杂质,观察冷凝器风扇运转性能良好。检查鼓风机运转状态,将鼓风机调整到低、中、高三个转速,在高速旋转中出现了噪声,表明电动机运转不良,需要维修或直接更换鼓风机,否则会影响送风气流。制冷剂液寸量检查,观察窗中发现没有气泡,表示有足够的制冷剂,向冷凝器中浇水,在冷却过程中没有出现泡沫,表明制冷剂也没有过量。对各个连接部位、连接缝进行油污清理,发现油污量较多,表明制冷剂有一定泄漏,重新紧固连接部位或更换部件解决这一问题。
   (2)用检漏计检测接头部位发现有少量泄漏;用歧管压力表
检测制冷系统压力,将压缩机转速设置为2 000 r/min,观察歧管压力表参数,压力稍显不足。结合2018款大众宝来轿车维修维护手册,在一定大气湿度内,空调系统的制冷系统高低范围如表1所示。使用万用表检测空调电路一切正常,使用温度计检查蒸发器和冷凝器,在不结霜情况下,蒸发器温度较低,性能良好。冷凝器的入口温度为70℃,出口温度为50℃,性能正常。之后检测储液干燥过滤器温度,温度固定在50℃左右,上下温度一致,表明没有堵塞问题。

      冷凝器散热片的灰尘、杂质,观察冷凝器风扇运转性能良好。检查鼓风机运转状态,将鼓风机调整到低、中、高3个转速,在高速旋转中出现了噪声,表明电动机运转不良,需要维修或直接更换鼓风机,否则会影响送风气流。制冷机液量检查,观察窗中发现没有气泡,表示有足够的制冷剂,向冷凝器中浇水,在冷却过程中没有出现泡沫,表明制冷剂也没有过量。对各个连接部位、连接缝进行油污清理,发现油污量较多,表明制冷剂有一定泄漏,重新紧固连接部位或更换部件解决这一问题。之后检查暖通阀、热控风挡已经关闭,风扇调节一切正常。
2.2空调系统开关异响诊断与维修
   (1)根据故障现象进行诊断。在空调系统打开或关闭时会伴有异响,但是空调系统可以正常运行或对空调性能影响不大。由于是在开关空调时发出异响,所以我们首先检查了空调系统,判定异响声音的种类。结合以往的空调系统检修经验,造成异响的原因有,空调系统高压管压力过高;冷凝器中异物过多,散热性能较差;膨胀阀堵塞,管路产生了高压问题。这种原因主要是造成膨胀阀压力增高、降低制冷剂流速、压缩机不工作、制冷剂堵住膨胀阀部位,从而导致空调系统启闭时产生“嗡嗡”声。
   (2)通过检测和分析,发现空调系统的故障原因有以下几个。
    首先是空调系统高压管压力高。连接制冷剂加注机,启动发动机,打开空调系统发现高压表压力偏移,超过了标准压力,表明该车的制冷剂加注超标,需要回收重新抽真空加注制冷剂,2018款大众宝来轿车加注量标准为550 g。
      其次是冷凝器散热性能不足。拆解发现散热器上布满了灰尘和油污,无法良好的进行冷凝器的制冷剂散热,管路当中充满了高压高温气体,和制冷剂混合生成了泡沫气体,如果空调长时间打开则压力会聚集、提升,泡沫在膨胀阀部位堆积造成堵塞,因此在关闭空调系统时也会发生“嗡嗡”的响声。需要将冷凝器、水箱彻底清洗,保证制冷效果良好。
    最后是膨胀阀部位有堵塞。在空调打开一段时间后,此时高压管路压力会有所上升,风扇开始运行。由于管路压力不断提升,再加上膨胀阀部位出现了泡沫堵塞问题,导致膨胀阀部位产生高压情况,在关闭空调时会“嗡嗡”作响,如果膨胀阀部位堵塞严重,低压管部位会出现严重结霜情况。由于该车辆驾驶时间较长,建议更换膨胀阀。
2.3压缩机运行异常
    通过上述检测可以判定空调压缩机电磁阀无法工作,排除了空调压缩机机械故障。在压缩机后端找到电磁阀,拔下电磁阀插接器进一步检测,发现已经松动,在紧固后空调可以正常运行,风扇也开始运转。可见,通常对于汽车空调数据中如果出现“0”数据,多数是由于插接器松动或断路,通过细致检查是否出现这些问题就可以有效排除松动或断路等故障。

3结束语
    汽车空调作为提高汽车舒适度的重要系统,在使用中可能会出现故障现象,为了驾驶舒适度和安全性,必须要针对空调故障问题,采取有效的解决措施。同时,对于一些旧型号汽车,由于空调故障量较多发,因此要做好定期保养工作,并掌握日常使用空调的注意事项,这样才能够确保空调系统的运行效能。


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Tags:汽车 空调系统 原理 故障 诊断 维修 办法 分析 责任编辑:rong
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