浅析汽车空调制冷不足的故障诊断

浅析汽车空调制冷不足的故障诊断

摘 要：本文主要介绍一辆广汽丰田07款凯美瑞轿车的空调制冷系

统由于制冷不足，且出风口温度随鼓风机的温度升高的故障现象；通过对压缩机、节流阀、冷凝器、管路、蒸发器的检查与排除，使该车的制冷系统恢复正常的故障诊断过程。

关键词：空调系统 制冷不足 故障诊断

一、前 言

汽车空气调节系统简称汽车空调系统,他通过调节温度、湿度、风速和换气等,为驾乘人员提供一个舒适的车内环境。由于使用不当和工作环境的影响,空调系统必然会出现这样那样的故障。对于一名从事汽车维修人员,必须熟悉汽车空调的结构原理及各种故障的现象,从而准确地判断、排除故障。

二、正 文

1、故障现象

一辆广汽丰田07款凯美瑞轿车，在行驶过程中开启空调时，其空调制冷不足，且出风口的温度随鼓风机转速的提高而升高。 2、故障分析

在正常情况下，当外界温度是30~35C时，出风口的温度应为0~5C,车厢内的温度应为20~25C。用手感觉很明显该车的温度达不到其要求，这说明该汽车空调系统有问题。一般来说引起制冷不足原

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因主要的是制冷剂、冷冻机油和机械部分造成。由于该车是全自动的空调制冷系统，具有自诊断的功能，因此，先将其自诊断：首先接通点火开关；然后将温度控制按钮旋到最冷位置即MAX COOL，再把鼓风机开到最大即MAX HOT;等一分钟后，在按下AUTO的同时，按下OFF按钮；这时仪表板上没有显示故障码的存在；然后将故障码清除。 接着检查透视窗，查看中并无发现制冷剂有气泡或其它异常现象，这说明制冷剂充足。那么会不会是制冷剂过多？为了排除这种可能，用歧管压力表进行检测：将其接在空调系统高低压的检修阀上，起动发动机，让发动机以1250r/min转动5min.然后进行测量；数值如表1所示：

表1 高、低压侧制冷剂压力值

制冷剂测量压力值 低压侧0.17MPa 高压侧1.32MPa 制冷剂正常压力值 低压侧0.15~0.25MPa 高压侧1.37~1.57MPa 经过以上数据分析可以判定制冷剂并无加注过多。在这一过程中也对机械部分进行了检查，也没有发现异响声和其它工作不良的现象。接着检查了空调系统的空气流通状况，因为外界的新鲜空气要通过滤清器进入风口，由鼓风机将新鲜空气送到蒸发器的；如果滤清器堵塞就会造成，内循环与外循环的工作状态有明显的差别，然而该车的内外循环的制冷效果并无太大的差别。然后检查冷暖风的冷却箱的阀门，因为该车的冷暖调节开关是通过拉索控制的。如果拉索松动阀门就会关闭不严，从而使出风口的温度上升，通过检查：该部分正常。通过以上检查并无发现故障的原因，看来问题还是在制冷系统内。

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3、故障排除

凯美瑞轿车空调结构和工作原理：结构主要由压缩机、储液干燥过滤器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机等组成。当系统工作时,压缩机从低压管路(蒸发器至压缩机之间的管路)吸入低温低压的气态制冷剂,压缩成高温高压气态制冷剂,再通过高压管路(压缩机至冷凝器之间的管路)进入冷凝器,经冷凝器的冷却后,变为中温中压的液态制冷剂,被送往储液干燥过滤器,进行干燥、过滤,再由高压管(储液干燥过滤器至膨胀阀之间的管路)流入膨胀阀,经膨胀阀节流,降压后变成低温低压雾状的液/气态混合物,送入蒸发器中,制冷剂在其内膨胀蒸发吸收大量的热量，汽化成低温低压的气态制冷剂，重新被压缩机吸入进行再循环，在此过程鼓风机将不断循环，从而达到制冷的目的。其工作原理图如图1所示。

图1 制冷系统工作原理图

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了解空调制冷系统的工作循环后，现对其故障进行检查排除：该车采用的是变排量的压缩机，因为压缩机是空调制冷系统的心脏，它的好坏直接影响到制冷效果，首先要对其进行检查。起动发动机，以1250r/min转动5min并打开空调，检查皮带的工作情况，并无发现其打滑和异常现象；用手触摸压缩机的进气口和排气口，正常情况下进气口凉，排气口烫，两者的温差较大，可是并无发现异常。那压缩机会不会是造成液击呢？因为液击会导致内部击穿，一般这种现象很难发现需进行压力检测：用歧管压力表进行检测，经测量制冷系统的压力值如表2所示：

表2 制冷系统高、低压侧压力值 工作状态 发动机怠速，鼓风机1档时 发动机2000r/min, 鼓风机1档时 发动机2000r/min, 鼓风机4档时 高压侧 1.32MPa 1.37MPa 0.15MPa 低压侧 0.17 MPa 0.17 MPa 1.72 MPa 通过以上的数据分析，空调压缩机不存在液击现象；为了确定压缩机不存在故障，采用了更换压缩机总成的方法进行试验。装上新的压缩机后，起动发动机进行检查，结果故障并没有消除。

怀疑是冷凝器的问题，对冷凝器进行检查：查看了其外观并无赃物、残渣翘片和伏倒的现象。用手触摸其外部和下部也没有出现不烫手的现象有可能冷凝器内部堵塞了，用歧管压力表进行检测，经测量压缩机的高压并无过高，说明其内部工作良好，不存在故障。 接着用手触摸储液罐的进出管，其温度没有没有明显的温差，这

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说明储液罐正常。然后对节流阀进行检查，因为节流阀是颈瓶口，它阻碍流通将制冷剂的回路分为高压和低压两部分，其里面有两个滤网即节流前、后各有一个滤网，用来挡住赃物。因此它工作的状态对制冷系统的影响也很大。用手感觉节流阀的进口端与出口端，正常情况下进口烫手，出口较冷，经检查该部分正常。

那是不是管路泄漏呢？因为空调系统工作时，系统内的工作压力 较高，加上制冷剂的渗透力，管路稍有不严就会造成泄漏。为了排除这种可能，对管路进行了检漏：用肥皂水涂在管路与各个部件的接口处，然后观察是否有气泡冒出，经过仔细地检查并无发现泄漏。为了排除管路堵塞的故障，在更换压缩机时利用压缩机的空气对管路进行了吹冲与清洁。

在排除了压缩机、冷凝器、节流阀、管路等故障外，蒸发器便成了最可疑的对象。通常蒸发器结霜是制冷效果差的一个重要原因，因为在叶片结霜后空气被堵塞，这样通过蒸发器进行热交换的空气量就会减少。拆下空调面板及右杂物箱，用手触摸蒸发的表面，明显的感觉到右侧四分之一的部分较冷，从右到左温度变化是：由凉到温；而从节流阀到蒸发器的管路有霜，因为蒸发器是利用低温液态制冷剂蒸发来吸收空气中所含的热量的交换装置，是制冷系统中关键的设备，因此，对于蒸发器来说：制冷剂和空气之间的热交换要尽可能的充分。导致蒸发器右侧四分之一较凉，并从右到左由凉变温的现象最主要原因是其堵塞造成的。为了进一步确认这一原因，对其进行一个实验：

将一袋热水袋并装满开水，把它放在节流阀与蒸发器的管路上，

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然后一根玻璃温度计检测出风口的温度，如果出风口的的温度能够下降说明蒸发器是畅通的，反之说明其堵塞；经测量：出风口的温度在上升没有下降。由此可以判断故障在蒸发器上。

首先将汽车空调的制冷剂排放掉，用专用设备将其回收好；接着拆下螺栓，然后从蒸发器蒸发器芯子上断开A/C管路，拆下鼓风机装置和膨胀阀盖；拆下固定件把蒸发器拿出来，并换上新的蒸发器，把它安装好。接着对制冷系统进行加注制冷剂，方法如图2所示：

图2 制冷剂抽真空和加注流程图

1．抽真空

抽真空的目的是排除制冷系统的空气和水分，如果系统内有空气和水分会影响制冷效果而且会损坏系统部件。按图3接好仪器，具体方法如下：

（1）把歧管压力表的高、低压软管分别与制冷管路上的高、低压检测接口相连，中间软管与真空泵相接。

（2） 打开歧管压力表的高、低压的手动阀，启动真空泵，观察

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低压表，抽真空至0.1MPa。

（3）关闭高低压的手动阀，观察压力表，看是否下降，如果下降，说明有泄漏，应检查泄漏点进行维修。如果不泄漏，继续进行抽真空15～20min。

（4）先关闭歧管压力表的高低压手动阀；然后再关闭真空泵。继续检查压力歧管表的压力读数。如果压力读数在真空泵停止运转后5min不变证明没有泄漏，可进行下一步工作。否则应进行检查、修理，重新抽真空。

图3 抽真空 图4 低压侧加注制冷剂 2．从低压侧加注制冷剂

（1）如图4所示，将歧管压力表组与检修阀、制冷剂罐连接好。 （2）打开制冷剂罐注入阀，拧开歧管压力表中间软管一端的螺

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母，让气体溢出几分钟，把空气排走，然后拧紧螺母。

（3）拧开低压侧手动阀，正立制冷剂罐，让气态制冷剂进入制冷系统，当系统压力达到0.4MPa时，关闭低压手动阀。

（4）启动发动机，打开空调，暖风电机开关、调节开关到最大挡。

（5）打开手动低压阀，让制冷剂继续流入制冷回路，直到规定量。当到规定量时，先关闭低压手动阀，然后再关闭制冷剂阀门。

（6）关闭空调开关，停止发动机运转，迅速将高、低压软管从检修阀上拆下。（注意：充注时，瓶罐为直立，高压手动阀处于关闭位置）。

添加完后,起动发动机并打开空调，该车的制冷系统恢复了正常。 三、故障总结

通过逐一排除的方法解决了此车的故障，对于变排量的汽车空调压缩机制冷系统，不会随着其变排量的变化而出现明显的高压侧或低压侧的现象。这给故障排除带了难度，需借助歧管压力表来进行故障判断。其次，造成该车故障原因是：缺少对汽车空调的维护；因此在日常中应加强汽车空调的维护与保养是十分必要的。

参考文献

[1] 欧阳娜主编，《汽车电气设备构造与维修》，河北大学出版社，2010年5月第1版。

[2] 范爱民主编，《汽车空调原理与维修》，机械工业出版社，2011年7月第1版。 [3] 汤定国主编，《 汽车维修工》中国劳动社会保障出版社，2009年7月第1版。

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