2007款飛度轎車空調系統工作不良故障排除

李鎮杰

（汕頭職業技術學院， 廣東 汕頭 515078）

汽車空調的基本功能是通過對進入車廂內的空氣進行處理后， 使車廂內空氣的溫度、 流速、 相對濕度及清潔度能達到相應的標準， 以改善駕駛員的工作條件和提高乘員的舒適性。 制冷系統作為汽車空調系統的重要組成部分， 它的工作狀況不僅影響到車上乘員的舒適性， 而且影響車輛的安全性能。現以2007款飛度轎車空調制冷系統工作不良故障排除過程為例， 談談對汽車空調維修的體會。

1 故障現象

一輛廣州本田汽車有限公司生產的2007款飛度二廂家用轎車， 型號為HG7133A （i-DSI）， 發動機型號為L13A3, 已行駛49 870 km， 前一段時間因故障到4S店更換過空調壓縮機的電磁線圈， 最近出現空調系統有時能制冷， 有時不能制冷的現象。 故障的產生沒有規律， 有時幾天出現一次， 有時一天出現好幾次。

2 飛度轎車空調制冷系統的控制分析

該車空調制冷系統的控制過程如圖1所示。 其空調系統采用非獨立式， 空調制冷系統制冷劑循環的動力源來自發動機， 曲軸前端皮帶輪通過皮帶驅動空調壓縮機皮帶輪運轉， 一旦壓縮機的電磁離合器線圈得電產生磁場力， 將壓板和皮帶輪吸合在一起，驅動扭矩將通過 “曲軸皮帶輪→皮帶→壓縮機離合器皮帶輪→壓板→壓縮機軸”， 從而驅動活塞作往復運動， 完成對制冷劑的吸、 排工作。

1） 制冷壓縮機運轉的控制。 該壓縮機使用的是TRSE07型壓縮機， 壓縮機的工作受汽車發動機的ECM/PCM單元控制。 ECM/PCM根據點火開關 （ON）位、 鼓風電動機工作 （4速）、 A/C開關合上， 并使ACS管腳輸出5 V， 經由A/C壓力開關、 A/C開關、 加熱器風扇開關后搭鐵， A/C TEMP管腳能從VCC3與SG3之間得到一個分壓的輸入， TAC管腳輸出的5 V電壓經蒸發器溫度傳感器后與SG3組成回路， 散熱器風扇繼電器及冷凝器風扇繼電器的線圈得電等， 滿足上述條件后， ECM/PCM的ACC管腳提供搭鐵信號，為壓縮機的離合器線圈得電提供基礎。 同時， 配有熱防護器和靜噪濾波器的控制系統。 其控制路徑如下： ①蓄電池 （+） →NO.1熔斷絲 （發動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →NO.3熔斷絲 （發動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →點火開關 （ON） 位→NO.1熔斷絲 （儀表板下熔斷絲/繼電器盒） →壓縮機離合器繼電器線圈→ECM/PCM的ACC管腳→搭鐵； ②蓄電池 （+） →NO.1 熔斷絲 （發動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →NO.11熔斷絲 （發動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →壓縮機離合器繼電器觸點→靜噪濾波器→熱防護器→壓縮機離合器線圈→搭鐵。

2） 制冷循環。 發動機的ECM/PCM單元通過對A/C開關及相應的傳感器信號判斷、 確認制冷壓縮機需要工作。 此時， “低溫低壓” 的制冷劑 (R-134a)氣體被壓縮機吸入， 經壓縮后成為 “高溫高壓” 氣體， 通過冷凝器向周圍環境散熱， 成為 “高壓常溫”液體， 儲存在過濾干燥器中， 制冷劑通過熱力膨脹閥的節流降壓 （兼制冷劑量調節） 后成為 “低壓低溫” 液體進入蒸發器， 與流過的空氣進行熱交換，制冷劑液體變為 “低壓低溫” 的氣體又被壓縮機吸入， 完成制冷循環。 在制冷系統的過濾干燥器與熱力膨脹閥的連接管路中安裝有A/C壓力開關， 當管路中的制冷劑壓力低于196 kPa或高于3 138 kPa時， 斷開開關并被ECM/PCM單元確認， 壓縮機的電磁線圈失電， 離合器脫開， 壓縮機停止工作， 起到保護作用。

3） 人工舒適氣候形成。 該汽車空調制冷系統使用手動控制空氣混合門、 氣源門、 配風門和鼓風機風擋開關來實現對車廂溫度、 風向、 風速的控制。 外界的新鮮空氣通過鼓風機被吹入空氣混合室里， 與混合室里的蒸發器蛇管內流動的制冷劑進行熱交換后成為一定流速的低溫氣體， 經混合門的調節后， 再由配氣門、 布風門吹入車廂， 形成符合要求的“人工氣候”。

3 故障診斷與排除

3.1 故障初步診斷

從車間檢查結果來看， 鼓風機、 散熱風機、 空調系統能正常工作。 但車輛在路試時， 發現空調系統在調高制冷程度時， 有時會出現制冷效果斷續現象， 再仔細檢查發現， 當車輛在拐彎、 路況差等條件下出現故障的幾率比較大。 針對檢查結果及上述工作控制過程的分析， 我們認為引起該故障現象的原因可能有下列幾方面： ①空調高壓/低壓保護開關起作用、 熱防護器開關起作用； ②線路故障； ③機械故障等。

3.2 故障分析

1） 檢查空調高壓/低壓保護開關。 檢查發現，系統的散熱器無異常情況， 管路無壓扁情況。 起動發動機， 把歧管壓力表按要求安裝在制冷系統的高、低壓管路的接頭， 鼓風機開關置于最低檔， 按壓A/C開關； 將鼓風機的風速從最低檔→最高檔； 空調的溫度調節到制冷量對應從最低檔→最高檔， 讀取歧管壓力表測出的壓力值， 結果高壓表讀數變化從2.03 MPa→2.89 MPa。

查閱維修手冊可知， 壓力開關起保護作用的條件是： 制冷劑壓力低于196 kPa或高于3 138 kPa時，斷開開關， ECM/PCM接到信號， 斷開壓縮機離合器繼電器線圈的搭鐵， 使壓縮機電磁離合器線圈 “失電”， 起保護作用。 手觸摸系統的高、 低壓管路的溫度變化， 無異常現象； 視液鏡的制冷劑流動情況正常， 系統的制冷劑量合適。 可見， 空調高壓/低壓保護開關及工作電路的工作正常； 鼓風機工作電路正常； 空調溫度調節電路正常。

2） 檢查熱防護器開關。 拔出壓縮機電磁離合器線圈的電源插接器， 拆下壓縮機連接線盒的罩蓋，斷開離合器線圈的接頭， 用萬用表測量熱防護器開關的導通情況 （圖2）， 發現導通正常 （技術指標：溫度在122～128 ℃處于斷開； 溫度在116～104 ℃處于導通， 測試的環境溫度達不到高溫時斷開的要求）。用萬用表測離合器線圈電阻值為3.2 Ω （標準值： 20 ℃時， 3.05～3.35Ω）， 如圖3所示。 可見， 由于電流過大而發熱引起熱防護器開關斷開起保護作用的幾率很小。 可以認為熱防護器開關沒有問題。

3） 蒸發器溫度傳感器檢查。 從蒸發器上檢查蒸發溫度傳感器插入的深度正常， 拔出該傳感器及線路插接器， 將傳感器分別插入冰水、 15℃涼水、 25℃涼水中， 用萬用表測其電阻值分別為30Ω、 15Ω、 20Ω。

查修理手冊發現， 傳感器的電阻值隨溫度變化能滿足設計要求。

4） 機械故障檢查。 經檢查， 鼓風機、 散熱風機都正常運轉； 冷凝器表面無變形、 無臟堵； 機械故障檢查的重點落在壓縮機和電磁離合器線圈上。 由于在制冷系統工作正常時， 壓縮機無產生干摩擦等異響， 壓縮機能完成正常的吸、 排工作， 且排出壓力也能達到要求， 排除壓縮機因內部卡阻而引起負載過大的可能。 給壓縮機離合器電磁線圈施加12 V直流電壓， 用一字型螺絲刀試其電磁吸力， 發現螺絲刀馬上被吸到壓縮機皮帶輪上， 說明離合器電磁線圈通電后能產生正常的吸力。

在斷電情況下， 用塞尺檢查電磁離合器的間隙（圖4）， 測得皮帶輪A與壓板B的間隙約為0.75 mm，超出了正常范圍 （0.35～0.65 mm）。 問題出在調節間隙超過廠家設計要求上。

3.3 故障排除

將發電機的皮帶調節螺栓放松， 推一下發電機，卸下空調壓縮機的皮帶， 從冷凝風機罩上卸下壓縮機電磁離合器線圈的電源線托架并拔出插接器， 松開4個固定空調壓縮機與空調壓縮機托架螺栓， 放下壓縮機。 將A/C離合器固定架的專用工具 （工具號為07NAB－MAC0101） 卡入皮帶輪， 用扭力套筒扳手擰松壓板的鎖緊螺母， 取出壓板及墊片。 清潔并檢查壓板與皮帶輪接觸表面、 壓縮機驅動軸等， 未發現產生偏磨等現象； 更換上廠家提供的新墊片 （0.1 mm與0.4 mm） （圖5）， 按與拆卸相反的順序將壓縮機裝復。 各相應螺母 （栓） 上緊力矩要求如下： 壓板鎖緊螺母為25.5 Nm； 壓縮機托架固定螺栓為22 Nm；電源線托架螺栓為9.8 Nm。

檢查皮帶磨損情況， 發現有磨損痕跡， 告知車主后， 同意原帶安裝。 將皮帶套入皮帶輪， 調整發電機皮帶輪的調節螺栓， 使皮帶張緊， 在皮帶位于曲軸前端皮帶輪與空調壓縮機皮帶輪的中間位置用98N的力下壓， 其下沉量為7mm (技術要求： 5.5～8.5mm)。

連接空調壓縮機電磁離合器線圈的電源插接器，起動發動機， 起用空調系統， 壓縮機工作正常； 進行路試， 空調系統也未發現問題； 一周回訪， 車主反映正常； 至此， 徹底排除了故障。

4 故障原因分析

影響壓縮機電磁離合器線圈能否得電是壓縮機能否正常工作的關鍵因素， 本故障的無規律變化正是由于熱防護器發生保護動作的結果。 引起熱防護器發生保護動作的原因可歸納為以下幾點。

1） 電磁離合器的間隙大小直接影響電磁離合器線圈磁場力的作用效果。 0.7mm的間隙超過設計要求，使皮帶輪與壓板的吸合效果差， 皮帶輪與壓板之間容易因負荷增大的原因而產生相對運動， 引起發熱。

2） 電磁離合器線圈得電產生的磁場力的大小與流過線圈的電流大小有關， 即與發電機的輸出電壓的大小有關。 而發電機的輸出電壓是維持在一個范圍波動 （技術指標： 發動機在2 000 r/min， 發電機輸出電壓13.9～15.1 V）； 一旦發電機的輸出電壓在下限值， 則電磁離合器線圈得電產生的磁場力就減小。一旦負荷增大， 容易使皮帶輪與壓板之間因吸合不緊而產生相對運動， 引起發熱。

3） 在車輛拐彎、 路況差時， 由于振動等原因容易引起皮帶輪與壓板之間因吸合不緊而產生相對運動， 引起發熱。

5 總結

汽車空調制冷系統的工作有嚴格的技術要求。不論是制冷系統的制冷劑循環對空氣、 水蒸氣的要求， 還是動力傳遞過程對機械配合的要求， 以及電氣控制系統的要求等， 都要嚴格按規范的要求操作。

1） 更換壓縮機電磁線圈后， 嚴格按要求調整電磁離合器的間隙、 調整傳動皮帶的張緊度等。

2） 對制冷系統的維修操作要謹慎， 防止由于空氣、 水蒸氣及其他雜質進入系統而影響系統的工作。若空氣等進入系統， 一定要對制冷系統抽真空達到要求后， 才可充注制冷劑； 對于系統制冷劑、 冷凍油的漏泄， 應按要求數量補充同一品牌的制冷劑、 冷凍油。

3） 切忌未經分析故障原因而盲目拆卸部件，破壞原有系統的氣密性， 使故障擴大。

［1］ 張春華.廣州本田飛度轎車維修手冊[M].北京： 機械工業出版社, 2005.