客車空調(diào)制冷系統(tǒng)檢修及故障分析

湯玉勝， 趙小龍， 鄧雪軍

（杭州長(zhǎng)運(yùn)集團(tuán)公司， 浙江杭州 310013）

客車空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、 加熱、 換氣和空氣凈化的裝置。 它可以為乘客提供舒適的乘車環(huán)境， 降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度， 提高行車安全。

客車是商用車， 一般是全封閉車廂， 有一個(gè)或兩個(gè)換氣天窗， 當(dāng)高溫時(shí)， 萬一空調(diào)失效， 乘客在車廂里， 沒有活動(dòng)窗進(jìn)入流動(dòng)的空氣， 好比像蒸包子， 易中暑， 所以可靠的空調(diào)性能尤其重要。

空調(diào)通常指的是制冷系統(tǒng)， 人體感到最舒適的溫度是20～28 ℃， 超過28 ℃， 人就會(huì)感到燥熱， 太低會(huì)對(duì)人體造成損害。 根據(jù)人體本身在不同季節(jié)穿衣指數(shù)的類別， 一般夏天是溫度22～27 ℃（客車空調(diào)由于安裝位置有不確定因素， 可能有前熱后冷或者相反， 左右出風(fēng)口有溫差） 為合適溫度。 加熱，一般現(xiàn)在都是利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液也就是水的溫度（獨(dú)立加熱主要用于北方冷車預(yù)熱， 或接送車）， 較高溫度的冷卻液經(jīng)過管道輸送到散熱器， 經(jīng)自然散熱或者強(qiáng)制散熱， 讓車內(nèi)保持在13～18 ℃為宜。 舒適的溫度、 濕氣和氣流速度一般為： 夏季溫度25 ℃左右； 濕度冬季55%～70%， 夏季60%～75%； 氣流速度0.25 m／s為宜。

1 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)各主要部件及原理

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由制冷循環(huán)部件和電控元件兩大部分組成。 空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

制冷循環(huán)部件主要有： 壓縮機(jī)、 冷凝器、 貯液器、 干燥過濾器、 視液鏡、 膨脹閥、 蒸發(fā)器、 三通截止閥、 手動(dòng)閥、 管路等。

電控元件主要包括： 主發(fā)電機(jī)、 副發(fā)電機(jī)、 電容箱、 電磁離合器、 蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、 冷凝風(fēng)機(jī)、 壓力開關(guān) （高、 中、 低）、 電控盒、 控制面板、 溫度傳感器、 風(fēng)門執(zhí)行器、 電磁閥、 線束等。

1.1 壓縮機(jī)

在蒸氣壓縮式制冷裝置中， 壓縮機(jī)是其主要部件之一。 壓縮機(jī)在壓縮式制冷系統(tǒng)中的作用是： 將蒸發(fā)器出口低溫低壓蒸氣加壓， 然后送到冷凝器中冷卻和冷凝。 其種類比較多， 9 m以上客車一般用的是曲柄連桿式 （開啟式） 壓縮機(jī)。 曲柄連桿式（開啟式） 壓縮機(jī)是問世最早、 迄今仍普遍應(yīng)用的一種機(jī)型， 例如： 博克BOCK、 比澤爾BITZER壓縮機(jī)， 一般要求3年更換一次冷凍油， 旗下部分型號(hào)壓縮機(jī)加注冷凍油量為2 L左右BSE55冷凍油， 以壓縮機(jī)視液鏡底部為基準(zhǔn)， 1／3～2／3為宜。 曲柄連桿往復(fù)式壓縮機(jī)工作原理為： 曲軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連桿， 連桿又推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)， 使氣缸容積周期性地?cái)U(kuò)大和縮小， 完成吸氣、 壓縮、 排氣等過程。

1.2 三通截止閥和手動(dòng)閥

三通截止閥一般在壓縮機(jī)的高低壓進(jìn)出口上，用來連接壓縮機(jī)和管路， 檢修時(shí)用于隔離部分部件。 手動(dòng)閥在干燥瓶的前面， 一般和三通截止閥一起使用時(shí)， 可以更換干燥瓶或者修理蒸發(fā)器等。

1.3 壓力開關(guān)

高壓壓力大于2.35MPa、 低壓壓力低于0.035MPa時(shí)（各空調(diào)廠家的壓力設(shè)定值不一樣， 目的是一樣的）， 裝在壓縮機(jī)進(jìn)出口上的高、 低壓壓力開關(guān)將斷開， 系統(tǒng)制冷停止， 控制面板會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)字符或故障燈。 有些空調(diào)還有中壓開關(guān)， 高于1.55 MPa時(shí)高速冷凝風(fēng)機(jī)工作， 低于1.05 MPa時(shí)高速冷凝風(fēng)機(jī)斷開。 表1為各環(huán)境溫度下壓力。

表1 各環(huán)境溫度下壓力

1.4 溫度傳感器

溫度傳感器分為車內(nèi)溫度傳感器 （回風(fēng)溫度傳感器） 和除霜傳感器， 是一種負(fù)溫度系數(shù)傳感器。

1.4.1 車內(nèi)回風(fēng)溫度傳感器

1） 青年客車車內(nèi)溫度在25 ℃時(shí)電阻值4.2～4.7 kΩ； 環(huán)境溫度在30 ℃時(shí)電阻值3.8～4.2 kΩ， 環(huán)境溫度在35 ℃時(shí)電阻值3.3～3.8 kΩ。

2） 電裝空調(diào)車內(nèi)溫度在25 ℃時(shí)電阻值5 000±150 Ω， 0 ℃時(shí)電阻值16 450±823 Ω。

1.4.2 除霜傳感器

1） 電裝空調(diào)除霜傳感器25 ℃時(shí)電阻值1 500 Ω，15℃時(shí)電阻值2341±234Ω， 0℃時(shí)電阻值4852±243Ω。

2） 松芝空調(diào)除霜傳感器， 實(shí)測(cè)15 ℃時(shí)電阻值15 kΩ左右， 0 ℃時(shí)電阻值50 kΩ左右。

2 檢修空調(diào)常用的方法

1） 聽 細(xì)心聽汽車和空調(diào)系統(tǒng)有無異響， 包括發(fā)動(dòng)機(jī)、 壓縮機(jī)、 蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、 冷凝風(fēng)機(jī)、 繼電器等。

2） 看 首先看控制面板上的信號(hào)燈或報(bào)警代碼， 觀察視液鏡中冷媒的流動(dòng)情況， 管路系統(tǒng)接頭是否有油污， 各制冷配件表面是否有結(jié)露、 結(jié)霜、結(jié)冰等現(xiàn)象， 繼電器、 插接件觸點(diǎn)有無燒灼的痕跡。

3） 摸 用手感受冷氣出口的溫度及風(fēng)量的大?。?用手觸摸壓縮機(jī)低壓管、 高壓管， 感受的溫度應(yīng)有明顯的差別； 用手交替觸摸干燥器兩端， 不應(yīng)出現(xiàn)前熱后涼； 用手交替觸摸膨脹閥兩端， 應(yīng)是進(jìn)口發(fā)燙、 出口很涼。

注意： 在用手觸摸空調(diào)系統(tǒng)時(shí)， 一定要小心，以防燙傷或被旋轉(zhuǎn)部件打傷。

4） 測(cè) 通過聽、 看、 摸， 只能發(fā)現(xiàn)故障的外在表現(xiàn)， 要準(zhǔn)確判斷根源所在， 還要借助于歧管壓力表、 檢漏儀、 萬用表等儀器對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試， 將測(cè)試結(jié)果和故障現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析， 從而找出故障原因， 予以排除。

對(duì)于制冷管路泄漏， 用氮?dú)狻?肥皂或者洗潔精泡沫進(jìn)行檢查， 或者專業(yè)儀器查漏。

對(duì)于電路故障， 用萬用表、 試燈檢查： 檢查電路是否短路、 斷路， 控制面板、 風(fēng)機(jī)等。 檢查風(fēng)機(jī)是否損壞， 可以短接插接件兩個(gè)插頭， 用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)， 比較費(fèi)力說明好的， 反之損壞。

制冷系統(tǒng)漏氟是最常見的， 也是不好查的。 檢修工具有歧管壓力表、 氮?dú)鉁p壓表、 氟利昂回收機(jī)等。 氮?dú)鉁p壓表有兩種， 如圖2所示， 其減壓量程分為2.5 MPa （和氧氣減壓表一樣， 1.5 MPa時(shí)安全閥缷壓） 和6 MPa， 圖2左側(cè)是6 MPa的 （一般我們只調(diào)到1.8 MPa左右）， 壓力系統(tǒng)危險(xiǎn)系數(shù)高， 在操作時(shí)一定小心。

3 空調(diào)常見故障分析和處理

空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)， 可按表2分析處理。 空調(diào)異響故障見表3。

4 案例分析

4.1 廣州五十鈴6900空調(diào)無風(fēng)

故障現(xiàn)象： 一輛生產(chǎn)于2005年的廣州五十鈴6900， 配凱希空調(diào)， 行駛63萬公里。 空調(diào)沒有風(fēng)。

此車副發(fā)電機(jī)為無蓄電池交流發(fā)電機(jī)。 檢查空調(diào)控制面板， 有溫度顯示， 說明電源是好的。 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)， 檢查副發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源無火， 檢查電容箱黃色線有火， 檢查電容箱發(fā)現(xiàn)繼電器損壞， 更換后故障排除。

表2 空調(diào)常見故障分析處理

表3 空調(diào)異響故障

此例中， 電容箱以偑特來PEBL-ⅢK型電容箱為例， 黃色線為空調(diào)控制面板輸出電源， 籃色線是勵(lì)磁電源， 紅色線接于副發(fā)電機(jī)正極上， 黑色線接于副發(fā)電機(jī)負(fù)極上， 共4根線。 電容箱內(nèi)部由一個(gè)繼電器、 大的電容、 陶瓷電阻、 2個(gè)二極管組成。電容箱主要作用是濾波， 因?yàn)闆]蓄電池， 所以要濾波， 不然對(duì)車身電器有影響。

副發(fā)電機(jī)通常安裝于壓縮機(jī)旁邊， 現(xiàn)在主副發(fā)電機(jī)可以直接安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上， 發(fā)電機(jī)技術(shù)上可以做到體積更小， 功率不變。 早期進(jìn)口車型 （如曼、奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)）， 主副發(fā)電機(jī)一起工作， 主發(fā)電機(jī)發(fā)電后， 空調(diào)才能工作。 可以通過轉(zhuǎn)速表工作情況判斷主發(fā)電機(jī)是否發(fā)電， 因?yàn)檗D(zhuǎn)速表的信號(hào)是主發(fā)電機(jī)的相線提供的。

4.2 廈門金龍6115客車空調(diào)時(shí)好時(shí)壞

故障現(xiàn)象： 一輛生產(chǎn)于2001年的廈門聯(lián)合金龍客車6115， 主車裝配偑特來發(fā)電機(jī)28V70A， 行駛23萬公里。 駕駛員反映， 空調(diào)有時(shí)好有時(shí)不好， 有時(shí)開啟時(shí)連風(fēng)都沒有。

故障診斷與排除： 車輛到修理廠卻是正常的，修理工檢查了電容箱， 副發(fā)電機(jī)及電線接線柱等正常； 沒過幾天該車又來了， 老問題， 來時(shí)好的， 車輛發(fā)動(dòng)時(shí)空調(diào)正常， 大概半個(gè)小時(shí)后， 問題來了，這時(shí)空調(diào)控制面板沒有顯示， 用試燈測(cè)量空調(diào)控制面板電源， 正常。 當(dāng)時(shí)懷疑控制面板壞了， 駕駛員說在其他修理廠換過了， 后來用萬用表測(cè)量主車電壓為29.5 V， 油門加大也是一樣， 一開前照燈， 電壓就下降。 更換發(fā)電機(jī)， 故障排除。

4.3 合肥現(xiàn)代6900客車換新空調(diào)電源繼電器后空調(diào)時(shí)好時(shí)壞

故障現(xiàn)象： 一輛2004年生產(chǎn)的合肥現(xiàn)代6900客車， 配東煥空調(diào)， 行駛52萬公里。 在更換新的空調(diào)電源繼電器 （主車大電流那種） 后， 有時(shí)連風(fēng)都沒有， 有時(shí)好用。

故障診斷與排除： 檢查電路發(fā)現(xiàn)， 控制空調(diào)電源繼電器線圈的電源是發(fā)電機(jī)的中性極輸出的， 電壓在13 V左右， 而空調(diào)電源繼電器是24 V的， 13 V電壓經(jīng)過線圈， 吸力不及24 V的強(qiáng)大， 導(dǎo)致空調(diào)有時(shí)有有時(shí)無。 由于倉(cāng)庫(kù)沒有這種電源繼電器， 于是加裝12 V普通繼電器 （12 V／20 A） 用來控制24 V的空調(diào)電源繼電器， 故障排除。

4.4 HHK6122K01安凱豪華商用車空調(diào)不制冷

故障現(xiàn)象： 一輛2002年生產(chǎn)的HHK6122K01安凱豪華商用車， 配舒車空調(diào) （原裝進(jìn)口）， 行駛83萬公里， 因?yàn)榭照{(diào)不制冷而報(bào)修。

故障診斷與排除： 接好壓力表， 起動(dòng)車輛， 打開空調(diào)， 空調(diào)泵工作， 低壓表為0， 高壓表為0.8MPa左右。 可能是干燥瓶堵了， 打開蒸發(fā)器頂蓋， 檢查干燥瓶出口的三通檢修閥 （這種空調(diào)設(shè)計(jì)得比較科學(xué)， 干燥瓶前后都有三通檢修閥， 便于維護(hù)和更換干燥瓶）。 用工具順時(shí)針方向?qū)⒏稍锲亢笕z修閥的閥芯擰至中座， 這時(shí)閥門的外接端口有大量氟利昂噴出， 可下面的低壓管路和低壓表還是沒有一點(diǎn)反應(yīng)， 這說明干燥瓶是好的。 再調(diào)節(jié)膨脹閥的開度， 沒反應(yīng)。 把膨脹閥拆開， 這種膨脹閥比較好拆， 分底座、 閥體和閥芯， 將底座4個(gè)內(nèi)六角螺栓拆下， 將閥體取下， 將干燥瓶后三通檢修閥打開，有氟利昂從膨脹閥的進(jìn)口處噴出， 再用氮?dú)鈴目照{(diào)泵低壓端壓入， 上面的膨脹閥出口處有大量氮?dú)鈬姵觯?排除管路臟堵， 說明膨脹閥完全關(guān)閉。 更換膨脹閥的閥體， 按照使用說明書組裝和調(diào)整開度， 抽真空， 保壓正常， 啟動(dòng)空調(diào)， 補(bǔ)充氟利昂至標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)制冷不錯(cuò)。

4.5 桂林大宇6900E客車空調(diào)不制冷

故障現(xiàn)象： 一輛2003年生產(chǎn)的桂林大宇6900E客車， 配東煥空調(diào)， 行駛43萬公里。 在其他地方修理后， 出現(xiàn)空調(diào)不制冷故障。

故障診斷與排除： 檢查系統(tǒng)， 查漏。 打開頂蓋， 看見一個(gè)U型銅管接頭一端有油跡， 說明這里有泄漏的可能。 用肥皂水檢查確實(shí)是漏， 用扳手緊還漏， 可能接頭的喇叭口有裂隙 （路況差， 這種情況很多）。 回收氟利昂， 重做兩端喇叭口， 裝復(fù)，加氮?dú)猓?保壓， 抽真空， 加氟利昂。 在加氟利昂時(shí)出現(xiàn)問題了， 該車一般加8kg左右氟利昂， 但現(xiàn)在加得差不多了， 視液鏡還是有大量氣泡， 低壓0.4 MPa左右， 高壓1 MPa左右， 整個(gè)壓縮機(jī)都是冷的。 以前修過空調(diào)的師傅說， 氟利昂還不夠應(yīng)再加， 他拿起瓶子又加了四五公斤 （一瓶13.6 kg都加完了），把膨脹閥左調(diào)又右調(diào)都沒用。 拆下膨脹閥的閥芯中有像一圈螺紋的東西卡在上面， 于是清洗管路， 更換干燥瓶， 重新裝好膨脹閥， 抽真空， 保壓沒問題， 回收多余的氟利昂， 制冷效果可以。

［1］ 金柏正. 客車維修問答與經(jīng)典案例分析［M］. 北京： 人民交通出版社， 2011.

［2］ 科林車用空調(diào)使用說明書［Z］.

［3］ 電裝空調(diào)使用說明書［Z］.

［4］ 加冷松芝空調(diào)使用說明書［Z］.

［5］ 勁達(dá)空調(diào)使用說明書［Z］.

［6］ 同創(chuàng)空調(diào)使用說明書［Z］.

［7］ 冷王空調(diào)使用說明書［Z］.

［8］ 凱希空調(diào)使用說明書［Z］.

［9］ NEOPLAN客車空調(diào)使用說明書［Z］.