汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理與故障排除

程 寧

（陜西通力專(zhuān)用汽車(chē)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 722405）

汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理與故障排除

程 寧

（陜西通力專(zhuān)用汽車(chē)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 722405）

文章首先介紹了汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成，然后介紹了汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理，最后對(duì)汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障及排除進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

制冷系統(tǒng)；工作原理；故障排除

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.045

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-138-03

引言

汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)提高了汽車(chē)的舒適性，但也是汽車(chē)空調(diào)最易發(fā)生故障的部分。只有理解汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理，熟悉該系統(tǒng)常見(jiàn)故障和排除方法，才有可能找到故障原因并對(duì)其檢修。

1、汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、節(jié)流膨脹閥 、儲(chǔ)液干燥器和連接部件組成，見(jiàn)圖1。

1.1壓縮機(jī)

壓縮機(jī)的作用是將來(lái)自蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑吸入后進(jìn)行壓縮，使之成為高溫、高壓的制冷劑，并送入冷凝器中。大部分汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)均由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

1.2冷凝器

冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外界空氣進(jìn)行熱交換，從而凝結(jié)為高溫高壓的液態(tài)制冷劑。汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中采用的冷凝器的典型結(jié)構(gòu)主要有管片式、管帶式、鰭片式和平行流式四種。

1.3蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是將從液體膨脹裝置出來(lái)的低溫低壓液態(tài)的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行熱交換，從而轉(zhuǎn)變成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中采用的蒸發(fā)器典型結(jié)構(gòu)主要有管片式、管帶式、層疊式三種。

1.4節(jié)流膨脹閥

節(jié)流膨脹裝置的作用就是降低從冷凝器出來(lái)的液態(tài)制冷劑的壓力，使制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后容易吸熱蒸發(fā)，從而降低車(chē)內(nèi)溫度。汽車(chē)空調(diào)采用的節(jié)流膨脹裝置主要為熱力膨脹閥。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，熱力膨脹閥可分為內(nèi)平衡式、外平衡式和 H型三種類(lèi)型。

1.5儲(chǔ)液干燥器

儲(chǔ)液干燥器通常在汽車(chē)空調(diào)膨脹閥系統(tǒng)中，安裝在冷凝器和熱力膨脹閥之間。結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由儲(chǔ)液罐2、視液窗1、干燥劑4、濾網(wǎng)5、易熔塞 6和管接頭等組成。

2、汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的基本工作原理（見(jiàn)圖3）

（1）高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)管路流入冷凝器后，在冷凝器內(nèi)散熱、降溫，冷凝成高溫高壓的液態(tài)制冷劑流出。

（2）高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)管路進(jìn)入干燥儲(chǔ)液器內(nèi)，經(jīng)過(guò)干燥、過(guò)濾后流進(jìn)膨脹閥。

（3）高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流，狀態(tài)發(fā)生急劇變化，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑。

（4）低溫低壓液態(tài)制冷劑立即進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣熱量，使空氣溫度降低，吹出冷風(fēng)，產(chǎn)生制冷效果，制冷劑本身因吸收了熱量而蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。

（5）低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)管路被壓縮機(jī)吸入，進(jìn)行壓縮，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

3、汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障及排除

3.1制冷系統(tǒng)故障診斷的常用方法

汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)故障檢修是通過(guò)看（察看系統(tǒng)各設(shè)備的表面現(xiàn)象）、聽(tīng)（聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音）、摸（用手觸摸設(shè)備各部件的溫度）、測(cè)（利用壓力表、溫度計(jì)、萬(wàn)用表、檢測(cè)儀檢測(cè)有關(guān)參數(shù)）等方法來(lái)進(jìn)行的。

3.1.1看現(xiàn)象

首先，查看干燥過(guò)濾器視液鏡中制冷劑的流動(dòng)狀況，在怠速600rpm時(shí)若流動(dòng)的制冷劑中央有氣泡，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)制冷劑不足，應(yīng)補(bǔ)充至適量。若視液窗呈透明，則表示制冷劑加注過(guò)量，應(yīng)緩慢放出部分制冷劑。若偶爾出現(xiàn)氣泡，并且時(shí)而伴有膨脹閥結(jié)霜，說(shuō)明系統(tǒng)中有水分。其次，查看系統(tǒng)中各部件與管路連接是否可靠密封，是否有微量的泄漏。若有泄漏，在制冷劑泄漏的過(guò)程中常帶有冷凍油一起泄出，故在泄漏處有潮濕痕跡，并可見(jiàn)黏附的一些灰塵。此時(shí)應(yīng)將該處的連接螺帽擰緊，或更換管路密封用O形圈，以杜絕慢性泄漏，防止系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的減少。最后，查看冷凝器是否被雜質(zhì)封住，散熱翅片是否傾倒變形。

3.1.2聽(tīng)聲音

首先，聽(tīng)壓縮機(jī)電磁離合器有無(wú)發(fā)出刺耳噪聲。若有噪聲，則多為電磁離合器磁力線圈老化，通電后所產(chǎn)生的電磁力不足或離合器片磨損引起其間隙過(guò)大，造成離合器打滑而發(fā)出尖叫聲，這時(shí)應(yīng)選擇更換壓縮離合器或直接更換壓縮機(jī)。其次，聽(tīng)壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中是否有液擊聲（壓縮機(jī)出現(xiàn)異常沖擊“敲擊或撞擊”聲，并會(huì)強(qiáng)烈搖擺振動(dòng)）。若有此聲，則多為系統(tǒng)內(nèi)制冷劑過(guò)多或膨脹閥開(kāi)度過(guò)大，導(dǎo)致制冷劑在未被完全汽化的情況下吸入壓縮機(jī)。此現(xiàn)象對(duì)壓縮機(jī)危害很大，有可能損壞壓縮機(jī)內(nèi)部零件，應(yīng)緩慢釋放制冷劑至適量，或調(diào)整膨脹閥開(kāi)度，及時(shí)加以排除。

3.1.3摸溫度

開(kāi)啟空調(diào)開(kāi)關(guān)，使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10～20min之后，進(jìn)行如下操作。

（1）利用手感比較駕駛室內(nèi)冷氣柵格吹出的冷風(fēng)涼度及風(fēng)量大小。

（2）用手觸摸壓縮機(jī)的進(jìn)、排氣管的溫度，兩者應(yīng)有明顯的溫差。

（3）利用手感比較冷凝器的進(jìn)管和出管兩者溫度。當(dāng)后者溫度低于前者為正常，若兩者溫度相差不大，甚至相同，說(shuō)明冷凝器有故障。

（4）用手觸摸干燥過(guò)濾器前后管道的溫度，當(dāng)兩者溫度一致為正常，否則說(shuō)明干燥過(guò)濾器存在堵塞現(xiàn)象。

3.1.4測(cè)數(shù)據(jù)

（1）用檢漏儀檢漏。用檢漏儀檢查整個(gè)系統(tǒng)各接頭處是否泄漏。

（2）用萬(wàn)用表檢查空調(diào)電路故障，判斷電路是斷路還是短路。

（3）用溫度計(jì)可以判斷出蒸發(fā)器、冷凝器、干燥過(guò)濾器的故障。正常工作時(shí)，蒸發(fā)器表面溫度在不結(jié)霜的前提下越低越好；冷凝器入口管溫度為70～90℃，出口管溫度為50～65℃；干燥過(guò)濾器溫度為50℃左右，若干燥過(guò)濾器上下溫度不一致，說(shuō)明干燥過(guò)濾器有堵塞。

（4）用壓力表檢查。將歧管壓力計(jì)的高、低壓表分別接到系統(tǒng)的高、低壓閥上，在空氣溫度為30～35℃、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min（怠速）時(shí)，將鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)速調(diào)至高檔，溫度調(diào)至最低，其正常壓力應(yīng)為：高壓壓力應(yīng)為1.3～1.7MPa，低壓壓力應(yīng)在0.1～0.25MPa，若不在此范圍，則說(shuō)明系統(tǒng)有故障。

3.2制冷系統(tǒng)系統(tǒng)的檢測(cè)

3.2.1制冷劑數(shù)量的檢查

檢查制冷劑數(shù)量及工作狀態(tài)，進(jìn)而可分析判斷空調(diào)系統(tǒng)的工作情況。在關(guān)閉所有車(chē)門(mén)、溫度控制開(kāi)關(guān)在最冷位置、風(fēng)量最大、內(nèi)循環(huán)模式、打開(kāi)空調(diào)（A/C）開(kāi)關(guān)并使發(fā)動(dòng)機(jī)在600r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，從視液鏡觀察制冷劑數(shù)量及工作狀態(tài)。

（1）清晰，孔內(nèi)無(wú)氣泡，這種情況有三種：

1）孔內(nèi)無(wú)氣泡，也看不見(jiàn)液體在流動(dòng)，表明系統(tǒng)內(nèi)無(wú)制冷劑。用手摸壓縮機(jī)進(jìn)出口，無(wú)冷熱感覺(jué)，出風(fēng)口無(wú)冷風(fēng)。

2）孔內(nèi)無(wú)氣泡，看見(jiàn)孔內(nèi)液體快速流動(dòng)，表明制冷劑過(guò)多，高壓管燙手、低壓管有冰霜，用表測(cè)量，高低壓的壓力都過(guò)高。

3）孔內(nèi)無(wú)氣泡，孔內(nèi)液體流動(dòng)正常，高低壓管的溫度正常，用表測(cè)量高低壓的壓力正常。

（2）偶爾有氣泡，這種情況說(shuō)明制冷劑稍微不足或有水分：

1）用壓力表測(cè)低壓管壓力，壓力過(guò)低，表明制冷劑不足。

2）膨脹閥出現(xiàn)冰堵，表明系統(tǒng)有水分。

（3）大量氣泡或泡沫狀，這種情況說(shuō)明制冷劑嚴(yán)重不足或有大量空氣。此時(shí)應(yīng)檢漏修理，修理后抽真空，再加注制冷劑。

（4）觀察玻璃上出現(xiàn)條紋狀油漬或黑油狀泡沫，這種情況可能有三種情況：

1）若壓縮機(jī)進(jìn)排氣口有明顯的溫差，停止壓縮機(jī)，孔內(nèi)油漬干凈，則說(shuō)明制冷系統(tǒng)內(nèi)的冷凍機(jī)油過(guò)多，應(yīng)放掉一些冷凍機(jī)油。

2）若壓縮機(jī)進(jìn)排氣口有明顯的溫差，停止壓縮機(jī)，孔內(nèi)仍有油漬或其他雜物，則說(shuō)明制冷系統(tǒng)內(nèi)冷凍機(jī)油變質(zhì)、臟污，應(yīng)清洗制冷系統(tǒng)，重新注入冷凍機(jī)油和制冷劑。

3）若壓縮機(jī)進(jìn)排氣口無(wú)溫差，空調(diào)器出風(fēng)口無(wú)冷風(fēng)，則說(shuō)明制冷系統(tǒng)無(wú)制冷劑，鏡上是冷凍機(jī)油。

3.2.2空調(diào)系統(tǒng)泄漏檢查

（1）電子檢漏儀檢漏：首先按照說(shuō)明打開(kāi)開(kāi)關(guān)，應(yīng)有5min左右的升溫期，待升溫期結(jié)束后，放置探頭到被懷疑泄漏處，如沒(méi)有泄漏則機(jī)器無(wú)任何反應(yīng)，若有泄漏則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，即表明該處有泄漏。使用電子檢漏儀檢漏需注意探頭和制冷劑的接觸時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)不要把制冷劑氣流或嚴(yán)重泄漏的地方對(duì)準(zhǔn)探頭，否則會(huì)損壞探測(cè)儀敏感元件。

（2）肥皂水檢漏：有些漏點(diǎn)局部凹陷，用檢漏儀很難進(jìn)入，要確定泄漏的確切位置，可用肥皂水檢漏。首先調(diào)好肥皂水溶液（用肥皂粉加水即可），溶液的濃度要黏稠到用刷子一抹就可形成氣泡的程度。其次將全部接頭或可疑區(qū)段抹上皂液；最后觀察皂泡出現(xiàn)的情況，皂泡形成處就是漏點(diǎn)所在。

另外還有一些其他的檢漏方法，如染料檢漏等。但須注意盡可能的不用火焰檢漏儀進(jìn)行泄漏檢查，防止引起火災(zāi)，使人、車(chē)遭受損失。

總之，檢修中必須耐心仔細(xì)的檢查相關(guān)管路和部件或電路，必要時(shí)正確使用歧管壓力表、檢漏儀等工具，對(duì)確定有故障部位嚴(yán)格按照檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修理或更換。只有理論聯(lián)系實(shí)際，堅(jiān)持不斷的積累寶貴的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，才能更加快速可靠地排除汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)故障。

[1] 劉迎春,劉天賀.汽車(chē)空調(diào)維修與檢測(cè)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[2] 劉學(xué)志.現(xiàn)代汽車(chē)空調(diào)器原理[M].北京:黃河出版社,1995.

[3] 莫振發(fā).汽車(chē)空調(diào)檢修[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)出版社,2006.

[4] 宋森.汽車(chē)空調(diào)維修實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.

Exclusion principle and fault of the automobile air conditioning refrigeration system

Cheng Ning
（Shaanxi Tongli Special Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722405）

In this paper, we first introduce the composition of automotive air conditioning system, then introduces the working principle of automotive air conditioning system, finally has carried on the detailed discussion of the automotive air conditioning refrigerating system common faults and troubleshooting.

cooling system; working principle; Troubleshooting

U463.8

A

1671-7988（2015）09-138-03

程寧，助理工程師，就職于陜西通力專(zhuān)用汽車(chē)有限責(zé)任公司，從事車(chē)輛電器設(shè)計(jì)工作。