霸龍重型載貨汽車空調管結冰故障解析

黃啟超

（東風柳州汽車有限公司 商用車銷售公司售后服務部，廣西 柳州 545005）

霸龍重型載貨汽車空調管結冰故障解析

黃啟超

（東風柳州汽車有限公司 商用車銷售公司售后服務部，廣西 柳州 545005）

1 故障現象

一臺由東風柳汽生產的霸龍重型M5載貨汽車，裝配電動空調，2015年5月出廠，已行駛了11 520 km，駕駛員反饋開啟空調一段時間后，空調制冷不能持續，停車后檢查發現空調低壓管有結冰的現象。

2 故障診斷與排查

1）膨脹閥工作狀態不良、缺少制冷劑都能引起蒸發器及低壓管結冰，但售后最常見的原因是蒸發器溫度傳感器失效，因此，先從此處排查。從駕駛員處了解到，幾天前服務站檢修此故障時，已經更換過蒸發器溫度傳感器和膨脹閥，且重新加注了冷媒。整個電動空調系統的控制單元是空調控制機構，控制機構失靈同樣會造成制冷異常，電動空調控制機構電氣原理見圖1。初步分析服務站上次檢修時忽略了這一點，因此，接下來將計劃排查這個因素。

2）先驗證故障。點火起動發動機，打開空調AC開關開啟空調，空調控制機構屏幕上顯示出雪花標識（此圖標亮說明空調壓縮機已工作）。用手感受空調出風口的溫度，有冷風吹出，說明空調的開啟正常。然后關掉空調AC開關，用萬用表測量空調壓縮機繼電器的線圈端（此處由空調控制機構22號端子給電）無24V來電，說明空調控制機構已無輸出，空調的關閉也正常。此時發動機未熄火，再查看空調壓縮機的工作情況，發現壓縮機仍在運轉（觀察空調壓縮機的端面離合盤仍在轉動）。為進一步確認，用萬用表測量空調壓縮機電源線的來電情況，證實仍有24 V電。此時問題已經清楚，有24 V電竄入供電給空調壓縮機讓其工作，下一步重點排查究竟從何處竄入24 V電。

3）從駕駛員處了解到，其接車后并無任何加裝。檢查整車確定無電器加裝或者改裝，故排除因改動線路而引起竄電的可能。在整車設計上，發動機電磁離合風扇的開啟，需要用到一路空調電信號；又如圖2所示，空調冷凝器沒有配裝電子風扇來專門散熱，冷凝器裝在中冷器和散熱器的前部，而發動機電磁離合風扇裝在后部，風扇同時對散熱器、中冷器、冷凝器三部件抽風散熱。當空調開啟時，冷凝器需散熱，即由空調壓縮機給一路24 V電信號到電磁離合風扇線束上的控制單元（集線器），讓風扇運轉進行散熱。因此，和空調壓縮機有電路上關聯的僅此電磁離合風扇的線束，所以繼續往這個方向上去排查。4）拆下電磁離合風扇線束，換上新的風扇線束。起動發動機后打開空調AC開關，驗證空調的開啟正常。緊接著關掉AC開關之后再測空調壓縮機電源線的來電情況，此時已無24 V來電，說明了原因就在此根風扇線束上。起動車輛開啟空調試車大約2 h，制冷正常，且低壓管已無結冰的現象。驗證至此，已能確認空調控制機構實際上并無問題，該車的故障已經完全排除。

圖2 整車散熱系統示意圖

5）故障原因從原理上來說明（圖3，圖4）。開啟空調時空調壓縮機的電源線得電，壓縮機的電磁離合器工作，壓縮機被發動機帶動運轉。與此同時，空調壓縮機也從其電源線給出一路24 V電信號到電磁離合風扇線束的控制單元，讓風扇運轉進行散熱。當控制單元內部二極管被擊穿后，車輛在行駛中發動機水溫達到82 ℃時，溫控開關K1接通，風扇線束的電源通過空調信號線反向給到空調壓縮機，即使關閉空調AC開關之后，空調壓縮機仍通電運轉，不間斷制冷，從而造成空調低壓管結冰。

圖3 電磁離合風扇電氣原理圖

圖4 電磁離合風扇線束實物圖

3 故障總結

售后反饋蒸發器或空調管結冰，原因通常出在蒸發器溫度傳感器、空調控制機構、制冷劑問題或膨脹閥等空調系統自身上，而此故障原因比較新穎，出在空調系統之外的關聯系統上（發動機風扇線束）。解決此故障，關鍵在于維修人員了解關聯系統的組成及原理。排查的過程比較嚴謹，從驗證故障到留心觀察空調壓縮機運行情況，大膽做出初步判斷后，再小心印證方能查出故障點。

4 電磁離合風扇控制原理說明

4.1 溫控開關控制形式

由溫控開關感應發動機出水管水溫，控制風扇高、中速擋電磁線圈是否通電，從而控制風扇的轉速。

1）當溫度低于82 ℃±2 ℃時，高、中速擋電磁線圈均不通電，風扇自然旋轉，水溫快速上升。

2）當溫度到達82 ℃±2 ℃時，接通中速擋電磁線圈，風扇將以0.4～0.7倍率發動機速度運轉；當溫度降低到74 ℃±2 ℃時，電磁線圈斷電，使風扇處于低速狀態運轉。

3）當溫度到達88 ℃±2 ℃時，同時接通高、中速擋電磁線圈，風扇將以全速運轉；當溫度降低到80 ℃±2 ℃時，高速擋電磁線圈斷電，風扇恢復到中速擋。

4.2 空調開啟時

1）當溫度低于82 ℃±2 ℃將空調開啟時，接通中速擋電磁線圈，風扇以0.4～0.7倍率速度運轉；當空調關閉時電磁線圈斷電，使風扇處于低速狀態運轉。

2）當空調關閉后溫度達到82 ℃±2 ℃時，依然接通中速擋電磁線圈，風扇同樣以0.4～0.7倍率速度運轉。

3）當溫度達到88 ℃±2 ℃時，同時接通高、中速擋電磁線圈，風扇將以全速運轉。

5 針對本案例在設計上的改善建議

此故障是由于電磁離合風扇線束的控制單元內部二極管被擊穿引起，因此在設計上可采用繼電器替代二極管，避免控制單元內部二極管受到整車工作過程中的異常干擾高電壓擊穿，有效提升整車空調系統的可靠性。改善建議設計簡圖見圖5。

圖5 改善建議設計簡圖

（編輯 張每文）

U463.851

B

1003-8639（2017）04-0071-02

2016-09-06

黃啟超（1984-），男，廣西南寧人，主要從事汽車電器售后服務與培訓工作。