汽車空調原理與維修案例

◆文/北京 尹鳳民

汽車空調原理與維修案例

◆文/北京 尹鳳民

汽車空調系統早已告別了“奢飾品”的頭銜，如今汽車空調已經成為主動安全性的一個因素，幾乎被視為汽車安全技術要求中不可或缺的一部分。“車內氣候控制系統”對駕駛者、抗疲勞駕駛和駕駛安全性有直接影響，較高的熱量、大氣濕度會使人的身體產生強烈的緊張感。汽車空調不僅將車內溫度、空氣流速控制在舒適的標注范圍內，同時還起到除濕凈化作用，使駕乘人員吸入清新的新鮮空氣，感覺更舒適。基于汽車空調的重要性，其售后保養維修就更為重要，特寫此文供同行參考、車友學習。

一、汽車空調工作原理與控制系統

1.汽車空調工作原理

汽車空調制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、儲液罐、膨脹閥、蒸發器等組成。各部件之間通過高壓管路連接，形成一個密閉系統，內部充有制冷媒介，利用熱力學原理通過空調控制系統有條件的實現制冷，實現是室內達到舒適的溫度20～22℃，空氣濕度在45%～65%，圖1所示為汽車空調系統示意圖。

壓縮過程：將低溫低壓的制冷氣體壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機。

散熱過程：由冷凝器將高溫高壓的氣體散熱冷凝成液體。

節流過程：溫度和壓力較高的制冷劑通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度下降，以霧狀形式排入蒸發箱。

吸熱過程：沸點低的制冷劑，在蒸發箱中吸熱蒸發，形成低溫低壓的氣體進入壓縮機。

2.汽車空調控制系統

汽車空調控制系統大體上分手動控制和自動控制兩種。手動控制顧名思義就是駕駛員通過手動調節來實現制冷送熱功能。自動空調是由空調控制單元對輸入信號數據分析計算如蒸發箱溫度傳感器、室外溫度傳感器、陽光照射傳感器、室內溫度傳感器、出風口溫度傳感器、壓力信號等，空調控制單元將計算結果通過執行元件如電磁離合器、鼓風機、出風口電機等來執行，從而保證室內溫度舒適的目的。

圖1 汽車空調系統示意圖

二、空調常見故障

1.機械類故障：制冷劑添加不足、壓縮機故障、膨脹閥故障、系統堵塞、系統泄漏等，此類故障可以通過外觀檢查、壓力檢測、測漏儀使用來判斷排除。

2.控制系統故障：如傳感器故障、執行器故障、控制單元故障及線路故障等，此類故障可以通過診斷電腦、萬用表來診斷測量，要結合線路圖來判斷分析。

3.其他系統原因引起空調不工作如發動機故障、變速器故障等。

4.異響類故障：如外部皮帶漲緊輪異響、管路干涉異響，內部異響壓縮機異響、膨脹閥3節流閥異響等。

三、空調系統的保養

1.定期更換清潔空調濾芯保持空氣清新。

2.定期清洗蒸發箱、風道殺菌除異味。

3.定期更換管路系統潤滑油，保證壓縮機使用壽命。

4.添加空調系統保護劑，保護系統降低出風口溫度同時，減少發動機負荷。

四、故障案例

故障現象

一輛2010年8月購買的大眾CC轎車，汽車底盤號LFV3A23C8B3832479，行駛里程89 720km，出現空調開啟一會就自動切斷的故障。

故障診斷

1.用VAS6150檢測08-空調控制單元，發現有1個故障碼：制冷劑壓力超出上線。根據故障碼，檢查空調控制單元數據流，發現08-空調控制單元內壓力顯30.6bar(1bar=105Pa)。

2.檢查發動機控制單元137組數據流：

第一區：空調開關信號顯示高檔(表示空調已開)；

第二區：顯示空調壓縮機切斷；

第三區：顯示空調系統壓力28bar；

第四區：顯示散熱風扇占空比。

3.根據上述檢測，首先檢查散熱風扇，發現風扇轉轉停停。

4.根據電路圖(圖2)，檢查風扇電源，檢測后發現風扇插頭T4x/4腳接地不正常，查詢電路圖，風扇接地來源于左前縱梁上671接地點。

5.檢查接地點671，未發現有接地線；仔細檢查車輛，發現該車前部曾發生過事故。

6.將車輛舉升，檢查左側縱梁下部，發現有改裝過線束的痕跡；將此線束拆開，發現此線束就是接地線671。

7.根據上述檢測結果分析：此車空調系統壓力高，不制冷的原因為散熱器接地不良導致。

8.處理接地線后，試車，空調工作正常。

故障原因

散熱器接地不良導致使風扇無法正常工作，造成散熱不好，使空調系統壓力過高，導致停轉，同時系統報故障碼。

故障分析

通過對故障碼的分析，得知空調不工作的原因有可能是系統壓力太高，可以初步分析得出空調不正常工作的原因是壓力過高之后的切斷。造成壓力高的原因有系統加注量過多、電子扇散熱不良或線路問題等。通過數據流測量值分析，發現壓力確實很高。根據原理分析空調控制器應該沒有問題，同時測量值顯示風扇占空比已經接近100%，這是不正常的，可以判定問題出現在風扇控制器這里。通過對電源盒接地的測量，負極搭接不良，導致空調高壓壓力過高并導致空調切斷。

圖2 電路圖

故障處理

重新處理線束搭鐵點，故障排除。

維修建議

通過本案例的維修，建議讀者今后在維修汽車空調時，首先要掌握汽車空調原理基礎知識，明白空調系統各元部件工作性能，才能對具體故障現象進行分析。故障檢查分析時充分利用檢測電腦中自診斷功能、執行功能和數據流組做綜合判斷，因現在車型電腦模塊比較多大部分是總線，數據綜合利用比較常見，再用原有修車思路判斷維修費時費力而且判斷不會精準。再有必須學會電路圖的識讀和運用，準確的找到線路走向，每個接點連接方式及位置，自行繪制檢修線路圖，將測量結果在圖中標注，避免重復檢查操作。強調供電，接地的檢查一定要在線路連接，控制單元加載的情況下進行測量，斷開插頭或者無負載的檢測結果都是不準確的！最后要有分析總結，不斷提升技術能力，提高工作效率。(汽車空調的基本分類、組成以及基本工作原理本刊已于2016年8月基礎知識講座欄目進行過介紹，詳情請查看該期刊物)

(作者尹鳳民工作單位：安萊(北京)汽車技術研究院)