高麗潔
(長江工程職業技術學院,湖北 武漢 430212)
客戶反映排量為1.8 L的科魯茲 (自動擋)汽車空調系統制冷不穩定,有時制冷正常,有時不制冷,制冷效果不好。維修人員試車,將溫度計的溫度測試線放置在空調系統出風口位置。啟動空調,壓縮機工作,出風口吹冷風,約5℃。過一會出風口仍有風,溫度慢慢上升,至10℃以上。持續觀察20 min,空調系統出風口冷風時有時無,不能正常起到降溫的作用。
空調制冷過程是制冷劑物態變化的封閉循環系統,如圖1所示。壓縮機是制冷劑流動的動力源,抽吸作用不僅使制冷劑循環,而且起到為制冷劑增壓的作用,有利于氣態制冷劑液化。經壓縮機后的氣態制冷劑溫度升高,高壓管路燙手。膨脹閥過后,制冷劑汽化,蒸發過程中吸收大量熱,低壓管路冰手。空調正常工作時,高低壓管路有明顯的溫度差異。
科魯茲轎車空調系統控制電器如圖2所示,由控制開關、制冷劑壓力傳感器、壓縮機離合器繼電器、空調控制器及發動機控制模塊等組成。空調控制器控制電磁離合器繼電器實現對空調系統的溫度控制,維持車內的舒適環境。
圖1 科魯茲轎車空調系統組成
壓縮機電磁離合器安裝在壓縮機前端,當壓縮機電磁離合器得電,電磁離合器壓盤結合,壓縮機運轉,空調系統制冷。當壓縮機電磁離合器失電,電磁離合器壓盤分離,壓縮機停止運轉,空調系統不制冷。空調系統的控制器接收控制開關、制冷劑壓力傳感器、發動機負荷、車內溫度設定值等信號,通過壓縮機離合器繼電器控制壓縮機,實現空調系統的溫度控制。比如,當蒸發器表面溫度低于3℃的設定值時,空調壓縮機切斷壓縮機離合器繼電器供電線路,電磁離合器壓盤釋放,壓縮機停止工作。空調系統正常工作時,壓縮機不是一直運行,而是“間歇”工作。雖然壓縮機“間歇”工作,在壓縮機不工作時,蒸發器溫度低,出風口處的風仍是冷風,約4℃,明顯感覺到涼爽。
圖2 科魯茲轎車空調系統壓縮機離合器控制電路
故障車出風口的冷風“時有時無”,冷熱風“間歇”時間過長,達不到制冷的效果。在故障排除時,首先區分是空調電控系統故障還是制冷循環系統故障。利用故障診斷儀與車輛電腦通信,檢測空調電控系統工作情況。由圖2可以看出,壓縮機電磁離合器繼電器線圈是由發動機控制模塊K20控制,利用故障診斷儀與發動機控制模塊K20通信,利用故障診斷儀動作測試功能檢測壓縮機離合器,檢測數據如圖3所示,檢測結果正常。
進一步排查制冷循環系統,連接空調真空壓力表,檢測空調系統壓力。在空調系統剛剛接通工作時,壓縮機、鼓風機運轉聲音正常;仔細觀察故障車空調管路,連接完好、無油痕、無裂紋;用手摸空調系統的高壓管路、低壓管路,高壓燙手、低壓冰手;壓縮機的進氣管和排氣管之間有明顯的溫度差,進氣管冰手、排氣管燙手;空調真空壓力表高壓、低壓均正常;出風口吹冷風,約4℃。空調系統運行一段時間,壓縮機、鼓風機運轉聲音仍正常;用手摸空調系統的高壓管路、低壓管路,高壓不燙手、低壓不冰手;壓縮機的進氣管和排氣管之間無明顯的溫度差;空調真空壓力表高壓表讀數降低很多,低壓表讀數指示為真空;出風口風溫度逐漸升高,約10℃。過幾分鐘,空調系統的高壓管路燙手、低壓管路冰手;空調真空壓力表的指示又恢復正常,如此循環。
圖3 科魯茲轎車空調系統壓縮機離合器動作測試結果
此故障車的空調系統制冷不穩定的故障原因在于空調制冷循環系統有水分。空調系統工作時,制冷劑由膨脹閥進入蒸發器,制冷劑由液態蒸發成氣態,蒸發使制冷劑的溫度極度下降,膨脹閥、蒸發器溫度隨之降低。液態水隨著制冷劑循環,在膨脹閥處隨溫度急劇下降凝結成冰,堵住膨脹閥,制冷劑不再循環,空調不能制冷。制冷劑不能循環,空調的溫度慢慢上升,冰融化成水,與制冷劑繼續循環,空調正常工作。當溫度下降后,水凝結成冰,又造成冰堵,如此循環。
空調制冷循環系統儲液干燥罐有干燥劑,少量的水分進入空調制冷循環系統是可以被吸附的。若出現空調制冷循環系統冰堵故障,說明儲液干燥罐有干燥劑已經飽和,需更換儲液干燥罐。空調制冷劑有水混入,需更換制冷劑。此故障車故障排除方法更換制冷劑和儲液干燥罐。需要的維修儀器及配件有冷媒回收機、空調真空壓力表、制冷劑(R134a)、儲液干燥罐及冷凍機油等。空調制冷循環系統維修時,注意一定在通風良好環境下進行。連接空調真空壓力表、冷媒回收機回收故障車制冷劑。制冷劑回收完成后,拆卸儲液干燥罐,避免灰塵等污物進入空調系統。切記不要過早打開新的儲液干燥罐包裝,以免干燥劑受潮。更換儲液干燥罐后進行制冷劑的重新加注。制冷劑重新加注時,加注量大,一般采用液態制冷劑高壓側加注法。空調制冷循環系統抽真空、檢漏后,不要啟動發動機,制冷劑罐要倒立從高壓側加注制冷劑。空調系統更換儲液干燥罐及回收制冷劑時,造成冷凍機油流失。而且空調系統進的水與冷凍機油發生化學反應,機油潤滑效果變差。在制冷劑重新加注時,需適當補充冷凍機油,科魯茲轎車空調系統冷凍機油型號為GE-45037-A。
上述工序完成后,啟動發動機,打開空調系統,試車運行。如果此時空調真空壓力表讀數偏低,可以從低壓側進行氣態制冷劑的補充加注,此時制冷劑罐正立。空調真空壓力表讀數達到規定值后,停止加注。故障排除。