汽车空调系统故障的诊断
随着汽车工业的迅速发展和人民生活水平的提高,汽车开始走进千家万户。人们在追求汽车的安全性、可靠性的同时,也越来越注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现为汽车空调业提出了新的课题与挑战。论文以汽车空调故障诊断和检修的方法,对汽车空调系统深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。
1、汽车空调主要的特点
众所周知,汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用、故障诊断和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:
1.1 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障数量的80%。
1.2 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机,这种空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。
1.3 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:
①夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。
②为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。
③汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷、热量特别大。
④由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。
⑤汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。
2、汽车空调的工作原理
压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在
蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。
3、汽车空调的组成
汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。
4、汽车空调常见故障诊断方法
一般情况下,汽车空调系统发生故障后,不要急于拆卸修理,而要采用适当的方法进行检查分析。常用的检查和分析方法可以归纳为以下几点:
4.1听,皮带过松会出现滑动异响或刺耳的尖叫声,这时制冷系统效率降低,压缩机固定螺栓和托架安装螺栓松动,压缩机会产生抖动的响声;排气阀门损伤、运动件磨损或松动、压缩机离合器打滑及制冷剂不足等会出现机器噪声。因此就需要在诊断是用心去“听”。
4.2看,空调正常工作情况下,膨胀阀出口至压缩机之间的软管应发冷,不应结霜,用肉眼看见的只有水珠。从压缩机出口端至冷凝器入口为高温高压气体;从冷凝器至膨胀阀入口为中文液体;从膨胀阀出口至压缩机入口端为低温低压气体。因此通过观察干燥器罐上玻璃窗内制冷剂的流动状态,来判断空调制冷机量的多少(观察前应使发动机低速运转,温度调节旋钮旋至最大冷却档,排气风扇高速运转5min以上),制冷剂适量时看到大体是透明的液体,提高或降低发动机转速时会出现少量气泡;制冷剂少量不足时经常能看见玻璃窗内有气体流动,而且制冷剂呈乳白色浑浊状;制冷剂量严重不足时从玻璃窗内什么也看不见;制冷剂过量时看到玻璃窗内出现大的气泡。
4.3摸,打开空调开关,使制冷压缩机运转15~20mim,用手摸或者用仪器测量空调系统管路个部件的温度。正常情况下,高压端的管路为55~65℃,而低压端管路呈低温状态,低压段的管路和部件连接部分都会出现水露。用双手小心触摸高压区,特别是高压端金属部件,例如压缩机的出口阀、冷凝器以及储液干燥器等,手感较热而不烫手,则为正常;如果手感烫手,首先检查冷凝器的冷却是否良好,冷凝器表面是否清洁而无杂物,风扇的风量是否过小;如果高压端手感不够热,则为制冷剂过少;如果没有温度,则为制冷剂全部漏光。如果在储液器上出现霜冷或水露都说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流动管道。膨胀阀的手感温度是比较特殊的,它的制冷剂进口连接处较热,但其出口连接处较凉,有水露,这些都是正常现象。如果发现膨胀阀出口处有霜冷出现则说明膨胀阀阀口已堵塞,必须马上处理。低压管的手感冰凉,由水露,但不应该有霜冷,若有霜冷则说明空调系统有问题,可能是膨胀阀感温包内的传感液体已经漏光,应更换一个新的,也可能是制冷剂太多,需要放掉一些,或者是蒸发器的温度传感器、恒温器或压力控制器出现故障。用上手触摸压缩机的进出口和排气口,手感温度应该有明显差别,如果没有温度差别,则说明制冷剂全部漏光;如果差别不大,则说明制冷剂量不足。
4.4测,通过听、看、摸这些过程,只能发现不正常现象,但最后要确定故障原因和部位,还要借助一些测量仪器进行测量,比如借助压力表对汽车空调系统进行测试,其方法是:将压0力表用软管分别接到压缩机吸入、排除接头上测量压力值。
一般来说,在制冷系统正常运行情况下,正常压力值范围,如表所示: 序号 1 2 3 4 车外温度/℃ 25 30 35 40 高压/MPa 1.05~1.250 1.35~1.555 1.45~1.815 1.89~2.535 低压/MPa 0.10~0.155 0.15~0.205 0.20~0.255 0.25~0.305 5、汽车空调常见故障排除方法
5.1制冷不足
①冷媒不够。如果管路中的冷媒因久未充填、管路渗漏及混入空气等导致系统中冷媒量不够,就会造成制冷不足。可以在使用冷气时由储液罐上的透明窗口检查管路内的冷媒量,假如在窗口看到很多气泡,就表示冷媒量不足。此外,冷媒若过度充填也会导致制冷不足,而且还会增加管路泄露的可能。
②压缩机不运转。冷媒在管路内的工作循环必须依赖压缩机的运输,如果压缩机因冷媒压力异常、线路故障、温度传感器损坏或压缩机电磁离合器烧毁而不能接合运转,就会造成制冷不足。
③若冷凝器散热效果不好,如:辅助风扇不运转和冷凝器散热尘垢阻塞等,便会是媒液化不良,降低制冷能力。 ④冷凝器管路阻塞。这种情况最常发生在储液罐或膨胀阀上,处理反方式有清洗管路并抽真空灌冷媒和更换新品。
⑤出风量太小。很多制冷不足的问题是由于空气滤网堵住而导致出风口吹出的风量太小。现在越来越多的高级进口车装置活性碳微滤网,它的确能阻碍车外的尘埃和臭味,但这种配置在高污染地区很快就堵住了。此外,有很多驾驶者使用冷气总是喜欢把冷度调到最低,风速转至最大,等到太冷或风声太吵就把风量关小,而很少再将冷度调温的,如此便仅以风量来控制温度,这会造成出口极冷而车厢不冷的情形,且易导致出风口吹出霜雾使蒸发器结冰的现象。 ⑥混入空气。由于现代汽车的空调系统均结合了冷气与暖气,假如在需要冷气的情况下又因冷暖调和板故障而混入过多的暖气时就会造成制冷不足。这种情形可以从2个现象判断:1)在冷车时的冷气较热车时为冷;2)发动机室内的冷媒低压管(通常管径较粗且覆有隔热材料)极冷,但冷气却不冷。 5.2 异常响声
①压缩机噪声。但是用冷气时,正常情况下压缩机只有在电磁离合器接合或分离的瞬间产生“咔”是一声,在运转期间应极安静。如果运转时有“隆”“隆”的响声,说明压缩机可能因管路中缺乏冷冻油而已经磨耗了。这种情况下大都只能换新的压缩机了。
②皮带噪声。通常是带动压缩机的皮带紧度不足而在压缩机接合负载之后打滑产生尖锐的嘶叫声。可通过上紧或更换新的传动皮带来改善。
③风扇噪声。这里所指的风扇有2处:一处是水箱前方协助冷凝管冷凝的辅助风扇;另一处是传送冷气的鼓风机。若它们的发电机轴承磨损,在转动过程中会随着转速升高而加大噪声。 ④风向及热水阀门。当透过操作面板调整温度时,控制发动机冷却水流入热交换器的热水阀门会作动;当调整出风位置时,控制风向的风向阀门会移动。这些元件在动作时可能会有一些声音。如果空调系统属于电子恒温控制型,那么这