汽车空调制冷不足的故障分析及检修

汽车空调制冷不足的故障分析及检修摘要汽车空调制冷系统是一个完全密封的循环系统，本文阐述了汽车空调的结构，作用，工作原理和由空调制冷剂引起的制冷不良的检修方法并且案例分析。关键词汽车空调,作用，工作原理,检修汽车空调和其它制冷空调的制冷原理是一样的，利用制冷剂r-134a从液态变成气态时吸收大量热能的原理制冷。汽车空调的压缩机通过汽车发动机经皮带传输动力（非独立式空调），压缩机吸入低温低压的制冷剂气体，运转压缩成为高温高压的气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压中温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器，制冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态制冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机件，制冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。1汽车空调系统的结构及各部件的作用汽车空调一般由压缩机（compressor）、冷凝器(condenser)，蒸发器(evaporator)、膨胀阀(expansionvalve)、储液干燥器(receiverdrier)、铜管或铝管、冷却风扇、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压跟低压管路。高压包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器与液体管路;低压包括蒸发器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机油池。压缩机：输入能量，提高制冷剂的压力和温度，输出转化成为气态是高压制冷剂。冷凝器：将空调压缩机输出的气态制冷剂降温，冷凝成为液态制冷剂。储液干燥器：暂时的储存制冷剂，使制冷剂的流量和制冷剂负荷相适应，还具有吸湿、过滤、检测制冷剂是否过量、以及检测制冷剂压力是否过高。膨胀阀：降低制冷剂和控制调节制冷剂进入蒸发器的流量，使制冷剂降压膨胀，由液态转化为雾状，以适应制冷负荷变化的需要。蒸发器：与汽车室内进行热交换，带走室内的热量，实现空调制冷效果。2空调系统的工作原理制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又分四个基本过程：压缩过程：空调压缩机将从蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体吸入，然后压缩成高温高压的气体从压缩机的高压管排出，进入冷凝器。放热过程：从空调压缩机高压管排出的高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器后，冷凝器风扇使流过冷凝器的空气带走制冷剂大量的热量，制冷剂由气体冷凝成液态，从冷凝器流通管道流出的制冷剂的压力及温度于是大大降低。节流过程：从冷凝器流过来的乃有较高温度和压力的制冷剂液体通过节流装置后，压力和温度急剧下降，移雾状形式排出到蒸发器内。吸热过程：雾状制冷剂进入蒸发器后，由于此时制冷剂温度远低于蒸发器周围的温度。随着鼓风机抽入车内的热空气吹过蒸发器散热片，制冷剂液体吸收流过蒸发器的散热片的热量后蒸发成气体，同时从蒸发器出风口流出的风得到冷却，变成了低温低压的制冷剂气体，又被吸入压缩机，进行下一个工作循环,空调制冷系统工作原理如图1所示。图1空调制冷系统工作原理3汽车空调制冷不足的故障检修方法汽车空调制冷系统性能能否达到规定的要求，其主要的判断依据是车厢内温度能否达到预定值。一般情况下，若汽车空调运转正常，当外界温度在35℃左右时，车厢内温度应保持在20℃-25℃。要达到这一基本的汽车空调设计要求，除了要求车厢的密封性能良好外，空调的制冷能力应足够。如果汽车的空调制冷效果不足，可以从以下几个方面着手进行检测，查明故障原因。3.1制冷剂过多造成制冷不足制冷剂过多，一般是维修人员在维修时过量加注制冷剂而造成的。如果加入过多的制冷剂，一方面会造成系统低压端压力升高，制冷剂沸点升高，不利于制冷剂的蒸发；另一方面，过多的制冷剂进入蒸发器，超出蒸发器的吸热能力，进入蒸发器的液态制冷剂来不及吸热蒸发。根据制冷系统的工作原理。应该有物态转化才有大量的热量交换，制冷剂过多造成在蒸发器中没有物态转化，不会有大量的热量交换，从而制冷效果不足。检修方法：可以从干燥罐上方视液镜中观察。如果汽车空调在运转时从视液镜中看不到一点气泡，压缩机停转后也无气泡，就可断定是制冷剂过多，在空调系统低压侧的维修口处慢慢地放出一些即可。3.2制冷剂过少造成制冷不足由于系统中的制冷剂微量泄漏。倘若空调系统中制冷剂不足，从膨胀阀喷入蒸发器的制冷剂也会减少，则制冷剂在蒸发器内蒸发时，吸收的热量也将随之下降，制冷量也就下降了。检查方法：可以从干燥罐上方的视液镜中观察到，在空调正常运转时，若视液镜中有连续不断的缓慢的气泡产生，则制冷剂不足。若出现明显的气泡翻转的情况，则表示制冷剂严重不足。制冷剂若不足，应添加制冷剂，但要注意，若从低压侧添加，禁止制冷剂瓶倒，若从高压侧加入禁止发动机启动。3.3制冷剂内含杂质过多、微堵而引起制冷不足倘若在整个空调系统中，制冷剂内脏物过多，必然使过滤器的滤网出现堵塞，导致制冷通过能力下降，阻力加大，流向膨胀阀的制冷剂也会相对减少，故导致制冷量不足。检修方法：通过摸管路的温度来判断，除了膨胀节流装置两端和空调压缩机两端有明显的温差以外，其他的管路或元件两端都不应该有明显的温差。如果管路和除膨胀节流装置和空调压缩机之外的元件两端有明显温差，则有可能是出现了堵塞。3.4空调制冷系统中有水份渗入造成制冷不足制冷系统中有一个部件是干燥罐（瓶），它的主要任务就是吸收制冷剂中的水分，以防制冷剂中水分过多导致膨胀节流装置出现冰堵造成制冷下降。但当干燥罐内干燥剂处于吸湿饱和状态时，则水分就不能再被滤出。当制冷剂通过膨胀阀节流孔时，由于其压力和温度的下降，温度低于水的凝点，冷却剂中的水便会在小孔中产生结冻现象，并导致制冷剂流通不顺畅，阻力增大，或完全不能流动。检修方法：像这种空调制冷效果时好时坏的故障，既可能是电路方面引起的，也可能是空调管路系统相关部件引起的。为了进一步确认故障部位，将歧管压力表组分别接在空调管路中的高、低压侧。启动发动机，在空调运转后，高压表显示基本正常，而低压表指示接近零，压力表的指针产生不规则的剧烈摆动无法读清具体数值。仔细观察该车故障现象，车内送风凉与不凉，与空调压缩机离合器的工作与否并无直接关系，很有可能该车制冷系统内部有水分。水分在管路循环系统中冻结形成冰塞，将会阻塞制冷剂在管路中的循环流动，一旦冰塞熔化，制冷系统便又恢复正常工作状态。冰塞现象往往会发生在制冷系统内部通道截面积较小的位置，易于堵塞的部件绝大部分处于制冷系统的高压侧，如储液干燥器、膨胀阀的滤网中等。仔细查看高压管路，发现膨胀阀附近有轻微结霜现象。当制冷系统内部存在水分或干燥剂吸湿能力达到饱和后，往往会出现空调制冷效果时好时坏的现象。据驾驶员反映，该车以往曾发生过撞车事故，更换过冷凝器和部分空调管路，大概在安装检修、更换制冷系统部件时，蒸汽进入了空调系统中。更换储液干燥过滤器，用真空泵和歧管压力表组对空调系统反复抽真空，直到排出制冷系统中的水分，再充注适量的制冷剂。之后启动发动机试车，空调运转正常，制冷效果良好，故障排除。3.5系统中有空气也是导致制冷不足的原因之一空调系统中有空气也会导致制冷不足空调系统中一旦有空气进入，将会造成压缩机负荷加重，形成的气阻使制冷剂循环受阻，造成制冷管压力过高，引起制冷不足。此类故障主要是由于制冷系统密封性变差，或者在维修过程中抽真空不彻底而造成的。检修方法：通过检查空气系统及电路均无问题，但检测高、低端的压力时，发现低压端压力过高，但高压端压力又偏低的现象。经过系统常规检查后，空调工作时，视液孔内有连续气泡流动现象。很可能是在维修工检修中没认真的抽真空或都有空气进入系统内所致，因为空调系统中一旦有空气进入或维修时抽真空不彻底或加注制冷剂时有空气渗入，都会造成制冷量不足。这主要是由于空气是导热不良物质，在制冷系统的压力和温度下，不能溶于制冷剂，因而空气要占有一定的制冷剂空间，影响其散热能力。这些空气也会随制冷剂在空调系统中进行循环，从而造成膨胀阀喷出的制冷剂量下降，导致空调制冷能力下降。制冷剂内空气过多，可以从干燥罐上方检视孔内观察到。空调正常运转时，若视液孔内有连续不断的快速的气泡流动，则为系统内空气过多，这时就需要对制冷系统进行抽真空，再重新加注新的制冷剂。做仔细的充气检漏后无问题，对制冷系统进行抽真空，然后注入适量的制冷剂。4案例分析故障现象：一辆现代悦动1.8L的轿车，经车主反映大部分时间表现不制冷，有时候表现为不间断的制冷。故障诊断：用手触摸发现高压管烫手，再用空调压力表诊断发现低压段制冷剂的压力偏低，高压段压力偏高，在膨胀阀前后出现结霜。怠速时，低压应该为245kPa，高压应该为1471kPa左右。故障原因：制冷剂中有水分或污垢阻挡制冷剂流动。故障排除：膨胀阀前后出现结霜，可能是膨胀阀被污垢堵塞，也有可能是储液干燥器内的滤清器堵塞，可以从观察镜检查，空调在工作时有大量的气泡流动，且储液干燥器前后管上温差较大，说明储液干燥器内的滤清器堵塞，应先回收制冷剂，再拆开系统，更换储液干燥器。膨胀阀前后管子出现的结霜，用压缩空气清除膨胀阀中的污垢，在清除中发现热敏管有气体跑出，更换膨胀阀，故障排出后，在将制冷剂加入系统，经测试制冷正常。小结在检查空调系统的时候不要马虎，需要细心的检查，大胆的猜想，小心的求证，不要怕麻烦，本论文叙述在空调系统的结构，作用和工作原理，最主要是说明空调在工作中由制冷剂引起制冷不良的检查方法。参考文献[1]谭本忠.看图学汽车空调[M].北京：机械工业出版社，2010[2]嵇伟.汽车地盘和车身电控常见故障诊断与分析[M].北京：机械工业出版社，2009[3]宋森,孙文英,宋雨萌.汽车空调维修实例[M].北京：机械工业出版社，2002.3