汽车空调压缩机故障诊断与排除

目录【引言】...................................................-1-一、压缩机的功能...............................................-1-二、分类和特点.................................................-2-三、汽车空调压缩机发展的历程和趋势.............................-6-（一）汽车空调压缩机的发展历程................................-6-（二）汽车空调压缩机的发展趋势................................-7-四、汽车空调压缩机常见故障及排除...............................-8-（一）卡住...................................................-8-（二）泄露...................................................-8-（三）压缩机制冷不良.........................................-8-（四）电磁离合器自身异响......................................-8-（五）离合器安装间隙..........................................-9-（六）离合器烧坏.............................................-9-（七）压缩机不通电............................................-9-（八）压缩机失效.............................................-10-五、主要故障的诊断与排除......................................-10-（一）离合器打滑.............................................-10-（二）离合器接合不完全或根本不吸合...........................-11-（三）汽车空调制冷效果差.....................................-11-六、就车案例分析..............................................-13-七、致谢......................................................-17-参考文献：....................................................-17--1-汽车空调压缩机的故障诊断与排除江苏汽车技师学院技检0501李少忠【摘要】：空调压缩机是空调系统的核心部件，文章简要叙述了压缩机的工作原理及技术发展过程。根据车用空调系统压缩机的特殊要求，详细叙述了车用空调压缩机常见故障和主要故障的现象、原因、诊断及排除方法。从汽车空调的原理入手，以案例的形式系统分析了汽车空调压缩机的故障诊断和排除。【关键词】：汽车空调压缩机故障诊断排除【引言】：压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。从能量的观点上看，压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。空调压缩机是空调系统中的核心部件。压缩机在运转过程中，难免会出现一些故障，甚至一些事故。故障是指压缩机在运行中出现的不正常情况，一经排除压缩机就能恢复正常工作，而事故则是指出现了破坏情况。两者往往是关联的，若碰到故障不及时排除便会造成重大的事故。一、压缩机的功能压缩机维持制冷剂在制冷系统中循环，吸入来自蒸发器的低温低压气态制冷剂，压缩气态制冷剂，使其压力和温度提高，并将压缩后的制冷剂送入冷凝器。压缩机是制冷系统中低压和高压，低温和高温的转换装置，压缩机的正常工作是实现热交换的必要条件。压缩机的功能之一为：使压缩机进口处制冷剂处在低压状态，这样可使蒸发器携带潜热（包括吸收了车室内的热量）的制冷剂流出蒸发器，该低压状态可以使节流装置节流适量的制冷剂进入蒸发器。压缩机的功能之二为：将低压气态制冷剂压缩成高压气态的制冷剂。压力的上升使制冷剂温度升高，对制冷剂在冷凝器内放热提供必须的条件。从压缩机出口到节流装置之间为高压部分，据物理学原理，气态制冷剂的压力增高时，其温度也升高。当温度和压力升的很高时，制冷剂在冷凝器中散热冷凝的很快。压缩机的上述两个功能只要有一个失效，就会导致空调系统内的制冷剂无法-2-循环，系统内没有适量的制冷剂循环，无法进行热交换，空调制冷系统将工作不良或一点儿都不制冷。二、分类和特点（一）根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。1、定排量压缩机定排量压缩机的排气量是随着发动机转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口处温度信号，当温度达到设定温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机将停止工作。2、变排量空调压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号来控制压缩机的压缩比，自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就可以降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。（二）根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常见的往复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的旋转式压缩机有旋转叶片式和涡旋式。1、曲轴连杆式压缩机（图1）这种压缩机可以分为四个工作过程，即压缩、排气、膨胀、吸气。曲轴旋转时，通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面构成的工作容积便会发生周期性变化，从而在制冷系统中起到压缩和输送制冷剂的作用。-3-图1曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机是第一代压缩机，它的应用比较广泛，制造技术也成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化。排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大振动。由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。2、轴向活塞压缩机轴向活塞式压缩机可以称为第二代压缩机，常见的有摇板式或斜板式压缩机（图2），这是汽车空调压缩机中的主流产品。斜板式压缩机的主要部件是主轴和斜板。各气缸以压缩机主轴为中心圆周布置，活塞运动方向与压缩机的主轴平行。大多数斜板式压缩机的活塞被制成双头活塞，例如轴向6缸压缩机，则3缸在压缩机前部，另外3缸在压缩机的后部。双头活塞在相对的气缸中一前一后的滑动，一端活塞在前缸中压缩制冷剂蒸气时，另一端活塞则在后缸中吸入制冷剂蒸气。各缸均配有高低压气阀，另有一根高压管，用于连接前后高压腔。斜板与压缩机主轴固定在一起，斜板的边缘装合在活塞中部槽中，活塞槽与斜板边缘通过钢球轴承支承。当主轴旋转时，斜板也跟着旋转，斜板边缘推动活塞作轴向往复运动。如果斜板转动一周，前后2个活塞各完成压缩、排气、膨胀、吸气一个循环，相当于2个气缸工作。如果是轴向-4-6缸压缩机，缸体截面上均匀分布3个气缸和3个双头活塞，当主轴旋转一周，相当于6个气缸作用。图2斜板式压缩机斜板式压缩机比较容易实现小型化和轻量化，而且可以实现高转速的工作。它的结构紧凑，效率高，性能可靠，在实现了可变排量控制之后，目前广泛应用在汽车空调上。3、旋转叶片式压缩机（图3）旋转叶片式压缩机的气缸形状有圆形和椭圆形两种。在圆形气缸中，转子的主轴与气缸圆心有一个偏心距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排气孔之间。在椭圆形气缸中，转子主轴和椭圆中心重合。图3旋转叶片式压缩机转子上的叶片将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间容积不断发生变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生体积和温度上的变化。旋转-5-叶式压缩机没有吸气阀，因为叶片能完成吸入和压缩制冷剂的任务。如果有两个叶片，则主轴旋转一周有两次排气过程。叶片越多，压缩机的排气波动就越小。作为第三代压缩机，由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，所以制造成本也较高。4、涡旋式压缩机（图4）这种压缩机可以称为第四代压缩机。涡旋压缩机结构主要分为动静式和双公转式两种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成，动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180°，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转。图4涡旋式压缩机涡旋式压缩机有很多优点：压缩机体积小、重量轻，驱动动涡轮运动的偏心轴可以高速旋转。因为没有吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高。涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪及工作可靠性等优点，在小型制冷领域获得越来越广泛的应用，也因此成为压缩机技术发展的主要方向之一。（三）车用空调压缩机的特殊要求-6-汽车运行的动态特征与多变的外界环境对汽车空调压缩机的性能和结构提出了一些特殊要求，主要表现在：1、要有良好的低速性能，要求压缩机在汽车发动机低速和空载时有较大的制冷能力和较高的效率。2、汽车高速行驶时输入功率低，这样不仅节省油耗，而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗，提高汽车自身的动力性能。3、压缩机要小型轻量化，这样可以节省汽车空间，安装位置方便，且节省材料和燃料的消耗。4、要经受恶劣运行条件的考验，有高度的可靠性和耐久性。在怠速时，汽车发动机舱内温度有时高达80°C，冷凝压力高，就要求压缩机能承受高温及高压和有限的过载。汽车行驶在道路上总有颠簸振动，这也要求压缩机有良好的抗震性能，并把制冷剂的泄漏减小到最低程度。5、对汽车不要产生不利的影响。要求压缩机运转平稳，振动小，噪音低，启停对发动机转速的影响小，启动力矩小。三、汽车空调压缩机发展的历程和趋势（一）汽车空调压缩机的发展历程汽车空调对压缩机的特殊要求也推动了汽车空调压缩机的发展与进步。以下是汽车空调用压缩机发展的历程：早期汽车空调用压缩机是采用曲柄连杆的往复活塞式压缩机，以美国GM公司生产的York立式两缸压缩机为代表，近年来在大客车上仍然使用。1955年美国GM公司又推出五缸摇杆式压缩机，1962年出现了六缸斜盘式，随后又出现了五缸摇板式和十缸斜盘式压缩机，这两种斜板式压缩机都是依靠斜盘将发动机主轴的旋转运动转变成压缩机活塞的往复运动，相对于曲柄连杆机构而言，运动的转换机构相对简单。另外这种压缩机结构紧凑，加工工艺、设计等较为成熟，很快就成为汽车空调用压缩机的主要机型。近年来，斜板式压缩机仍得到广泛应用，约占汽车空调压缩机总量的80％。70年代石油危机以来，加之空调装车率的急剧增加，对汽车空调的节能提-7-出了更高要求，各主要公司加快了新型回转式压缩机的开发和应用。1981年日本三菱公司开发了用于汽车空调的滚动活塞式制冷压缩机，1983年又推出两种双缸滚动活塞式压缩机，并可进