技师手
AUTOMOBILE  MAINTENANCE
常见故障诊断与排除
浅析汽车空调制冷系统
晓 雪
汽车空调制冷循环系统主要由
空调压缩机、冷凝器、贮液干燥罐(或
集液器)、膨胀阀(或膨胀管)、蒸发 器、高低压管路、鼓风机、控制电路和
制冷剂等组成。
汽车空调制冷系统是通过不断
被压缩的制冷剂(介质)循环来实现 制冷的。然而,空调系统是汽车各系
统中比较容易出故障的系统,其中最
容易出故障的环节是空调不制冷、制 冷量不足(即制冷效果差)、时而制冷 时而不制冷(冷气时有时无)、系统运 行噪音大等。本文针对这些常见故
障诊断方法和排除措施进行了分析。
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―、空调不制冷
空调不制冷是空调制冷系统最
常见的故障现象之一,造成这一故障 的主要原因如下。
1. 空调压缩机不工作
造成空调压缩机不工作的可能
因素有:空调制冷循环系统中无制冷 剂、压缩机自身故障、压缩机电磁离 合器线圈供电线路故障、空调压缩机 压力控制阀故障(变排量压缩机)、
压缩机控制继电器故障、压缩机控制 继电器供电电源或控制信号线路故
障、发动机控制单元(ECU 或ECM )
故障、空调系统压力开关及其线路故
障、空调系统相关传感器及其线路故 障、A/C 开关及其线路故障、鼓风机开
关及其线路故障、空调系统控制单元 故障等。
根据上述故障点描述细节,仔细 检测与查,出相应的故障点进行 检修或更换。
2. 空调制冷循环系统中无制
冷剂
当空调制冷循环系统中发现无
制冷剂时,说明空调制冷循环系统中 存在制冷剂泄漏现象。针对这一状
况,首先要查明泄漏故障点(通常都 是由于管路连接接口松动、高
(HIGH )低(LOW )压侧的维修阀接口
的气门芯密封不良、压缩机本体、橡 胶管路或铝管路与其他金属摩擦部 位存在泄漏点),将其修复或更换,并 对系统进行加压、保压后,确定没有 泄漏现象后,再进行抽真空、加注适
量的制冷剂及冷冻机油。
3. 制冷系统管路内脏堵
制冷系统管路内部堵塞也是制 冷系统最常见的故障,当压缩机工作
时,若制冷系统中某个部位严重堵 塞,没有制冷剂循环流动,就失去了
制冷作用。此时,如果使用空调歧管 压力表检测制冷系统的高、低压侧的
压力值,可发现高压侧压力值比正常
时低,而低压侧的压力值成真空状 态,且堵塞部位前后有明显的温差,
该故障一般出现在储液干燥罐(干燥 瓶)或膨胀阀(膨胀管)2个位置。因 此,可用氮气对着储液干燥罐或膨胀 阀的进口或出口进行反复吹气,如不
通畅,说明其堵塞,需更换或清洗。
4.压缩机本体故障
空调压缩机卡死、电磁离合器皮 带盘轴承锈死或压缩机内部损坏(拉
缸)、压缩机气缸垫窜气、进排气阀损 坏、压缩机电磁离合器线圈断路、短 路、烧焦等均会造成压缩机不能正常 工作(不能压缩制冷剂或压缩不良)。
此时,如用空调歧管压力表检测
压缩机工作时的进气侧管路压力和 排气侧管路压力,可发现两侧压力相 同或相差不大,即使提高发动机转
速,其压力值仍无明显变化,且用手
触摸压缩机上的进气管和排气管,感 觉两者温差不大。当压缩机出现气
缸垫窜气故障时,用手触摸压缩机会
感觉非常烫手,出现此故障时,一般 需更换空调压缩机总成。
二、制冷量不足(即制冷效果差)造成制冷量不足(即制冷效果
差)的可能原因有:
1.制冷剂不足
对于大多数汽车而言,制冷量下 降是由于制冷剂不足或压缩机老化
所造成的。而造成制冷剂不足的原 因大多是由于系统中微量泄漏。制 冷剂不足的现象也可以从储液干燥
罐(干燥瓶)上方的视液镜中观察 到。在空调制冷系统正常运转时,若 视液镜中有连续不断的缓慢的气泡
产生,则说明制冷剂不足;若出现明 显气泡翻转的情况,则为制冷剂严重 不足。
制冷剂若不足,应添加制冷剂或 将其系统管路内的制冷剂完全释放,
进行抽真空后,重新加注制冷剂,相 对来讲,制冷效果要比补充制冷剂的
制冷效果好(根据笔者多年工作经验与亲身体验)。但要注意的是,如果用挂表(即空调歧管压力表组,而非冷媒加注一体机),应从低压侧添加,通常禁止倒置制冷剂罐,以防低压侧因为有液态制冷剂,而出现压缩机内的"液击”现象,损坏压缩机。如果使用冷媒加注一体机加注制冷剂,则可以从高压侧注入,但在加注时禁止起动发动机,以防制冷剂倒流入制冷剂罐中。
2.制冷剂加注量过多
对于刚维修后的空调制冷系统,制冷不足的原因往往是制冷剂的加注量过多。空调系统中制冷剂在各部件中所占容积的比例是有一定要求的。如果所占比例过大,反而会影响其制冷效果。因为制冷系统中制冷剂与高压侧的散热能力也有着密切的关系,散热能力强要求制冷剂多;散热能力弱那么制冷剂则要相对少些。
制冷剂加注量必须按照厂家规定的制冷剂容量加注,通常乘用车制冷剂加注量在散热器框架上都有标贴。制冷剂注入是否过多,可以从干燥罐上方视液镜中观察到。如汽车空调在运转时,从视液镜中看不到一点气泡,压缩机停转后也无气泡那肯定是制冷剂过多。若判定制冷剂过多,可以在空调系统低压侧的维修阀接口处慢慢地释放出一些即可。另外,也可以通过空调歧管压力表来测量空调系统制冷管路内的制冷剂的压力来判定制冷剂是否加注过多。
通常,空调系统处于静态时,测量系统管路制冷剂压力应为:7-8bar 左右(夏季),5~6.5bar左右(春、秋、冬季)。
夏季,当空调系统处于动态(空调制冷系统运行)时低压侧压力为: 1.5~2.5bar左右,高压侧压力为:14.5~20bar左右;而春、秋、冬季动态(空调制冷系统运行)时低压侧压力
为:1.0~1.5bar左右,高压侧压力为:
8~14bar左右。空调系统高、低压侧
所检测的压力值与环境温度有着密
切的关系,环境温度越高则空调制冷
系统压力值会随之相应升高。
3.空调制冷循环系统中有空气
空调制冷循环系统中一旦有空
气进入或维修时抽真空不彻底或加
注制冷剂时有空气滲入,都会造成制
冷量不足。这是由于空气是导热的
不良物质,它在制冷系统压力和温度
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,从而造成膨胀阀出口
处的制冷剂量下降,导致空调的制冷
能力下降。制冷剂内空气过多,可以
从干燥罐(干燥瓶)上方检视孔内观
察到。空调系统正常运转时,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
对制冷系统抽真空后,再重新加注新
的制冷剂。
4.制冷剂与冷冻机油内含杂质
过多
制冷剂与冷冻机油内含杂质过
多会使系统中出现部分堵塞而引起
制冷量不足。简易判别方法是:制冷
管路及部件中,在相邻处若出现非常
明显的冷、热突变,即为该处有堵
塞。因此,在维修空调制冷系统时,
选择合格品牌的制冷剂及冷冻机油
是很关键的,尤其不要选择那些“三
无”产品。
5.空调制冷剂中有水分
在空调制冷循环系统中有一个
部件为干燥罐(干燥瓶),它的主要功
用就是吸收制冷剂中的水分和过滤
杂质,以■防因制冷剂中水分过多造成
制冷量下降。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,当中温中压的液态制冷剂
技师手记"
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通过膨胀阀节流孔时,由于其压力和
温度的迅速下降,制冷剂中的水便会
在小孔中产生结冰现象,并导致制冷
剂流通不畅,阻力增大,或完全不能
流动。制冷循环系统中有无水分可
以通过停机一会,看系统是否能够恢
复正常状态,若恢复正常状态,则可
确定。凡是属于制冷剂含水较多的
故障,都应更换储液干燥罐。同时,
重新对系统进行抽真空,加注适量的
制冷剂及冷冻机油。
6.空调压缩机驱动皮带过松
空调压缩机驱动皮带若过松,压
缩机工作时不但会打滑而且会出现
刺耳的尖叫声。同时,引起传动效率
下降,使压缩机转速下降,压缩制冷
剂的输送能量下降,从而直接使空调
系统制冷能力下降。
驱动皮带检查方法为:在发动机
熄火状态下,在驱动皮带中间位置用
手拨动皮带,能转动90。为宜,若转动
角度过多,则为驱动皮带过松,在对
汽车空调系统常规检查或检修时应
及时检查与调整。若用手翻转不动,
则说明驱动皮带调整过紧,应做微
调。若调整无效或驱动皮带已有裂
纹、断线、橡胶老化等现象,应更换新
的驱动皮带。
7.冷凝器散热效果不佳
由于汽车工作环境比较恶劣,安
装在发动机散热器前方的冷凝器表
面常会伴有泥沙、淤泥或杂物覆盖其
上,从而使其散热效果不佳,这时应
一边用软毛刷刷除冷凝器表面的脏
汽车空调不制冷物,一边用清水反复冲洗。
另外,散热器冷却风扇(在有些
车型维修手册里面也称为冷凝风扇
或电子风扇、冷却风扇、电动风扇等)
故障,诸如驱动皮带过松,导致风扇
转速下降等问题(针对机械风扇,大
型车辆),都会引起冷凝器散热效果
不佳,需及时调整风扇皮带松紧度。
现在乘用车普遍采用电子散热
汽车维修2020.443
■技师手IB
AUTOMOBILE MAINTENANCE
冷却风扇,即电动风扇,由发动机控制单元及冷却风扇控制模块(控制单元)进行控制。如发现使用空调时,冷却风扇不转,需检查风扇电机及其连接器、风扇控制单元的供电、搭铁及控制信号线是否存在故障,或者通过专用诊断仪进行故障检测或作动作测试,必须及时排除相关故障,才能改善空调制冷效果。
当然,压缩机因内部机械磨损或阀门关闭不严,也会造成空调制冷量不足。另外,冷凝风扇电机供电线路接反(通常,大事故车或更换的冷凝风扇为副厂件),造成风扇散热风向相反,也会导致空调制冷量不足,即制冷效果差(—般社会综合修理厂的维修技师容易忽视这方面的检查与验证)。
正常情况下,散热器风扇或冷凝风扇工作时,风向都应该向车辆后方,即向发动机方向,而非向车头方向排风。
&空调滤芯(滤网)严重堵塞
空调滤芯(滤网)严重堵塞将会引起空调出风口出风量严重变小,即制冷量不足。故须定期对空调滤芯进行清洁与更换,通常保养周期为一年,根据车辆使用环境密切相关。
相关知识衔接:大部分车型空调滤芯(滤网)安装在鼓风机的前方,即鼓风机的进风口处,如丰田卡罗拉轿车、江淮瑞风商务车。不过,也有很多车系空调滤芯安装在鼓风机与蒸发器之间,如江淮瑞鹰SUV。有些车型安装在风拦玻璃雨水槽右侧下方,如1995款FIAT公司的Croma轿车。大部分车型安装在仪表台右下方,如迈巴赫、途锐、迈腾、帕萨特、新款桑塔纳、朗逸、现代等;但也有部分车型安装在仪表台下方中部,油门踏板右侧位置,如2015款雷诺科雷傲2.0L排量发动机车型。
9.蒸发器表面过脏
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空调系统蒸发器表面过脏也会
引发出风口出风量太小,即制冷量不
足。需定期检查与清洁蒸发器表面
污物,通常检查与保养周期为一年,
与车辆使用环境密切相关。
三、时而制冷时而不制冷(即冷
气时有时无)
造成制冷系统冷气时有时无现
象,通常是电气部分故障或发动机冷
却系统缺少冷却液导致的。如系统
A/C开关、鼓风机开关、鼓风机电机、
压缩机继电器(疲劳)、压缩机电磁
离合器线圈故障、鼓风机电阻、压力
控制阀(变排量压缩机)、空调控制
单元(控制模块)、空调控制模块接
地不良或线路连接松动。也有可能
是压缩机连接装置松动和蒸发器阻
塞引起等。可以利用诊断仪对空调
系统进行检测,检查相关电路开关、
鼓风机开关、相关传感器等信号是否
正常。根据电路图,也可以利用万用
表对相关线路及元件进行检测;同
时,也可以对压缩机皮带的松紧度和
电磁离合器线圈电阻值等进行检查
与检测。
另外,当发动机冷却系统冷却液
缺失时,通常冷车时空调系统能够正
常制冷,热车时不制冷,是因为发动
机控制单元ECU感知到发动机冷却
液温度达到一定温度后,为了保护发
动机,而切断了压缩机继电器的控制
信号。
总而言之,空调系统时而制冷时
而不制冷故障,原因比较复杂,需要
维修技师细心检查与判别故障根源。
四、压缩机不停机
造成空调压缩机不能正常停机
的可能原因有:温控器(即蒸发器表
面温度传感器)失灵、压缩机电磁离
合器线圈线路对电源短路、A/C开关
故障、空调控制模块故障、空调压缩
机继电器触点烧结等。根据上述描
述,进行检测,出故障点,进行修复
或更换。
五、空调制冷系统运行时有噪音
(即异响)
空调制冷系统运行时有噪音,应
首先区分是来自发动机舱发出的噪
音还是驾驶舱发出的噪音。发动机
舱的噪音主要为:冷却风扇或冷凝风
扇发出的噪音为:"呼噜、呼噜”的声
音;风扇叶片与其它部件摩擦产生的
"咔嚓、咔嚓或吧嗒、吧嗒"的声音;压
缩机皮带发出的噪音通常为"叽、叽、
叽"刺耳的尖叫声,还有压缩机自身
发出的噪音及压缩机张紧轮发出的
异常噪音等。
而驾驶舱发出的噪音通常来自
于鼓风机电机及各种伺服电机。鼓
风机电机的噪音"嗡、嗡”声通常是随
着鼓风机转速的增加而增加,各种伺
服电机的异常声音为"咔、咔、咔”,尤
其是在改变不同风向模式、冷热模式
或内、外循环模式时更为明显。
压缩机冷冻机油不足引起干摩
擦或压缩机内部磨损、制冷剂过多或
不足、冷冻油过多均会引起压缩机异
常噪音。如某些车型,一旦制冷剂加
注过多,压缩机工作时就会发出"扑
哧、扑哧"的排气声音(通过排气阀
排气)。
压缩机皮带松弛或过度磨损,当
空调A/C开关接通后,压缩机皮带就
会发出"叽、叽、叽”刺耳的尖叫声。
冷却风扇或冷凝风扇的散热片
若碰到其它部件与异物时,则会发出
"咔嚓、咔嚓或吧嗒、吧嗒”的声音。
鼓风机电机机械磨擦,通常为轴
承松旷(电机轴承或铜套长期缺油)
引起的,则会发出"咔、咔、咔”及"嗡、
嗡”声。
空调系统运行中如发现异常声
音,此时应马上判断噪音大致从何处
发出,然后立马停机。准备充足的时
间去汽修厂或4S店进行检修。
如鼓风机在运转时有明显的抖
技师手iB
AUTOMOBILE MAINTENANCE 颐达起动机异响的修复
黄林火
—、故障现象
有一辆2008年生产的东风曰产颐达轿车,排量为1.6L,配置5挡手动变速器。行驶里程14.5万km。该车起动后,总会听到嚓嚓的声响,持续1〜2s后声响消除。
二、故障分析与修复
1.曰产颐达轿车起动电路原理分析
如图1所示,当点火开关转动到ON挡时,起动继电器线圈经过电源管理CPU接地,线圈工作,继电器开关触点闭合。点火开关转到起动挡时(START),电流经起动继电器开关触点,到起动机电磁线圈S端子。起动机开始工作,推动内部小齿轮移动与飞轮啮合。点火幵关松开后,小齿轮应能快速回位,防止与飞轮产生撞击。
2.先从简单电路判断
松幵起动机S端子,将试灯一端连接s端子,再将试灯另一端连接蓄电池负极,转动点火开关到起动拦,试灯点亮;松开点火开关回到ON挡,试灯立即熄灭。说明继电器开关触点和点火开关回位正常。
关闭点火幵关至OFF拦位,防止发动机点火起动。使用一根跳接线夹在起动机"S”端子上,注意做好绝
缘处理,再将跳接线另一端碰一下蓄
电池正极,可以听到起动机小齿轮正
常推出去,且带动飞轮转动起来。松
幵跳接线与蓄电池正极连接,小齿轮
过了近2s才听到回位声音。
3.确定故障点
松开蓄电池负极端子,从发动机
上拆下起动机紧固螺栓和相关电路
连接端子,取下起动机,将小齿轮往
外拨动后回位有明显卡滞。故障点
确定在起动机。进一步分解起动机,
对小齿轮轴和单向离合器进行清洗
后小齿轮可以快速回位。组装起动
图1颐达轿车起动电路原理图
机后,进行空载试验,起动机小齿轮
可以正常推出并及时回位。
将起动机重新安装到发动机上,
并连接好电路端子。起动发动机,顺
利起动且无卡滞声响,故障排除。
三、小结
本车起动机小齿轮长期使用后
产生磨屑附着在小齿轮轴内部,又无
法得到及时清理和润滑,导致回位不
及时,被飞轮长期撞击后,增加飞轮
齿圈磨损。应及时检修,避免损伤飞
轮齿圈造成更大损失。
(作者单位:福建船政交通职业
学院)
动声音或摩擦声音,通常都是由于驾乘人员不小心将物品从空调出风口掉落下去,掉落下去的物品(异物)将会顺着风道跑到鼓风机壳体内。
鼓风机一旦运转将会与掉落下去的物品(异物)发生摩擦,使叶轮叶片受损或发生鼓风机电机机械故障(卡滞)致鼓风机保险丝熔断等。由于鼓风机叶轮叶片损坏(断裂)及平
衡片脱落必然会造成鼓风机运转时
声音异常。
汽车空调系统故障一般都有一
定的规律性与预防性(如异物从空调
出风口掉入导致的故障),所以一定
要根据汽车空调的工作原理,从分析
故障现象与原因的因果关系入手,通
过科学的手段仔细查维修并进行
诊断、排除,否则只会事与愿违,造成
不必要的损失。另外,在检修空调系
统故障时,不要急于拆卸部件,应当
进行周密的检查、检测与科学的分
析,准确地出故障点,准确有效地
排除故障。
(作者单位:金肯职业技术学院)
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