本文就針對汽車手動空調的常見與典型故障進行系統的分析與總結,讓更多的人系統的學到汽車空調維修知識並且能舉壹反三。
目前的汽車空調系統包括以下幾大系統:制冷系統、取暖系統、通風配氣系統、電氣控制系統、空氣凈化系統、加濕系統。而制冷系統、取暖系統、通風配氣系統、電氣控制系統是汽車空調的基本系統,壹般的汽車空調都具備這些系統,空氣凈化系統是中高檔車具備的系統。雖然很多汽車出廠的時候都沒有加濕系統,但隨著人們對空氣質量要求的不斷提高,出現了加裝的車載加濕器作為汽車空調加濕系統。
壹、汽車空調制冷系統組成及工作原理
汽車空調的幾大系統中,制冷系統與電氣控制系統故障率是最高的。其中制冷系統維修起來難度更大。制冷系統的組成如圖1所示。
制冷系統工作時的四個過程依次為壓縮機的壓縮過程、冷凝器的散熱過程、膨脹閥的節流降壓過程、蒸發器的吸熱過程。
1 壓縮過程
壓縮機吸入蒸發器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體,把它壓縮成高溫高壓的氣體,然後送入冷凝器。此過程的主要作用是壓縮增壓,以便氣體易於液化。壓縮過程中,制冷劑狀態不發生變化,而溫度、壓力不斷升高,形成過熱氣體。
2 放熱過程
高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器(散熱器)與大氣進行熱交換。由於溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,並放出大量的熱。此過程作用是排熱、冷凝。冷凝過程的特點是制冷劑的狀態發生變化,即在壓力、溫度不變的情況下,由氣態逐漸向液態轉變。冷凝後的制冷劑液體是高壓高溫液體。制冷劑液體過冷,過冷度越大,在蒸發過程中其蒸發吸熱的能力也就越大,制冷效果越好,即產冷量相應增加。
3 節流過程
高壓高溫制冷劑液體經膨脹閥節流降溫降壓,以霧狀(細小液滴)排出膨脹裝置。該過程的作用是使制冷劑降溫降壓,由高溫高壓液體,迅速地變成低溫低壓液體,以利於吸熱、控制制冷能力以及維持制冷系統正常運行。
4 吸熱過程
經膨脹閥降溫降壓後的霧狀制冷劑液體進入蒸發器,因此時制冷劑沸點遠低於蒸發器內溫度,故制冷劑液體在蒸發器內蒸發、沸騰成氣體。在蒸發過程中大量吸收周圍的熱量,降低車內溫度。而後低溫低壓的制冷劑氣體流出蒸發器等待壓縮機再次吸入。吸熱過程的特點是制冷劑狀態由液態變化到氣態,此時壓力不變。即在定壓過程中進行這壹狀態的變化。
上述過程周而復始地進行,便可使汽車內溫度達到並維持在給定的狀態,以上四個過程可用圖2進行示意。同時可見汽車空調制冷系統的壓力要達到正常值時汽車空調制冷效果才好。壹般情況,汽車發動機轉速為1500r/min,環境溫度為30~35℃時,對於R134A系統,低壓在2~2.5bar(1bar=105pa)、高壓在14.5~15.5ba為宜;R12系統,低壓在1.5-2bar、高壓在14-15bar為宜。
二、汽車空調制冷系統常見故障
汽車空調制冷系統常見故障的診斷與維修方法可用壹個口訣進行總結,即低壓高高壓低,更換壓縮機;壓力雙高要排氣,不排冷媒排空氣;表針低抖有濕氣,反復抽空不忘記;查堵靠節流,故障能查清;壓力雙低冷媒虧,否則就是堵塞。
口訣的含義主要可以從以下幾點進行解釋:
1 用歧管壓力表檢測制冷系統的壓力,低壓比正常壓力高,高壓比正常壓力低時,常見的故障原因是壓縮機能力下降,此時需要更換壓縮機。
2 歧管壓力表檢測到的高低壓壓力都比正常壓力高時,制冷系統的常見故障是系統進了空氣或加註制冷劑過多,此時需要對系統抽真空或排出過多的制冷劑。
3 用歧管壓力表檢測制冷系統壓力時。如果表的指針發抖說明制冷系統有水份,要解決這個問題需要用真空泵對制冷系統進行抽真空,壹般需要抽真空15min以上,抽空時間越長,系統裏面的水分越容易抽走。
4 因為膨脹閥的主要作用是節流降壓,所以膨脹閥前端是熱的,膨脹閥出口則是冷的。根據節流的概念,如果制冷系統有堵塞,在堵塞的部位就會出現節流的現象,用手摸堵塞部位的前端和後端會有溫度差。用這個方法很容易就找出堵塞的部位。
5 還有壹種常見的故障就是歧管壓力表檢測出制冷系統的高低壓均比正常值偏低,此時常見的有兩種情況:制冷系統制冷劑少了;制冷系統堵塞了。前者需要補充制冷劑,後者需要對系統進行清潔或更換元件。
而制冷系統故障率最高的是制冷劑的泄漏。針對制冷系統的幾大元件來說,還有如下幾個常見故障和原因,如表1所示。
汽車電氣控制系統方面的常見故障也是出現在保險絲,繼電器、溫控開關、壓力開關、空調放大器等方面,這裏就不詳細介紹了。
三、典型故障案例分析
汽車空調的常見故障根據經驗的總結和理論分析是比較容易檢測出來的,但是壹些幾年難得壹遇的故障,短時間是很難判斷出來的,現在就舉幾個汽車空調典型故障例子,看是否對汽車維修工或有興趣的人有幫助。
1 桑塔納2000空調不制冷
壹輛桑塔納2000轎車汽車空調不制冷,經三家修理廠(兩家是汽車4S店)維修,均不見效果,前後壹***用了8天時間。
根據車主的描述,維修工知道這輛轎車已經把制冷系統的元件都更換了,而且空調出風口風量正常,控制面板也沒發現什麽問題。整個空調系統看起來沒什麽問題,各個系統都工作正常,但結果還是空調不制冷。為了證實各個系統是否工作正常,打開暖氣,發現暖氣也正常。不過再仔細觀察,發現壓縮機離合器斷開的頻率稍微比其它轎車要高壹些,但如果是這樣的話,出風口應該有冷風吹出,但竟然壹點冷風都沒有,只有自然風和暖風。此時維修工實在沒有辦法,只能從最原始的地方查起,於是維修工拆下雜物箱用手伸進去觸摸蒸發器,發現蒸發器竟然特別冷,再看壹下出風口,發現還是沒有冷風。此時情況已經非常清楚了,是通風配氣系統的問題!仔細聽了壹下儀表臺風管的聲音發現噪音還是比較大,順著噪音的方向,用手觸摸風管,看是否破損,真的發現在蒸發器下方的風管上有很大的破損,以至於蒸發器下面的風管下陷,如圖3、圖4所示。於是將此處風管修復,問題解決。
2 富利卡低速空調制冷效果差
東南富利卡DN6440吉普車車速低時空調制冷效果差,而且發動機水溫偏高,但是車速比較快(60km/h以上)時,制冷效果較好,水溫也沒有偏高。
維修工根據車主的描述,親自試車,發現問題果然是這樣。按照以往經驗,問題應該是空調冷凝器散熱不良,於是第壹時間給車主換了壹個正廠的冷凝器。試車,發現問題還是壹樣。為了證實是空調的問題還是發動機的問題,嘗試不開空調試車,發現水溫也沒偏高。維修廠使用的正廠冷凝器壹直都沒有問題,可能只是這個冷凝器出了問題,於是又換了壹個新的正廠冷凝器,試車,還是老樣子。再次詢問車主,得知該車曾發生撞車事故,後更換了冷凝器。仔細觀察碰撞部位,在冷凝器旁邊發現了龍門架有彎曲現象,如圖5所示,而且冷凝器與水箱之間的距離很短,距離約為2cm,而正常距離約為4cm,如圖6所示。現在情況就很明朗了,因為冷凝器與水箱太近,所以導致了冷凝器與水箱都散熱不良,才會出現上述故障問題。於是將轎車開到鈑金車間進行龍門架矯正,問題解決。
3 菱帥空調制冷效果差
東南菱帥DN7160轎車汽車空調制冷效果差,發現是制冷劑泄露造成制冷劑不足,檢漏與更換膨脹閥等元件,並且加註制冷劑後發現制冷效果有改善但還是不理想。
考慮到空調制冷系統比較臟,將空調系統清洗幹凈並且更換新的正廠幹燥瓶和膨脹閥,但是維修完畢後,空調制冷效果還是不理想。檢測風口出風量發現風量正常,控制面板也正常,膨脹閥進出口也有明顯溫差,將溫度調到最低時,出風口的溫度在18℃左右,不會再下降,壓縮機也壹直工作。考慮到剛換膨脹閥,故障應該不會出現在膨脹閥上,最大的可能是壓縮機工作性能下降,用歧管壓力表檢測制冷系統高低壓壓力,顯示正常。現在只剩下壹種可能了,就是膨脹閥的開度太小。於是將系統制冷劑回收並且將膨脹閥拆下,用內六角扳手將膨脹閥調節螺母逆時針轉半圈(將膨脹閥開度調大),然後再將其安裝到制冷系統上並加註制冷劑,打開空調將溫度調到最低,觀察出風口的溫度,如果溫度有所下降但還沒降低到正常溫度(出風口溫度約4~5℃),繼續調整調節螺母,直到合適為止。事實上膨脹閥出廠時已經調好開度,只有極少數是需要人工調整的。
無論是常見汽車空調故障還是典型故障,都需要對每個系統的工作情況進行檢測,根據工作原理分析故障的部位,問題就很容易解決了。