◆文/北京 牛英偉
(接上期)
冷凝器是空調系統的重要零件,如果車上更換的是“副廠”冷凝器,那么,空調系統往往會“今年不漏明年漏”。
冷凝器是汽車空調系統重要的零件,安裝在車輛前部。從前保險杠散熱格柵看過去,首先看到的就是冷凝器(圖1),和水箱緊緊挨在一起,安裝在水箱前部,外形與水箱很像。冷凝器是一個熱交換器,在氣流和電子扇的幫助下,把空調從駕駛室內“搬運”出來的熱量,散發到空氣中,為車廂內提供冷氣。
圖1 冷凝器在汽車上的位置
空調系統是一個壓力系統,壓力范圍一般為200~3 000kPa,系統內充注有制冷劑,也被稱為冷媒,也就是大家俗稱的“氟”。制冷劑在常溫常壓下以氣態的形式存在;在密閉系統中,在壓力作用下,制冷劑在系統內在由氣態變為液態、再從液態變為氣態,如此循環往復,實現熱量交換、為車廂降溫。汽車空調系統的結構如圖2所示。
圖2 汽車空調系統結構
汽車空調系統最常見的故障是制冷劑泄漏,也就是俗稱的“漏氟”,這也是一個“老、大、難”的問題??照{系統的管路接口處“漏氟”,相對來說維修成本會比較低。因為接口處泄露,通常是由密封圈等密封元件造成的,更換密封圈相對簡單且配件價格便宜。但如果是系統部件出現泄露,尤其是冷凝器這樣的“大件”出現泄露,不僅配件成本高,且更換時,需要拆裝保險杠、電子扇等周邊零件,人工成本也比較高。在制冷劑泄露故障中,冷凝器出現漏點占比很高,這是因為冷凝器的工作環境比較惡劣。一方面,冷凝器的工作溫度跨度很大,從低溫環境的高速行駛,到高溫環境的走走停停,工作溫度的跨度最多能達到70℃。另一方面,由于安裝在車輛最前端,風霜雨雪的侵蝕更是不可避免;車輛高速行駛時,冷凝器經常會遭遇異物的飛濺撞擊,很容易造成“外傷”留下腐蝕隱患,甚至被直接擊漏;再加上飛濺積存的塵沙、蟲尸、雨水、甚至腐蝕物,混合在一起,天長日久,很容易出現漏點。因此,對冷凝器設計和制造(材料材、工藝)具有很高的要求,以保證其質量和使用壽命。另外,“位置風險”也是很大,一定力度的前部撞擊都有可能殃及冷凝器,對其造成“致命”傷害。因此,冷凝器是汽車上更換頻率較高的部件。
車上任何一個零件,都有可能因為壽命和損壞需要被更換,這很正常。筆者在汽修行業工作近二十年,見過很多冷凝器的更換。讓人感到氣憤和惋惜的是,許多車的冷凝器被一些路邊店換上了劣質件,常常出現“今年不漏,明年漏”的情況。第二年漏了,還要去換,無端增加車主的養車成本。
冷凝器外觀通體銀白色,“方臉扁身”,連根電線都沒有,螺栓的安裝孔都少的可憐。雖然個頭不小,但是與那些復雜的機械零件、電器原件比起來,顯得太過普通,沒有任何科技感,很多人認為冷凝器是一個很普通、且要求不高的部件。其實,汽車上沒有要求不高的零件,否則,任何一個小瑕疵都會讓汽車無法正常工作,輕則影響駕駛體驗,重則給自己或他人造成傷害。
冷凝器不是普通部件,更不是耗材,理論上講其使用壽命應與整車相同。冷凝器的主要材料是鋁質復合材料,表面經過鍍鋅或噴鋅處理,以達到防腐耐用的目的。冷凝器的結構如圖3所示,左右兩側各有一根集液管,中間通過扁管進行橫向連接;每根扁管之間,是反復折疊呈波浪狀的散熱片(圖4)。散熱片比易拉罐壁還薄,像紙一樣,與扁管接觸的部位都需要通過焊接連接起來,以保證良好的熱傳遞和強度。粗略算下來,冷凝器上有25 000個焊點。冷凝器出廠檢驗的標準包括:焊點平整光滑,沒有氣孔、夾雜、和氧化,通過氮氣壓力測試,無泄漏;內部清潔,無渣子、油脂、水分等雜質;在5%氯化鈉的溶液中浸泡48h后,表面沒有異常變化,確保其表面防腐涂層的防腐效果。配件狀態的冷凝器,其內部必須充注氮氣(氣壓大約為0.1MPa),只有在裝車去掉進出口的塞子時,氮氣才能被泄放出來。這樣,一方面可以確保冷凝器的密封性,另一方面也可保證配件內部長期處于干燥狀態。由此可見,冷凝器并不是普通的汽車部件,其內部長期處于高溫、高壓狀態,同時,即使處于各種惡劣環境中也必須長期保證具有良好的散熱效果,且無泄漏。
圖3 冷凝器結構
圖4 冷凝器翅片結構
副廠冷凝器雖然“形似”,但往往在材料、焊接工藝、防腐處理等工藝上,無法達到使用壽命的要求。更換的初期,雖能夠滿足密封性和散熱的使用要求,但隨著在各種惡劣環境中使用,缺陷會逐漸暴露出來。例如:焊接部位存在缺陷或薄弱點 、強度和耐腐蝕性差,使用到第二年,就會出現滲漏。由于材料和防腐方面的問題,表面逐漸出現點蝕,最終出現滲漏。副廠冷凝器典型的故障現象是往往不止一個漏點,而是多點同時出現滲漏(圖5)。
圖5 劣質冷凝器上多個漏點同時出現
目前大多數汽車的冷凝器上集成了干燥過濾器(圖6),用來過濾和干燥管路中的制冷劑。干燥過濾器中的干燥劑和過濾材料除了具備過濾和干燥的能力外,還要有足夠的強度,以保證長期在制冷劑的沖擊下,不至于脫落。如果干燥劑或過濾材料脫落,就會隨著制冷劑一起流動,遍布整個空調系統,造成空調系統的污染和堵塞(圖7)。另外,副廠冷凝器還可能存在散熱能力不足、制冷劑流動不順暢等問題,從而引發空調系統的其它故障。
前文已經講過,車輛前部發生碰撞事故時,往往會殃及冷凝器(圖8)。如果事故車維修不是在4S店等正規維修企業進行的,往往會由于不專業,或在利益的驅使下,被換上了副廠冷凝器。那么“今年不漏明年漏”的冷凝器泄漏故障就要開始了。在筆者的實際工作中,因為這種情況引發制冷劑泄露的比例非常高,而且直到換上原廠或正品冷凝器后,這種故障才能被徹底排除。
圖6 干燥過濾器內部結構
圖7 干燥過濾材料脫落對空調系統的影響
圖8 事故中受損的空調冷凝器
冷凝器是空調的重要零件,它應該結實耐用,正品件的設計和制造工藝都能達到這個要求,再加上規范、專業的維修操作,使用壽命一般都會有保證。但如果使用劣質冷凝器,再加上不規范的維修操作,那么空調系統冷凝器難免會出現“今年不漏明年漏”的情況。
(全文完)