汽車空調制冷系統的常見故障診斷

于麗麗

摘要：汽車的空氣調節裝置（簡稱汽車空調），即對汽車車廂內的空氣溫度、空氣濕度、空氣潔凈度及空氣竄動速度等部分或全部地進行調節，使其控制在合適范圍內，從而創造一個舒適的駕駛及乘坐環境。汽車空氣調節裝置主要由空氣制冷系統、空氣供暖系統、空氣強制通風系統及空氣凈化系統等組成。在生活中人們俗稱的汽車空調主要指汽車空調中的制冷系統（冷氣系統）。本文主要分析汽車空調制冷系統的組成、工作過程及常見故障診斷排除，并給出正確使用空調及養護的方法。

Abstract： Air conditioning device for automobile （hereinafter referred to as automobile air conditioning）， that is， the air temperature， air humidity， air cleanliness and air movement speed in the automobile compartment are partially or completely adjusted to control them within an appropriate range， so as to create a comfortable driving and riding environment. Automobile air conditioning devices are mainly composed of air refrigeration system， air heating system， air forced ventilation system and air purification system Chemical system， etc. In life， the commonly known automobile air conditioning mainly refers to the refrigeration system （air conditioning system） in automobile air conditioning. This paper mainly analyzes the composition， working process and common fault diagnosis and troubleshooting of automobile air conditioning refrigeration system， and gives the correct use of air conditioning and maintenance methods.

關鍵詞： 制冷系統;故障診斷;維護;正確使用

Key words： refrigeration system;fault diagnosis;maintenance;correct use

中圖分類號：U472.41 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）05-0124-03

1 ?汽車空氣調節制冷系統基本組成及工作過程

1.1 汽車空調制冷系統的組成

制冷系統主要由制冷劑（俗稱冷媒，家用轎車使用的制冷劑型號為R134a）、壓縮機、儲液干燥器、蒸發器、冷凝器、膨脹閥等部件組成。壓縮機是整個制冷系統的動力來源，即制冷系統的“泵”，通過發動機皮帶驅動使制冷劑在系統被壓縮并做內循環運動。如果壓縮機損壞，汽車空調制冷系統將失去運行的動力，出現不制冷的現象。由于技術的更新換代，目前中高級轎車均使用變排量壓縮機，即隨著制冷的需求量不同，會適時改變制冷劑的壓縮量。在制冷工作過程中的有兩處進行了熱交換，分別發生在冷凝器與蒸發器處，冷凝器外部熱量低于內部熱量，蒸發器外部熱量高于內部熱量。

1.2 制冷系統的工作過程（工作原理）

1.2.1 制冷系統的工作原理

車輛空調制冷原理與家用空調制冷原理是相同的：即利用蒸發器內沸點很低的冷媒在汽化過程中要吸收周圍空氣中熱量的原理，根據能量守恒定律，車內空氣中的熱量轉移給了管道中的冷媒，進入下一個制冷循環，達到車室內降溫的目的。

1.2.2 制冷系統的工作過程

①壓縮環節。壓縮機將蒸發器低壓側（氣壓約為0.15MPa、溫度約為0℃）的低溫低壓氣體狀態冷媒增壓成高溫高壓（氣壓約為1.5MPa、溫度約為70～80℃）的氣體狀態的冷媒。物質狀態不變，壓力與溫度發生變化，隨后壓縮機將高壓高溫的氣體介質送至冷凝器中，開始冷凝環節。

②冷凝環節。高壓高溫的氣態冷媒被壓入冷凝器后，在冷凝器中進行冷卻散熱，此時工作介質的物理狀態發生了改變，由氣體狀態變成了液體狀態。工作介質的溫度約為50℃，呈中溫，氣壓約為1.0～1.2MPa，物理狀態為液體。

②膨脹環節。工作介質將通過膨脹閥變成低溫低壓（氣壓約為0.15MPa、溫度約為-5℃）的霧狀蒸汽，工作原理類似噴泉的原理，液態工作介質膨脹后體積變大，因此工作介質的壓力和溫度急劇下降，在膨脹過程中同時進行節流控制，之后進入蒸發器進行蒸發。

④蒸發環節。蒸發過程即為車內制冷過程—吸熱，膨脹環節低溫低壓的霧狀蒸汽介質，在蒸發器內快速地進行吸熱蒸發，實現車內制冷。此時的工作介質狀態為壓力約為0.15MPa、溫度約為0℃的氣態。

以上便是汽車空氣調節裝置制冷的過程，壓縮機在過程中的作用類似泵，提供動力來源，從蒸發器出來的工作介質會不斷地被壓縮機吸入進入下一制冷循環。在整個制冷系統中空調回路分高壓回路和低壓回路。低壓回路：低壓管路、蒸發器、膨脹閥、壓縮機輸入側和壓縮機機油池;高壓回路：高壓管路、壓縮機輸出側、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥。高低壓回路需要分辨清楚，為后續故障排除奠定基礎。

2 ?汽車空調制冷系統常見故障診斷

2.1 常見診斷方法

2.1.1 用眼觀察

汽車排除故障的方法，先從最簡單，容易的方法入手，避免上來進行復雜拆卸。因此先通過眼睛察看整個空氣調節系統。察看整個裝置中是否存在明顯泄漏的地方，各個部件管路有無破損及之間的連接有無松動。如系統中無泄漏繼續察看個別部件有無堵塞或變形，如冷凝器，蒸發器。

2.1.2 用耳細聽

壓縮機是制冷過程的動力來源，其工作的好壞直接影響系統的正常運行。壓縮機比較常見的故障之一為異響，系統中壓縮機工作是否正?？梢韵扔枚浼毬?。若壓縮機中的離合器有故障會發出刺耳的聲響，若壓縮機有液擊現象也會出現異響。

2.1.3 用手觸摸

汽車空調系統制冷過程，工作介質不僅有壓力上的變化還存在溫度上的變化，我們可以巧妙地運用介質溫度的變化，對系統進行初步地檢測?？梢杂檬钟|摸部件，會存在比較明顯的冷熱狀態。如從壓縮機出口—冷凝器—儲液器—膨脹閥進口處應呈較熱狀態，從膨脹閥出口—蒸發器—壓縮機進口應較冷。

2.1.4 用儀器測量

如若以上簡單的步驟不可以檢測出系統的故障，我們可以使用有關儀器、儀表來進行測試。

①用檢漏儀檢漏，檢測管路中有無泄漏的地方，如果發現及時進行修復或更換。

②用萬用表檢查，檢測壓縮機電磁離合器的電阻是否符合要求。

③用溫度計檢查，檢測出風口，蒸發器，冷凝器及儲液罐的溫度是否符合要求。

④用壓力表檢查，壓力表分為高壓表（紅表頭）、低壓表（藍表頭）。在檢測過程中需按照要求接到管路中高低壓檢測口上，其中發動機運行轉速為2000rpm，面板風速調至最大，設置溫度調至最低進行測量：低壓端壓力約為0.15MPa，高端壓力約為1.5MPa。

2.2 制冷系統常見故障的診斷及排除

2.2.1 空調系統不制冷故障

①故障現象。

發動機點火后，空調制冷開關打開，面板上每個出風口出風正常（鼓風機正常），但沒有冷風。

②故障原因。

1）系統中有泄漏：查看系統有無出現泄漏。

2）熔斷絲燒斷：電路故障。

3）壓縮機方面故障。壓縮機內部損壞，電磁離合器損壞，壓縮機外部皮帶斷裂、松弛。

4）膨脹閥內部損壞。

5）制冷系統內部堵塞。

③故障排除。

出現空調系統不制冷故障，故障部位一般是在制冷系統或電路部分。首先應查砍系統有無泄漏（表現為高低壓皆低于正常值），其次查看壓縮機驅動皮帶是否斷裂或打滑，若皮帶完好，則檢查，檢查空調壓縮機工作是否正常，若不正常須檢查空調壓縮機電磁離合器的控制裝置及空調壓縮機。故障診斷流程圖如圖1所示。

2.2.2 空調系統制冷不足故障

①故障現象。

發動機點火后，空調制冷開關打開，有出冷風，但制冷效果不佳。

②故障原因。

1）風門的調節撥桿卡滯，無法正常撥動。

2）系統內制冷量（冷媒）不足。

3）壓縮機工作不良：電磁離合器故障、油液潤滑不佳、皮帶輪及皮帶故障。

③故障排除。

診斷流程圖如圖2所示。

2.2.3 空調系統工作異響故障

①故障現象。

起動發動機，打開空調制冷開關，制冷強度正常，但系統發出異響。

②故障原因。

空調系統工作時產生異常響聲，通常是由機械方面故障引起的。

1）壓縮機處：壓縮機皮帶輪磨損、皮帶松弛磨損、電磁離合器打滑無法正常吸合、壓縮機內部潤滑不良磨損嚴重。

2）鼓風機處：葉片是否損壞、與殼體有無剮蹭、內部軸承磨損嚴重。

3）制冷劑不足或過量。

4）系統內共振引起的響聲。

5）制冷系統中有水分。

③故障排除。

故障診斷流程圖如圖3所示。

2.2.4 開空調后，轉彎或制動時出現噪聲

開啟空調制冷開關后，正常行駛沒有噪聲，當汽車轉彎或是制動時出現異響。這個異響并非來自機械部件內部的磨損或是安裝松曠，而是由于工作液（冷媒）加注過多引起的工作液的敲擊聲。故障排除：需要對多余的制冷劑進行回收，若沒有觀察孔的空調系統，需要排空系統的制冷劑，抽真空，重新加注制冷劑?；厥占幼⒅评鋭r需要按照汽車空調制冷劑回收、加注的工藝進行操作。

2.2.5 空調運行正常，出風口噴水

汽車空調制冷時，由于制冷原理，會有水排出。因此夏季，汽車駕駛艙下方會有水流出，這是正?，F象。但如果制冷凝結的水從儀表板出風口排水這是非正?，F象，需要排除。首先應該檢查排水管是否存在折疊、壓傷等現象，排水管安裝是否無誤，其次檢查排水口是否被堵住，如堵住，需及時清理，最后檢查水槽蓋有無損壞，安裝是否無誤。

以上為汽車制冷系統常見故障現象及排除，現做以下總結：①壓縮機故障：制冷劑量過多，潤滑油液量過少，活塞敲缸，皮帶輪螺栓松動等。②振動過大：離合器松，制冷劑充足，皮帶張力不當，皮帶輪安裝不當等。③蒸發器結霜：溫控開關故障，感溫頭安裝不當等。④低壓高壓壓力低：制冷劑不足，膨脹閥堵塞等。⑤低壓壓力高，高壓壓力低：壓縮機內部泄漏，壓縮機皮帶打滑等。⑥低壓高壓壓力高：制冷劑充足，系統內有空氣，風扇皮帶松，膨脹閥損壞等。⑦低壓壓力低，高壓壓力高：系統內有堵塞，膨脹閥損壞等。⑧出風口噴水：排水閥堵塞，排水管折疊等。

3 ?汽車空調的使用和日常維護

汽車空調的正確使用，空調系統的按時維護，是保證空調系統獲得最佳制冷效果的前提，同時也可以延長零件的使用壽命，減少維修工作量。正確使用和維護汽車空調做如下簡述：

3.1 使用汽車空調時，需保證汽車的全封閉狀態

在使用空調時，車內需要保持密閉狀態，如：車窗、車門需關閉、空氣循環開啟內循環。不然會導致制冷效果不佳，影響汽車經濟性。

3.2 正確調整空調出風口的出風方向

為了達到最佳制冷效果，根據熱空氣上升、冷空氣下沉的原理，開冷氣時需將出風口朝上，開暖氣時需將出風口朝下。家用空調的使用方法一致，如不注意風向的調整，會影響空調的使用效果。

3.3 選擇適宜的空調溫度

在炎熱的夏季，一些車主為了快速降溫，喜歡將溫度調得很低。但過低的溫度會影響身體健康。人體比較適宜的溫度是20℃～25℃，低于14℃，人就會覺得冷。高于28℃，人就會覺得悶熱，因此，汽車空調應將車內溫度控制在18℃～25℃，空調溫度調整一定要適宜。

3.4 不可長時間使用空調制冷

一些車主經常在上車后就一直開著空調，這樣長時間的使用空調會使冷凝器壓力過大，這會對制冷系統造成損耗。又由于壓縮機依靠發動機驅動，相對于發動機而言，壓縮機是一個負載。發動機本身就是一個發熱體，對于一些小排量的汽車再高溫天氣下，會出現冷卻水沸騰的現象，不僅影響汽車正常行駛，也降低了空調使用效率。

3.5 夏季進車不要立即開啟內循環

夏季車廂內外溫度都較高，一些車主進入汽車內迫不及待的開啟空調制冷系統實際上這種做法是不可取的。此時車內的溫度要比車外的溫度高出很多，制冷效果不好。正確的做法，可以先打開左前右后車門，不停開關左前門，然后上車開窗并開啟外循環進行通風，將熱氣都快速排出去。當車內溫度下降之后，再換成內循環。

3.6 開空調時不易在車內吸煙

吸煙有害健康，在一個封閉的環境，二手煙對人體的傷害更大。開啟空調制冷，車內實行內循環，煙霧無法正常排出，所以不建議內循環時吸煙。若需要吸煙，務必開啟外循環模式。

3.7 不易在停駛的車內開空調長時間休息或睡眠

停駛的汽車是無法開啟制冷系統，如需要開啟，必須起動發動機。汽車怠速運行開啟空調，發動機的負荷較大。發動機長期怠速高負荷運轉，會形成積炭。再者汽車密閉，長時間休息會導致車內通氣性差，甚至氣體中毒引發死亡。

3.8 低速行駛時盡量不使用空調

對于普通家庭轎車，汽車低速工況與怠速工況，都會使發動機負荷較大，使得發動機高速運轉，這樣做對發動機和空調壓縮機的使用壽命都有不利影響。

3.9 需先關空調再熄火

如果汽車熄火的時候沒有關閉AC系統，下次汽車起動時，將默認汽車AC系統是開啟狀態。根據空調制冷系統的工作原理，發動機會帶動壓縮機運行，造成不必要的浪費，且高負荷的起動也會損傷發動機。因此每次停車后車主應該先關閉空調再進行熄火。

3.10 防止高溫高壓

空調制冷系統在高溫高壓環境下工作，管路中的橡膠管會變軟變脆，容易爆裂。高壓使壓縮機負荷過大，磨損加快，溫升很高，密封性下降。夏季空調的負荷較大，需要注意以下幾點。

①保證冷凝器的散熱片的表面清潔，如果表面臟污，將會影響冷媒的散熱，使空調壓縮機負荷加大。因此需要及時清除散熱片上的灰塵，防止臟污蓋住散熱片。

②在空氣進氣口附近不能堆放物品，以防進氣口被堵，致使空調系統空氣流通受阻。

3.11 不使用空調的季節，壓縮機也應當定期運轉

壓縮機內有冷凍機油，長時間不運作，使得機油受重力作用沉于機底。壓縮機內部得不到良好的潤滑，可能會造成壓縮機內部生銹。所以在不使用空調的季節，也需要定期開啟下制冷空調，讓壓縮機得以工作，保證內部潤滑。如擔心燃油消耗，可以把空調皮帶調松一些，到下一個使用季節再張緊。

3.12 定期檢查防凍液的量

每季度檢查一次壓縮機的固定支架是否松動，檢查皮帶的張緊度是否合適（一般皮帶的撓度為13～15mm），檢查壓縮機軸封是否泄漏。

參考文獻：

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