汽车空调原理与维修案例

◆文/北京 尹凤民

汽车空调原理与维修案例

◆文/北京 尹凤民

汽车空调系统早已告别了“奢饰品”的头衔，如今汽车空调已经成为主动安全性的一个因素，几乎被视为汽车安全技术要求中不可或缺的一部分。“车内气候控制系统”对驾驶者、抗疲劳驾驶和驾驶安全性有直接影响，较高的热量、大气湿度会使人的身体产生强烈的紧张感。汽车空调不仅将车内温度、空气流速控制在舒适的标注范围内，同时还起到除湿净化作用，使驾乘人员吸入清新的新鲜空气，感觉更舒适。基于汽车空调的重要性，其售后保养维修就更为重要，特写此文供同行参考、车友学习。

一、汽车空调工作原理与控制系统

1.汽车空调工作原理

汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器等组成。各部件之间通过高压管路连接，形成一个密闭系统，内部充有制冷媒介，利用热力学原理通过空调控制系统有条件的实现制冷，实现是室内达到舒适的温度20～22℃，空气湿度在45%～65%，图1所示为汽车空调系统示意图。

压缩过程：将低温低压的制冷气体压缩成高温高压的气体排出压缩机。

散热过程：由冷凝器将高温高压的气体散热冷凝成液体。

节流过程：温度和压力较高的制冷剂通过膨胀装置后体积变大，压力和温度下降，以雾状形式排入蒸发箱。

吸热过程：沸点低的制冷剂，在蒸发箱中吸热蒸发，形成低温低压的气体进入压缩机。

2.汽车空调控制系统

汽车空调控制系统大体上分手动控制和自动控制两种。手动控制顾名思义就是驾驶员通过手动调节来实现制冷送热功能。自动空调是由空调控制单元对输入信号数据分析计算如蒸发箱温度传感器、室外温度传感器、阳光照射传感器、室内温度传感器、出风口温度传感器、压力信号等，空调控制单元将计算结果通过执行元件如电磁离合器、鼓风机、出风口电机等来执行，从而保证室内温度舒适的目的。

图1 汽车空调系统示意图

二、空调常见故障

1.机械类故障：制冷剂添加不足、压缩机故障、膨胀阀故障、系统堵塞、系统泄漏等，此类故障可以通过外观检查、压力检测、测漏仪使用来判断排除。

2.控制系统故障：如传感器故障、执行器故障、控制单元故障及线路故障等，此类故障可以通过诊断电脑、万用表来诊断测量，要结合线路图来判断分析。

3.其他系统原因引起空调不工作如发动机故障、变速器故障等。

4.异响类故障：如外部皮带涨紧轮异响、管路干涉异响，内部异响压缩机异响、膨胀阀3节流阀异响等。

三、空调系统的保养

1.定期更换清洁空调滤芯保持空气清新。

2.定期清洗蒸发箱、风道杀菌除异味。

3.定期更换管路系统润滑油，保证压缩机使用寿命。

4.添加空调系统保护剂，保护系统降低出风口温度同时，减少发动机负荷。

四、故障案例

故障现象

一辆2010年8月购买的大众CC轿车，汽车底盘号LFV3A23C8B3832479，行驶里程89 720km，出现空调开启一会就自动切断的故障。

故障诊断

1.用VAS6150检测08-空调控制单元，发现有1个故障码：制冷剂压力超出上线。根据故障码，检查空调控制单元数据流，发现08-空调控制单元内压力显30.6bar(1bar=105Pa)。

2.检查发动机控制单元137组数据流：

第一区：空调开关信号显示高档(表示空调已开)；

第二区：显示空调压缩机切断；

第三区：显示空调系统压力28bar；

第四区：显示散热风扇占空比。

3.根据上述检测，首先检查散热风扇，发现风扇转转停停。

4.根据电路图(图2)，检查风扇电源，检测后发现风扇插头T4x/4脚接地不正常，查询电路图，风扇接地来源于左前纵梁上671接地点。

5.检查接地点671，未发现有接地线；仔细检查车辆，发现该车前部曾发生过事故。

6.将车辆举升，检查左侧纵梁下部，发现有改装过线束的痕迹；将此线束拆开，发现此线束就是接地线671。

7.根据上述检测结果分析：此车空调系统压力高，不制冷的原因为散热器接地不良导致。

8.处理接地线后，试车，空调工作正常。

故障原因

散热器接地不良导致使风扇无法正常工作，造成散热不好，使空调系统压力过高，导致停转，同时系统报故障码。

故障分析

通过对故障码的分析，得知空调不工作的原因有可能是系统压力太高，可以初步分析得出空调不正常工作的原因是压力过高之后的切断。造成压力高的原因有系统加注量过多、电子扇散热不良或线路问题等。通过数据流测量值分析，发现压力确实很高。根据原理分析空调控制器应该没有问题，同时测量值显示风扇占空比已经接近100%，这是不正常的，可以判定问题出现在风扇控制器这里。通过对电源盒接地的测量，负极搭接不良，导致空调高压压力过高并导致空调切断。

图2 电路图

故障处理

重新处理线束搭铁点，故障排除。

维修建议

通过本案例的维修，建议读者今后在维修汽车空调时，首先要掌握汽车空调原理基础知识，明白空调系统各元部件工作性能，才能对具体故障现象进行分析。故障检查分析时充分利用检测电脑中自诊断功能、执行功能和数据流组做综合判断，因现在车型电脑模块比较多大部分是总线，数据综合利用比较常见，再用原有修车思路判断维修费时费力而且判断不会精准。再有必须学会电路图的识读和运用，准确的找到线路走向，每个接点连接方式及位置，自行绘制检修线路图，将测量结果在图中标注，避免重复检查操作。强调供电，接地的检查一定要在线路连接，控制单元加载的情况下进行测量，断开插头或者无负载的检测结果都是不准确的！最后要有分析总结，不断提升技术能力，提高工作效率。(汽车空调的基本分类、组成以及基本工作原理本刊已于2016年8月基础知识讲座栏目进行过介绍，详情请查看该期刊物)

(作者尹凤民工作单位：安莱(北京)汽车技术研究院)