陈小伟
摘 要:汽车空调制冷系统是汽车上非常重要的电气系统,也是经常出现故障的电气系统。本文简单介绍了汽车空调制冷系统的组成、功用原理和常见故障及其排除方法。
关键词:汽车空调制冷系统;组成;常见故障;排除方法
1 汽车空调制冷系统的组成及功用
汽车空调制冷系统主要由机械部分和电路控制部分组成。
1.1 机械部分及功用
机械部分主要由空调压缩机、冷凝器、干燥器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机、冷却风扇、空调管道、冷媒(制冷剂)和风门电机及其连杆机构组成。
1)空调压缩机。空调压缩机是空调制冷系统必备的设备之一,其作用是把气态的制冷剂压缩,气态制冷剂被压缩后温度和压力都升高,随后送到冷凝器便于制冷剂液化。
2)冷凝器。冷凝器的作用是一个热交换器,其作用是把从压缩机输送过来的气态制冷剂变成液态制冷器,这个过程中要放出热量,通过冷却风扇把热量释放到大气中。
3)干燥器。干燥器的作用是除去制冷剂中的水分和杂质,使制冷剂更洁净。需要指出的是原来的干燥器是管路中一个单独的零件,可以通过其玻璃观察孔是否有气泡来判断制冷剂量是否充足,而现在的汽车干燥器是焊接在冷凝器的一段,已经没有了玻璃观察孔,但其作用和原来一样。
4)膨胀阀。膨胀阀的作用是控制流向蒸发器制冷剂的流量,另外使制冷剂雾化,便于制冷剂在蒸发器蒸发。
5)蒸发器。蒸发器是和冷凝器相反的一个热交换器,其作用是把液态的制冷剂转变成气态的制冷剂,此过程吸收热量,蒸发器周围的空气温度降低。
6)鼓风机。鼓风机实际上是一个电机,其作用是把新鲜空气吸进蒸发器风道。
7)冷却风扇。冷却风扇也有一个电机,其作用是散热。
8)空调管道。空调管道的作用是制冷剂的循环通道。
9)冷媒。冷媒也叫制冷剂,现在汽车用的是环保型制冷剂R134a,这种制冷剂不会破坏空气中的臭氧层(原来使用的制冷剂R12要破坏臭氧层,所以被淘汰了)。
10)风门电机及其连杆机构。通常一辆汽车有几个风门电机及其连杆机构,其作用是控制车内冷气的出风模式或者新鲜空气的循环模式(分为外循环和内循环)。
1.2 汽车空调制冷系统电路部分组成及功用
汽车空调制冷系统电路部分主要由电源、鼓风机控制电路、空调压缩机(空调器)控制电路、压力传感器(压力开关)、蒸发器出风口温度传感器、冷却风扇控制电路、风门电机控制电路和电子控制单元(ECU)等。
1)电源。汽车电源有主要电源交流发电机和辅助电源铅酸蓄电池,其作用是给所有的用电设备提供电源。
2)鼓风机控制电路。鼓风机控制电路的作用是控制鼓风机的工作与否以及鼓风机的转速。
3)空调压缩机(空调器)控制电路。该部分的作用是控制空调压缩机上电磁离合器的工作与否,当电磁离合器正常通电时压缩机才正常工作。
4)压力传感器。压力传感器也叫压力开关,安装在空调高压管道上,其作用是感知高压管道上的压力值,并把数据传递到空调电子控制单元(空调ECU),压力必须在某个范围内,高于极限值或低于极限值以及压力开关本身损坏,空调压缩机均不工作。
5)蒸发器出风口温度传感器。这个传感器的作用是感知蒸发器出风口温度信号并把此信号传递给空调ECU,当温度低于极限值时,空调ECU会断开空调压缩机电磁离合器断路。
6)冷却风扇控制电路。该部分的作用是控制冷却风扇电机的工作与否。
7)风门电机控制电路。该部分的作用是控制风门电机的工作与否,并通过和连杆机构的协同作用来控制车内的出风模式。
8)电子控制单元(ECU)。空调制冷系统电子控制单元主ECU要包括空调ECU、发动机ECU及其元器件ECU。它们的作用是接收各种传感器的信号及ECU之间的相互通信,以此控制空调压缩机等执行元件的工作与否。
2 汽车空调制冷系统的制冷原理
汽车空调制冷系统是利用冷媒在蒸发器内从液态转变为气态的过程中要吸收热量,周围的空气温度降低,鼓风机把蒸发器的冷空气吹进车内而实现制冷的。而另一个热交换器冷凝器又把气态的制冷剂转变为液态制冷剂输送到蒸发器,这样冷媒不断的发生状态的变化,不断的制冷循环,合适的温度大大提高了车内乘客的乘坐舒适性。
3 空调制冷系统常见故障及排除方法
3.1 系统冷媒不足
1)冷媒不足的判断标准。汽车空调冷媒传统汽车为500g左右,电动汽车通常为400g左右,通常打开引擎盖就可以看到该车制冷剂量的标准,或者查阅维修手册查看标准。其判断标准是静态压力值(空调压缩机不工作)不低于400KPa,动态压力值(打开空调压缩机开关,空调压缩机正常工作)高压侧压力不低于1.0MPa,否则说明系统冷媒不足。
2)冷媒不足故障排除方法。冷媒不足应该用冷媒回收加注一体机或组合仪表按照规定程序回收加注冷媒和空调润滑油。
3.2 汽车空调制冷系统机械故障
汽车空调机械故障主要表现在以下几个方面:
1)管路系统泄漏。管路系统泄漏容易发生在管道接头处,通常可以目测接头处如果有黏糊的灰尘则说明有泄漏,只是这种方法误差较大,最好是用电子卤素检漏仪检漏为宜,若有泄漏,检漏仪发出滴滴滴的声音频率要加快。管道泄漏应更换管道接头密封圈或更换管道接头。
2)风道堵塞。风道堵塞主要表现在空调滤芯堵塞、蒸发器风道堵塞和冷凝器堵塞。空调滤芯脏污需要清洁滤芯,严重时需要更换滤芯,蒸发器风道堵塞需要清潔风道。
3.3 汽车空调制冷系统电路故障
汽车空调电路故障时其常见故障之一,电路故障主要表现在保险丝烧断、继电器损坏或接触不良、线路断路和搭铁不良等。电路故障在诊断时要有缜密的思路和步骤,首先要找到与故障有关的用电设备,然后从维修手册准确拆画用电设备的控制电路,仔细推敲用电设备的控制逻辑,最好再逐一有序的进行相应检测和诊断。