汽车空调系统原理分析与故障诊断维修措施

杨涛涛，王式民，刘 畅

（枣庄科技职业学院，山东枣庄 277599）

0 引言

空调系统是汽车制造环节必不可少的重要组成部分，可以有效改善车内的温度与湿度，为驾驶人员以及乘坐人员提供更加舒适的驾驶环境与乘坐环境。除此之外，空调系统的工作运转还有助于保持车内空气清洁。然而，由于空调系统的结构相对复杂，检修环节以及故障排除环节也相对繁琐，需要掌握空调的整体结构以及工作原理，排除故障保证汽车空调系统的正常运行。

1 汽车空调系统结构分析

根据压缩机驱动形式，汽车空调系统可以分为独立式空调系统和非独立式空调系统。其中，独立式空调系统指的是压缩机专门由副发动机驱动，且不会受到主发动机的任何影响；而非独立式空调系统其压缩系统主要是通过汽车的主发动机驱动，需要消耗主发动机10%～15%的动力，且制冷量随着汽车速度的变化而不断变化。但不论是哪一种结构，所有的汽车空调系统都是由制冷、供暖、排风、孔管系统组成。需要特别注意的是，非独立式汽车空调系统现已被广泛地应用到了轿车、货车、客车以及工程汽车上，而独立式空调系统则被应用在一些大中型的客车上，特别是一些后置发动机的中大型客车上。另外，由于大中型客车发动机的功率较大，可以保证汽车充足的动力，故采用独立式空调系统。

2 汽车空调系统的工作原理

汽车空调系统一般由制冷、供暖、排风、孔管系统组成。

2.1 制冷系统

汽车空调在运转过程中，制冷器中的蒸发器管可以吸收外部空气热量，通过吸收热量的方式降低车内温度以达到制冷效果。具体而言，就是通过先将制冷剂应用到空调压缩环节使制冷器可以在高温下合理转化为气体，再以气体的形式进入到管道之内。在此环节，制冷剂遇到制冷设施就会自动降低温度，并且结合干燥处理设施使其成为高压液体。随后结合膨胀阀处理工作降低车内的高压液体压力，形成低温液体，在液体流入到蒸发器部分时，与空调通风口处的热量产生效应并且挥发，以达到降低车内温度的效果。结合大多数汽车整体结构而言，多数空调系统的散热器以及制冷器都安装在发动机附近，这种空间布局具有一定的科学性以及合理性，在汽车运转环节，发动机可以结合自身动力，煽动空调风扇进行吹风，从而为整个空调系统的散热系统以及制冷系统，提供助力。若是车辆处于逆风行驶环节，也会进一步提升车内的散热效果。

2.2 供暖系统

常见的空调供暖系统共有两种：一种是采用水暖提升车内温度，另一种则借助空气提升车内温度。其中，在采用水暖提升车内温度时，制冷系统处于自动关闭状态，此时发动机装置中的积水会通过热水阀开启加热模式，再进入到热交换器中，通过风扇装置将升温之后的气体排入到车内，这一点与空气供暖截然不同；空气供暖是通过发动机排放的废气，对废气进行处理，使废气可以与外界的空气交合加热，从而提升车内温度。

2.3 排风系统

与前二者不同，排风系统的工作原理是通过车内的空气进行循环运转。具体而言，就是通过风机设备将外界的空气从通风口吸入，再将车内空气加热后排出，通过这种空气循环的方式可以合理优化车内空气质量，是空调系统工作的重要环节之一。除此之外，通过不同的通风口还可以实现风量大小调节的效果。

2.4 孔管系统

孔管又叫膨胀管，是一根用塑料套包裹的小铜管，也是一种截留降压装置，孔管与膨胀阀的本质区别是：孔管中没有运动零件，也不能对其进行调整，如果发生故障，大部分是因为堵塞造成的，难以清理干净，需作更换处理。

3 汽车空调系统故障诊断维修措施

3.1 空调制冷不足

通常，空调制冷系统故障大多为车内电器故障导致。例如：由于风机开关以及电路开关出现问题或者是电磁阀短路以及电磁阀连接不良都会导致空调制冷故障，在此情况下，需要技术人员通过万能表对整个电路开关进行排查，并且对压缩机以及电池离合器进行观察与分析，确保压缩机皮带处于松紧正常状态，而电池离合器线圈儿也趋于稳定完整。以此确定具体故障部位，并且采用合理的检修方式开展故障排查。需要注意的是，由于空调系统的内部结构较为复杂，因此造成空调制冷系统故障的问很多。针对这一情况，相关技术人员在开展具体的空调故障排查环节应该首先借助观察法与表检法，对整个空调内部结构进行检查，找出问题的所在，针对性地开展空调故障排查工作。这样不仅可以使空调排查工作顺利开展，而且可以使工作效率有效提升，尤其是针对内部电气系统的排查工作，是一项极其精准的工作环节，需要技术人员对整个工作过程高度重视，避免由于错误判断而造成一系列不良影响。

3.2 空调噪声较大

若是在空调运转环节出现噪声较大的问题，需要停机进行故障排查：①对汽车压缩机的传送带进行观察，若是传送带处于松弛状态，则需要及时进行更新以及调整；②对风扇扇叶以及其他影响部分进行具体排查，若是出现松动以及碰撞的现象，需要及时进行校正与加固；③对电机轴整体环节进行排查，在必要时可以将电机轴承拆卸，并且涂抹润滑剂或者采用更换压缩机的方式进行故障排查。需要注意的是，空调噪声的影响主要是由于内部结构出现松动，因此在开展空调噪声排查时，应该着重对空调内部的结构进行判定，精准地进行内部结构加固，才能确保全体内部设施不存在松动、脱落等现象。相较于其他问题，空调噪声的问题更为常见，而排查环节也更为简单，但是由于空调系统与电气系统相连，因此需要专业的技术人员加以重视。

3.3 空调开关异响

空调系统开关异响主要表现在空调系统打开或者关闭时出现的异响，这对空调的性能影响很大，这就需要故障排除人员根据空调异响的种类，并结合空调检修经验判断异响产生的原因。在一般情况下，造成空调系统异响的重要原因有以下3 个：①空调系统高压管压力过大。此时需要打开空调系统，认真检查高压表的压力，如果高压表超过了标准的压力，表明制冷剂加注超出了规定的范围，需要重新抽真空，再加注制冷剂即可解决，如大众朗逸的制冷剂加注标准为550 g；②冷凝器中异物较多，降低散热性能。出现这一问题的原因是散热器上布满的油污和灰尘而导致的，这时需要将冷凝器和水箱彻底清洗干净，才能保证良好的制冷效果；③膨胀管堵塞，造成管路出现高压。空调在打开一段时间后，高压管路中的压力就会上升，而高压管路中的高温气体在遇到制冷剂时，二者的混合就会形成泡沫气体，泡沫在膨胀管附近不断堆积，就会导致空调系统出现“嗡嗡”的响声。对此，更换膨胀管即可。

4 结语

汽车空调系统工作原理与故障排查有诸多互通之处，相关人员可以通过观察法、表检法等方式开展空调故障排查工作，发挥空调系统的功能优势，为汽车的舒适性以及便捷性奠定基础。