--汽车空调故障诊断分析

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汽车维修诊断分析思路栏目中，著名汽车维修专家魏俊强将自己多年来从事汽车维修的宝贵经验进行了科学的归纳总结，提纲挈领地提出了基本的汽车维修诊断分析思路、维修方法和所用的设备工具。还设身处地为广大维修人员着想，为了能够让大家深刻理解和掌握，在栏目中列举了大量经典故障实例，并在原因分析上颇费笔墨，相信仔细阅读后，每一位读者都会大有所获此外，每一位热爱汽车维修业的朋。 友早日成为业界的栋梁之才是我们的心愿。本刊真心希望广大读者能够以栏目为纽带，与我们同心协力，共同探析汽车维修的真谛。本期将针对空调系统故障的诊断与分析进行详解。
　　谈及汽车空调系统的故障，由于不同品牌车辆的结构差异，其故障现象、内容及发生频率有所不同。但归纳起来，按故障类型可分为制冷循环系统和控制系统故障两大类。不过因制冷循环系统与控制系统的故障有着相关的联系，往往会导致故障现象不是很清晰，对故障难以定位，从而造成故障判断的准确性不高。
　　在维修过程中，对空调故障诊断分析，必须在考虑多种因素的相互关系后，才能得出准确的结论。所以分析空调故障必须首先了解空调系统的结构、控制方式及控制电路，同时也要对制冷循环系统的压力给予充分的重视。
　　这里我们先来谈一下冷媒的充注。如常见的制冷循环系统抽空及填充冷媒的作业，修理工一般采用边加冷媒边感觉空调制冷程度好坏的方法。当感觉制冷情况好时，同时查看干燥器上观察窗口无气泡，系统压力基本正常时，即认为冷媒充注完毕。初看这个过程没有任何错误，大多数人也都是这样做且效果还不错，但细分析起来，就发现问题了。可问题在哪儿呢？其实问题就出在冷媒充注量上。因为冷媒会随着外界环境温度与冷凝器（图１）散热能力的变化而变化。具体表现是：当外界环境温度较低时，冷凝效果好，冷凝温度也低，高压压力也会随之降低。而当高压达到标准值时，系统中的冷媒充注量将会超出标准用量，一旦外界环境温度升高，由于冷凝不良，必将导致系统高压压力过高，制冷系统不能正常工作。严重时甚至会造成压缩机、管路等相关系统部件异常损坏。
　　至于正确的操作，应该根据车辆说明书或标牌（Ａ／Ｃ标牌）所要求的冷媒用量进行充注。这样，不论在加注时外界温度高低，都能准确合理地充注冷媒。同时，冷媒过多、过少的故障也将被避免。
　　我们再来看一下空调系统的其他故障。众所周知，空调制冷循环系统一般由压缩机、冷凝器、干燥器、节流阀（膨胀阀、节流管）、蒸发器及高低压管路（图２）组成。它们各自发挥着自身的作用，任何一个部件发生异常，都将给循环系统造成故障。对于系统故障的诊断，往往维修工只是简单地将故障现象对号人座，不能理性地去分析，因此经常会对一些故障误诊。
　　此类故障，如在检查压力时，当冷却循环系统出现低压过低、高压正常的制冷不良故障时，维修工常判断故障原因有三：一是节流洞堵塞或开度过小；二是冷媒充注时过少；三是干燥器堵塞。然而却很少有人考虑到蒸发器结冰和调控风门出现的故障，也很少有人去考虑事故车修复后的蒸发器与管路受挤压变形造成的节流故障。
　　所以，制冷循环系统故障的综合分析应首先从系统工作的平衡条件考虑，才能全面分析系统的故障原因，不会漏掉任何一种可能性。
　　所谓系统平衡条件，即蒸发器与冷凝器为一对平衡条件，压缩机与节流阀为一对平衡条件。也就是说，蒸发器吸收的热量要靠冷凝器完全散发到大气中。如果冷凝器不能及时将热量散发出去，必将造成冷媒不能进行良好的液化，系统的压力和温度也将进一步升高，从而使得高压压力过高。而出现此种故障常见的原因有：冷凝器散热格栅过脏堵塞、空气流通不畅、电子风扇工作异常与冷凝器体积过小等。另外，如果蒸发器吸热量过大，同样也会造成冷凝器散热能力相对不足的故障。导致此种故障发生的常见原因有：内外循环风门长期处于外循环状态、车辆密封不严和加装双蒸发器等。再有，当外界温度超过正常使用温度（36℃以上）时，也会造成制冷不良、压力异常的故障发生。因此，适当增强冷凝器的散热能力，将有利于蒸发器的制冷。还有，当系统内的润滑油过量时，由于润滑油占据了冷凝器的容积，也会出现冷凝压力升高制冷不良的故障。所以，平衡好蒸发器与冷凝器热量关系，是制冷循环系统正常工作的关键。
　　同时，压缩机与节流阀（膨胀阀）也是一对平衡条件。在更换压缩机和节流阀时，对它们的型号应特别注意。当压缩机磨损后，若活塞密封不严，会造成压缩机的排气量下降，相对节流阀输送的液体量将产生不平衡，从而导致冷却循环系统高压压力偏低、低压偏高制冷不良的故障。如果维修工将节流阀调节开度调得过小时，也会困低压过低造成系统制冷不良。
　　对于系统中的干燥器（图３），其在制冷循环系统中起到过滤、干燥及气液分离３个作用。系统在工作时，还要求其对冷媒的流动不应产生阻力，即不能产生节流。如果干燥器过脏、滤网产生堵塞及形成节流，将破坏制冷循环系统的平衡关系，给制冷系统造成故障。所以，在正确检查干燥器性能时，应分别测量进日与出口管路的温度。当干燥器无阻力时，温差应小于３℃；当阻力增加时，进口与出口管路温差将大于５℃，此时应更换新的干燥器。
　　随着现代汽车技术的发展，很多新型汽车已普遍采用变排量式压缩机（图４）、固定式或电控式节流阀。这些装置的采用，可以使汽车随着环境温度变化自动调节平衡排量，从而降低了压缩机电磁离合器工作频率，提高了压缩机寿命。而在分析这类系统的故障时，一定要掌握好压缩机的变排量条件，否则将无法准确诊断分析此类制冷系统故障的真正原因。
　　这里列举一例此类制冷系统故障。曾经有一辆帕萨特Ｂ5轿车，当车辆行驶４~６３ｋｍ后，制冷系统在行车时常会出现一会儿吹凉风一会儿吹热风的现象。初步判断好像是调节风板故障，但实际上是压缩机提前变排量出现的问题。而导致压缩机变排量的原因又是冷凝压力过高，冷凝压力过高的原因又在于电子风扇起动过迟。但经对该车的空调系统分析，风扇的起动是由空调高压风扇控制开关控制。在确认开关本身无故障后，解决风扇开关起动的压力就成了关键。对于新压缩机而言，变排量压力一般在１.７~1.8ＭＰａ，在使用一段时间后，会降至１.５～１６ＭＰａ，而风扇的起动压力一般为１.６ＭＰａ。所以当车辆使用一段时间后，由于冷凝器过脏造成散热不良后，高压压力必然升高，在升到１.５－１.６ＭＰａ时，个别压缩机将进行变排量运行。而此时风扇起动的压力却仍在１.６ＭＰａ，相对而言起动过迟，从而使得制冷量下降，制冷效果不良。
　　再者，变排量压缩系统还常出现蒸发器结冰的故障。其主要原因存在两方面：一方面是压缩机不变排量故障；一方面是冷媒纯度不够造成的。目前汽车使用的冷媒一般有Ｒ１２（氟利昂）和Ｒ１３４ａ两种。虽然两种冷媒在蒸发曲线上差异不大，但在０℃点上却明显差异。当Ｒ１３４ａ中混有Ｒ１２时，将导致压缩机变量过迟，低压压力降低，并出现蒸发器结冰或低压管结霜现象。因此，检验Ｒ１３４ａ的纯度是相当必要的。
　　这里强调一点，对变排量压缩机空调电器控制系统的故障诊断分析，首先要了解各机构工作的条件及空调系统的安全工作条件。这里所说的安全工作条件，一般是指压缩机电磁离合器的工作条件。当安全条件不能满足时压缩机将不能正常工作。如发动机水温过高，空调低压过低（低于０.１５ＭＰａ），高压过高（大于２.０ＭＰａ）、过低（低于０.２５ＭＰａ），蒸发器结冰（低于-３℃），压缩机胶带打滑，发动机转速大于４５００ｒ／min，节流阀开度大于８５％，发动机起动回家系统功能，系统出现故障码及故障灯点亮时等，空调压缩机离合器都将退出工作状态。所以当出现空调压缩机离合器不工作的故障时，应结合安全条件综合进行考虑。
　　综上所述，针对空调系统的故障诊断分析，应做到以下４点：一要了解空调系统的基本工作条件；二要对故障进行综合考虑；三要按系统要求充注定量合格与系统相对应的冷媒、润滑油；四要经常保持系统的清洁，保持吸热与散热的条件。只有这样才能对汽车空调系统的故障进行定性和定量分析。
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