2007款飞度轿车空调系统工作不良故障排除

2012-12-23李镇杰

汽车电器 2012年8期

李镇杰

（汕头职业技术学院，广东汕头 515078）

汽车空调的基本功能是通过对进入车厢内的空气进行处理后，使车厢内空气的温度、流速、相对湿度及清洁度能达到相应的标准，以改善驾驶员的工作条件和提高乘员的舒适性。制冷系统作为汽车空调系统的重要组成部分，它的工作状况不仅影响到车上乘员的舒适性，而且影响车辆的安全性能。现以2007款飞度轿车空调制冷系统工作不良故障排除过程为例，谈谈对汽车空调维修的体会。

1 故障现象

一辆广州本田汽车有限公司生产的2007款飞度二厢家用轿车，型号为HG7133A （i-DSI），发动机型号为L13A3, 已行驶49 870 km，前一段时间因故障到4S店更换过空调压缩机的电磁线圈，最近出现空调系统有时能制冷，有时不能制冷的现象。故障的产生没有规律，有时几天出现一次，有时一天出现好几次。

2 飞度轿车空调制冷系统的控制分析

该车空调制冷系统的控制过程如图1所示。其空调系统采用非独立式，空调制冷系统制冷剂循环的动力源来自发动机，曲轴前端皮带轮通过皮带驱动空调压缩机皮带轮运转，一旦压缩机的电磁离合器线圈得电产生磁场力，将压板和皮带轮吸合在一起，驱动扭矩将通过 “曲轴皮带轮→皮带→压缩机离合器皮带轮→压板→压缩机轴”，从而驱动活塞作往复运动，完成对制冷剂的吸、排工作。

1）制冷压缩机运转的控制。该压缩机使用的是TRSE07型压缩机，压缩机的工作受汽车发动机的ECM/PCM单元控制。 ECM/PCM根据点火开关（ON）位、鼓风电动机工作（4速）、 A/C开关合上，并使ACS管脚输出5 V，经由A/C压力开关、 A/C开关、加热器风扇开关后搭铁， A/C TEMP管脚能从VCC3与SG3之间得到一个分压的输入， TAC管脚输出的5 V电压经蒸发器温度传感器后与SG3组成回路，散热器风扇继电器及冷凝器风扇继电器的线圈得电等，满足上述条件后， ECM/PCM的ACC管脚提供搭铁信号，为压缩机的离合器线圈得电提供基础。同时，配有热防护器和静噪滤波器的控制系统。其控制路径如下： ①蓄电池（+） →NO.1熔断丝（发动机盖下熔断丝/继电器盒） →NO.3熔断丝（发动机盖下熔断丝/继电器盒） →点火开关（ON）位→NO.1熔断丝（仪表板下熔断丝/继电器盒） →压缩机离合器继电器线圈→ECM/PCM的ACC管脚→搭铁； ②蓄电池（+） →NO.1 熔断丝（发动机盖下熔断丝/继电器盒） →NO.11熔断丝（发动机盖下熔断丝/继电器盒） →压缩机离合器继电器触点→静噪滤波器→热防护器→压缩机离合器线圈→搭铁。

2）制冷循环。发动机的ECM/PCM单元通过对A/C开关及相应的传感器信号判断、确认制冷压缩机需要工作。此时， “低温低压” 的制冷剂 (R-134a)气体被压缩机吸入，经压缩后成为 “高温高压” 气体，通过冷凝器向周围环境散热，成为 “高压常温”液体，储存在过滤干燥器中，制冷剂通过热力膨胀阀的节流降压（兼制冷剂量调节）后成为 “低压低温” 液体进入蒸发器，与流过的空气进行热交换，制冷剂液体变为 “低压低温” 的气体又被压缩机吸入，完成制冷循环。在制冷系统的过滤干燥器与热力膨胀阀的连接管路中安装有A/C压力开关，当管路中的制冷剂压力低于196 kPa或高于3 138 kPa时，断开开关并被ECM/PCM单元确认，压缩机的电磁线圈失电，离合器脱开，压缩机停止工作，起到保护作用。

3）人工舒适气候形成。该汽车空调制冷系统使用手动控制空气混合门、气源门、配风门和鼓风机风挡开关来实现对车厢温度、风向、风速的控制。外界的新鲜空气通过鼓风机被吹入空气混合室里，与混合室里的蒸发器蛇管内流动的制冷剂进行热交换后成为一定流速的低温气体，经混合门的调节后，再由配气门、布风门吹入车厢，形成符合要求的“人工气候”。

3 故障诊断与排除

3.1 故障初步诊断

从车间检查结果来看，鼓风机、散热风机、空调系统能正常工作。但车辆在路试时，发现空调系统在调高制冷程度时，有时会出现制冷效果断续现象，再仔细检查发现，当车辆在拐弯、路况差等条件下出现故障的几率比较大。针对检查结果及上述工作控制过程的分析，我们认为引起该故障现象的原因可能有下列几方面： ①空调高压/低压保护开关起作用、热防护器开关起作用； ②线路故障； ③机械故障等。

3.2 故障分析

1）检查空调高压/低压保护开关。检查发现，系统的散热器无异常情况，管路无压扁情况。起动发动机，把歧管压力表按要求安装在制冷系统的高、低压管路的接头，鼓风机开关置于最低档，按压A/C开关；将鼓风机的风速从最低档→最高档；空调的温度调节到制冷量对应从最低档→最高档，读取歧管压力表测出的压力值，结果高压表读数变化从2.03 MPa→2.89 MPa。

查阅维修手册可知，压力开关起保护作用的条件是：制冷剂压力低于196 kPa或高于3 138 kPa时，断开开关， ECM/PCM接到信号，断开压缩机离合器继电器线圈的搭铁，使压缩机电磁离合器线圈 “失电”，起保护作用。手触摸系统的高、低压管路的温度变化，无异常现象；视液镜的制冷剂流动情况正常，系统的制冷剂量合适。可见，空调高压/低压保护开关及工作电路的工作正常；鼓风机工作电路正常；空调温度调节电路正常。

2）检查热防护器开关。拔出压缩机电磁离合器线圈的电源插接器，拆下压缩机连接线盒的罩盖，断开离合器线圈的接头，用万用表测量热防护器开关的导通情况（图2），发现导通正常（技术指标：温度在122～128 ℃处于断开；温度在116～104 ℃处于导通，测试的环境温度达不到高温时断开的要求）。用万用表测离合器线圈电阻值为3.2 Ω （标准值： 20 ℃时， 3.05～3.35Ω），如图3所示。可见，由于电流过大而发热引起热防护器开关断开起保护作用的几率很小。可以认为热防护器开关没有问题。

3）蒸发器温度传感器检查。从蒸发器上检查蒸发温度传感器插入的深度正常，拔出该传感器及线路插接器，将传感器分别插入冰水、 15℃凉水、 25℃凉水中，用万用表测其电阻值分别为30Ω、 15Ω、 20Ω。

查修理手册发现，传感器的电阻值随温度变化能满足设计要求。

4）机械故障检查。经检查，鼓风机、散热风机都正常运转；冷凝器表面无变形、无脏堵；机械故障检查的重点落在压缩机和电磁离合器线圈上。由于在制冷系统工作正常时，压缩机无产生干摩擦等异响，压缩机能完成正常的吸、排工作，且排出压力也能达到要求，排除压缩机因内部卡阻而引起负载过大的可能。给压缩机离合器电磁线圈施加12 V直流电压，用一字型螺丝刀试其电磁吸力，发现螺丝刀马上被吸到压缩机皮带轮上，说明离合器电磁线圈通电后能产生正常的吸力。

在断电情况下，用塞尺检查电磁离合器的间隙（图4），测得皮带轮A与压板B的间隙约为0.75 mm，超出了正常范围（0.35～0.65 mm）。问题出在调节间隙超过厂家设计要求上。

3.3 故障排除

将发电机的皮带调节螺栓放松，推一下发电机，卸下空调压缩机的皮带，从冷凝风机罩上卸下压缩机电磁离合器线圈的电源线托架并拔出插接器，松开4个固定空调压缩机与空调压缩机托架螺栓，放下压缩机。将A/C离合器固定架的专用工具（工具号为07NAB－MAC0101）卡入皮带轮，用扭力套筒扳手拧松压板的锁紧螺母，取出压板及垫片。清洁并检查压板与皮带轮接触表面、压缩机驱动轴等，未发现产生偏磨等现象；更换上厂家提供的新垫片（0.1 mm与0.4 mm）（图5），按与拆卸相反的顺序将压缩机装复。各相应螺母（栓）上紧力矩要求如下：压板锁紧螺母为25.5 Nm；压缩机托架固定螺栓为22 Nm；电源线托架螺栓为9.8 Nm。

检查皮带磨损情况，发现有磨损痕迹，告知车主后，同意原带安装。将皮带套入皮带轮，调整发电机皮带轮的调节螺栓，使皮带张紧，在皮带位于曲轴前端皮带轮与空调压缩机皮带轮的中间位置用98N的力下压，其下沉量为7mm (技术要求： 5.5～8.5mm)。

连接空调压缩机电磁离合器线圈的电源插接器，起动发动机，起用空调系统，压缩机工作正常；进行路试，空调系统也未发现问题；一周回访，车主反映正常；至此，彻底排除了故障。

4 故障原因分析

影响压缩机电磁离合器线圈能否得电是压缩机能否正常工作的关键因素，本故障的无规律变化正是由于热防护器发生保护动作的结果。引起热防护器发生保护动作的原因可归纳为以下几点。

1）电磁离合器的间隙大小直接影响电磁离合器线圈磁场力的作用效果。 0.7mm的间隙超过设计要求，使皮带轮与压板的吸合效果差，皮带轮与压板之间容易因负荷增大的原因而产生相对运动，引起发热。

2）电磁离合器线圈得电产生的磁场力的大小与流过线圈的电流大小有关，即与发电机的输出电压的大小有关。而发电机的输出电压是维持在一个范围波动（技术指标：发动机在2 000 r/min，发电机输出电压13.9～15.1 V）；一旦发电机的输出电压在下限值，则电磁离合器线圈得电产生的磁场力就减小。一旦负荷增大，容易使皮带轮与压板之间因吸合不紧而产生相对运动，引起发热。

3）在车辆拐弯、路况差时，由于振动等原因容易引起皮带轮与压板之间因吸合不紧而产生相对运动，引起发热。