某商用汽车空调制冷系统概述及故障分析

张轩，宋孝勇

（陕汽集团宝鸡华山工程车辆有限责任公司，陕西 宝鸡 721013）

测试试验

某商用汽车空调制冷系统概述及故障分析

张轩，宋孝勇

（陕汽集团宝鸡华山工程车辆有限责任公司，陕西 宝鸡 721013）

汽车空调制冷系统是汽车的基本配置，文章对汽车空调制冷系统的结构组成、工作原理、控制方式及故障分析做了详细的介绍与研究，为汽车空调制冷系统故障维修提供了一定的技术参考。

汽车空调；原理；控制；故障分析

CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-134-03

前言

随着汽车工业水平的快速发展，科技水平的不断提高。空调制冷系统已成为汽车的基本配置，其性能在不断提高，控制方式不断改进，电路控制也成为空调系统的重要部分。论文对汽车空调制冷系统进行了深入探讨。

1、汽车空调制冷系统概述

1.1 汽车空调制冷系统的组成

汽车空调制冷系统按功能可分为制冷装置、通风与空气净化等几个部分组成。主要构件包括：空调压缩机，冷凝器，储液干燥器，膨胀阀，蒸发器，压力开关，温控开关，空调管，鼓风机总成。

1.2 汽车空调制冷系统工作原理

开启（A/C开关）空调制冷系统，压缩机运转，将制冷剂压缩后，形成高温高压（约70℃，1.471MPa）的气态制冷剂排出，进入冷凝器，在冷凝器本身具有散热功能和冷却风扇的作用下，制冷剂被强制冷却到50℃ 左右，制冷剂由气态变为液态，但仍然处于高压状态。制冷剂通过冷凝器，进入干燥器，经过过滤，除去水和杂质后，流入膨胀阀。高温高压的液态制冷剂通过膨胀阀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，变为低温低压（约-5℃）液态（雾状）流出膨胀阀进入蒸发器，低温低压雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为低温低压（约0～5℃，0.2MPa）气态制冷剂，从而使蒸发器表面温度下降，气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入，这样反复循环工作。（如图1）。

图1

1.3 汽车空调制冷系统电气、控制系统

1.3.1 空调压缩机（电磁离合器）的控制方式

空调压缩机通过皮带与整车发动机的曲轴相连接，压缩机的工作、停止直接由与压缩机集成一体的电磁离合器的吸合与分离来控制，电磁离合器一般受电源、A/C开关、温度控制开关、压力控制开关、鼓风机开关、ECU等零部件的控制。（如图2、图3）。

1.3.2 温度开关控制方式

温控开关的作用是避免出现蒸发器表面结霜，影响制冷及空调系统元件。温控开关常见的有两种，一种安装在蒸发器壳体侧面，其感温探头插入蒸发器散热片中，感温探头所带的一根毛细管通向其感温包，靠感温包的热胀冷缩控制其触点断开、闭合；另一种温控开关的元件是热敏电阻，装配在蒸发器表面，通过温度变化使热敏电阻的阻值发生变化，从而控制触点的接通与断开。空调温控开关串联在控制电磁离合器线路中（如图2、图3）。

1.3.3 压力开关控制方式

压力开关分为高压开关及低压开关。高压开关属于常闭型开关，安装在压缩机至冷凝器的高压管路中，为了防止管路堵塞，造成冷凝器压力过高。压力高于设定值开关就会断开，从而切断压缩机电磁离合器电路；低压开关属于常开型，在无制冷剂或制冷剂较少，系统压力低于设定值开关就会处于断开状态，压缩机就不会运转。低压开关装配在冷凝器与膨胀阀之间，系统压力高于设定值时触点闭合，当系统压力低于设定值时触点断开，压缩机停止工作。高、低压开关都串联在控制电磁离合器电路路中（如图2、图3）。

图2

图3

1.3.4 稳定发动机工况的措施

压缩机工作时对发动机运行工况会造成动力影响，为避免此种情况，部分车辆通过电路控制，将空调开启信号输入至发动机ECU内部，经过程序数据处理，ECU指令发动机提高一定转速或切断压缩机工作。（如图3）。

2、汽车空调制冷系统故障分析

2.1 人工直观分析

直观分析就是不利用专业设备、仪器辅助，而是通过人的感官与经验来分析空调故障产生的原因。

（1）耳听：从空调系统元件中的压缩机、鼓风机等运行的的声音来判断。

（2）观察：通过眼睛查看空调制冷系统所有元件是否有油渍、断裂、变形、破损、线束接插件松动与脱落现象；以及玻璃观察窗内制冷剂的状态，启动发动机，开启制冷系统，查看观察窗中制冷剂的工作状态。

1）清晰无液体。这种状态是系统内制冷剂全部泄漏。2）透明清晰液体。这种状态是制冷剂适量。

3）气泡。若观察窗中不断有气泡通过说明制冷剂量不足或系统内进入了空气。若存在大量气泡，且膨胀阀结霜，则系统内含有水分。

4）油斑。若观察窗中有干净条纹状油渍，说明系统制冷剂量略少，冷冻油过多。若察窗中的油渍是黑色或有其它杂物，则说明系统内的冷冻油变质。

（3）触摸：用手触摸空调系统各部分温度情况进行诊断与分析。

用手摸空调系统管路各部件的温度,正常情况下,高压管较热、低压管冰手或温度较低，冷凝器较热，空调出风口有冷风为合适。触摸线束接插件及管路连接有无松动情况。

2.2 仪器、仪表测量分析

（1）用歧管压力表测量制冷系统高、低压的压力，如果高低压均低于或高于标准值范围，则说明系统内制冷剂不足或制冷剂较多。

（2）用检漏仪对系统进行检漏，对系统加入一定制冷剂，使系统内保持一定压力，使用卤素检漏灯或电子检漏仪检测，判断制冷管路泄漏的准确位置。（也可以使用肥皂泡沫法）

（3）用温度计检测各元件的温度，判断制冷系统中的元件是否正常。

（4）用万用表检测空调制冷系统的电路控制系统，判断电路控制是否正常。

2.3 结合直观诊断、仪器仪表分析故障

（1）压缩机不工作。在观察制冷剂状态合适情况下逐步排查，电源、A/C开关、压力开关、温控开关、风机开关、ECU控制电路，若电路控制合适再判断其余元件（空调皮带、电磁离合器、压缩机等）本身否正常。

（2）空调压缩机工作，制冷效果不佳。通过观察窗查看制冷剂状态或通过压力表测量系统高、低压压力是否合适；查看冷凝器散热效果是否良好，温控开关是否合适（是否在温度未达到设定值时断开或装配松动），皮带是否打滑或者响声，电磁离合器是否打滑，出风量是否合适，膨胀阀工作是否合适。

（3）空调间断制冷。通过观察窗查看制冷剂情况，系统内是否有水分存在，是否存在结冰情况，先通过检漏方法排除；检查温控开关、空调继电器、风机、膨胀阀是否合适，电磁离合器有无打滑情况。

3、结束语

本文主要介绍了汽车空调制冷系统的结构组成、工作原理、控制方法、故障分析做了详细介绍，对后期空调制冷系统维修具有相对的引导及辅助作用。也可以通过本文了解汽车空调制冷系统及加深空调制冷的理解与认识。

[1]崔选盟.汽车空调结构、原理与维修.北京大学出版社,2005.9.

[2]毛峰.汽车电器设备与维修.机械工业出版社,2005.5.

[3]卜永丽.汽车空调制冷系统常见故障诊断方法.科技信息,2010（19）.

[4]夏云铧,齐红.汽车空调应用与维修.机械工业出版社,2001.

A Summary of Commercial Automotive Air Conditioning Refrigerating System and Failure Analysis

Zhang Xuan, Song Xiaoyong
（Baoji huashan construction automobile Co., Ltd, Shaanxi Baoji 721013）

Based on the basic car configuration of automotive air conditioning refrigerating system, this article mainly introduced and researched in detail of the composition and structure, working principle, control mode and fault analysis of automotive air conditioning system,which provided technical analysis for it.

automobile air conditioning; principle; controlling; failure analysis

U463.6

A

1671-7988 (2017)02-134-03

张轩（1974-），男，工程师，就职于陕汽集团宝鸡华山工程车辆有限责任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.046