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汽車空調系統(tǒng)原理與故障檢修分析
導語：汽車空調系統(tǒng)的作用在于調節(jié)空氣溫度、濕度、速度、流向和空氣潔凈度，是改善汽車舒適性的重要裝置。因此，汽車空調的檢修成為汽車故障檢修的一個重要組成部分。本文在介紹汽車空調系統(tǒng)工作原理的基礎上，給出了汽車空調系統(tǒng)的常見故障診斷方法，并給出具體檢修實例。
一、汽車空調系統(tǒng)的組成
汽車安裝空調系統(tǒng)的目的是為了調節(jié)車內空氣的溫度、濕度，改善車內空氣的流動性，提高空氣的清潔度。因此，汽車空調系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：
（一）制冷裝置
對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行冷卻或濕，使車內空氣變得涼爽舒適。制冷裝置由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器散熱風扇、制冷管道、制冷劑等組成。
（二）暖風裝置
主要用于取暖，對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行加熱，達到取暖除霜的目的。他由加熱器、水閥、水管、發(fā)動機冷卻液組成。
（三）通風裝置
將外部新鮮空氣吸進車內，起通風和換氣作用。同時，通風對防止風窗玻璃起霧也起著良好的作用。
（四）空氣凈化裝置
除去車內空氣中的塵埃、臭味、煙氣及有毒氣體，使車內空氣變得清潔。
（五）控制裝置
對制冷、取暖和空氣配送系統(tǒng)的溫度、壓力進行控制，同時對車內的溫度、風量、流向進行調節(jié)，并配有故障診斷和網(wǎng)絡通信的功能，完善了控制系統(tǒng)的自動程度。
二、汽車空調系統(tǒng)的工作原理
汽車空調制冷系統(tǒng)是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四大部件以及其他輔助設備組成，制冷劑在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)流動。
壓縮機運轉時，將蒸發(fā)器內產生的低壓低溫蒸氣吸入氣缸，經過壓縮，使蒸氣的壓力和溫度增高后排入冷凝器。在冷凝器中高溫高壓的制冷劑蒸氣與外面的空氣進行熱交換，放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)，然后流入儲液干燥器，并過濾流出。
經過膨脹閥的節(jié)流作用，壓力和溫度急劇下降，制冷劑以低壓的汽液混合狀態(tài)進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器里，低壓制冷劑液體沸騰汽化，吸取車廂內空氣的熱量，然后又進入壓縮機進行下一輪循環(huán)。這樣，制冷劑便在封閉的系統(tǒng)內經過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程，完成了一個制冷循環(huán)。
在制冷系統(tǒng)中，壓縮機起到壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用，它是整個系統(tǒng)的心臟。膨脹閥對制冷劑起到節(jié)流降壓作用，同時調節(jié)進入蒸發(fā)器制冷劑液體的流量，它是系統(tǒng)高低壓的分界線。蒸發(fā)器是輸出冷量的設備，制冷劑在其中吸收被冷卻空氣的熱量實現(xiàn)降溫。冷凝器是放出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸收熱量連同壓縮機消耗功能所轉化的熱量一起從冷凝器中讓冷卻空氣帶走。壓縮機所消耗的功起到了補償作用，只有消耗外界的功，制冷劑才能把從車內較低溫度的空氣中吸取的熱量不斷地傳遞到車外較高溫度的空氣中去，從而達到制冷的目的。
三、汽車空調故障檢修設備
汽車空調發(fā)生故障，通過診斷后，除了要用到檢漏工具和制冷劑回收裝置，加注機外，還需要借助一些專業(yè)維修工具來進行修理，下面具體介紹下汽車空調維修和安裝常用的檢測工具
（一）歧管壓力計。主要用于檢查和判斷制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障情況。由高低壓表組成，其實那個有3個接頭分別與三根橡膠軟管相連接。分別完成制冷系統(tǒng)的抽真空，加注制冷劑的操作
（二）制冷劑注入閥。當向制冷系統(tǒng)灌注制冷劑時，可將注入閥裝在制冷劑罐上，旋動制冷劑注入閥手柄，閥針刺穿制冷劑罐，即可加注制冷劑。
（三）真空泵。在汽車空調安裝或維修之后，充注制冷劑之前，都必須對制冷系統(tǒng)抽真空，否則制冷系統(tǒng)中的空氣和水分會引起系統(tǒng)內壓力升高和膨脹閥節(jié)油閥處冰堵，影響制冷系統(tǒng)正常工作。
（四）其他維修工具。除了上述工具和設備外，還需要各種扳手、割管器、彎管器、漲管器、解碼器和氣焊設備等。另外壓縮機還應配備離合器扳手，鎖緊螺母套筒，六角扳手等專用工具。
四、汽車空調故障診斷及維修
空調系統(tǒng)的常見故障分為電氣故障和制冷系統(tǒng)故障兩大類，對于獨立式空調組，還有機械故障。常見的故障現(xiàn)象是壓縮機-離合器故障和制冷劑不足。
（一）電氣故障診斷及維修
在空調系統(tǒng)使用過程中。若電氣系統(tǒng)存在故障，一般應首先對控制電路的工作狀況進行檢查。如經檢查線路故障的可能性后，才可對用電裝置和控制元件進行拆修和檢查。
判斷空調系統(tǒng)控制電路的工作狀況時，一般可以采用短路試驗法，用導線將某段控制電路或電路中個別元器件短接，讓電流從導線上經過。如果用電裝置工作恢復正常，則說明被短接的這段電路或元器件有故障。例如：空調開關打開后，制冷壓縮機的電磁離合器不能吸合。為判斷故障，可以用一根導線直接通過電源為電磁離合器供電，如這時電磁離合器吸合，說明其控制電路存在斷路故障；如此時離合器仍不工作，則說明電磁離合器的內部存在故障，應予以檢修，在確認控制電路存在故障后，也可用導線將電路中懷疑有故障的電器元件短接，然后觀察電磁離合器能否吸合，以判斷是否有故障。如將控制電路中的低壓開關短路，如果電磁離合器吸合，則說明低壓開關內部損壞或系統(tǒng)缺少制冷劑。但利用短路試驗法檢查空調系統(tǒng)的控制電路時應注意，如果是電路的熔斷器燒壞，不能用導線短接。為防止損壞用電裝置或電氣元件，一定要在查清熔斷器熔斷的原因并加以排除后，再用規(guī)格相同的熔斷器進行更換。
（二）制冷系統(tǒng)診斷及維修
空調系統(tǒng)的常見故障通常表現(xiàn)空調不制冷，不制熱，制冷制熱效果不佳，蒸發(fā)器結霜，空調噪聲人，壓縮機不能啟動或難啟動，散熱效果差從空調出風口來的風有異味等。不但沒有降低駕駛員的疲勞強度，反而損耗發(fā)動機功率，影響發(fā)動機的經濟性與動力性。通常情況下，汽車診斷空調故障可以采用簡易診斷的方法。
1、制冷劑泄漏
空調制冷主要的載體是制冷劑，一旦制冷劑泄漏則空調制冷效果差或完全不制冷，而空調出現(xiàn)泄漏的地方主要集中在兩器的焊接接頭處、毛細管焊接處、壓縮機吸排氣管、喇叭口、連接管等位置。檢查可以先進行簡單的目測，主要檢查連接管接頭處，一般泄漏的位置都會有油跡，必須首先找到漏洞將其修補好，重新抽真空，灌注制冷劑。
2、制冷系統(tǒng)嚴重堵塞
壓縮機工作時，若制冷系統(tǒng)嚴重堵塞，就無制冷劑循環(huán)，也就失去了制冷效果。在這個時候，用壓力表檢測制冷系統(tǒng)的高、低壓側的壓力值，會發(fā)現(xiàn)高壓側壓力比正常低，低壓側的壓力值為真空態(tài)，且堵塞的前后部分之間有明顯的溫度差異，一般出現(xiàn)在儲液干燥器或膨脹閥內。因此，可以用氮氣對儲液干燥器或膨脹閥的進口或出口吹掃，如果不通暢，說明堵塞，需要更換。
3、壓縮機部件損壞
壓縮機缸墊竄氣、進排氣閥損壞，使壓縮機不能壓縮制冷劑。此時，用壓力表檢測壓縮機工作時的進氣壓力和排氣壓力，可以發(fā)現(xiàn)兩者壓力相同或相似，提高發(fā)動機轉速，壓力值仍無明顯變化。用手觸摸壓縮機進氣管和排氣管。能感覺到兩者之間的溫度差。當壓縮機缸墊竄氣，用手觸摸感覺很熱。在這個時候，一般需要更換損壞的零件。
五、轎車空調故障維修案例分析
（一）案例一
故障現(xiàn)象：一輛現(xiàn)代悅動1.8L的轎車，經車主反映大部分時間表現(xiàn)不制冷，有時候表現(xiàn)為不間斷的制冷。
故障診斷：用手觸摸發(fā)現(xiàn)高壓管燙手，再用空調壓力表診斷發(fā)現(xiàn)低壓段制冷劑的壓力偏低，高壓段壓力偏高，在膨脹閥前后出現(xiàn)結霜。怠速時，低壓應該為245 kPa，高壓應該為1471 kPa左右。
故障原因：制冷劑中有水分或污垢阻擋制冷劑流動。
故障排除：膨脹閥前后出現(xiàn)結霜，可能是膨脹閥被污垢堵塞，也有可能是儲液干燥器內的濾清器堵塞，可以從觀察鏡檢查，空調在工作時有大量的氣泡流動，且儲液干燥器前后管上溫差較大，說明儲液干燥器內的濾清器堵塞，應先回收制冷劑，再拆開系統(tǒng)，更換儲液干燥器。膨脹閥前后管子出現(xiàn)的結霜，用壓縮空氣清除膨脹閥中的污垢，在清除中發(fā)現(xiàn)熱敏管有氣體跑出，更換膨脹閥，故障排出后，在將制冷劑加入系統(tǒng)，經測試制冷正常。
（二）案例二
故障現(xiàn)象：凱美瑞200G在一次交通事故修復后，空調制冷效果下降。
診斷過程：
2、用解碼器測試系統(tǒng)無故障。
3、用壓力表測量空調高低壓管的壓力正常，說明管路無泄露通過技術員分析認為有可能是加入了R12制冷劑（所有凱美瑞的車型都只適用R134a制冷劑）。重新加注了R134a制冷劑，故障排除。
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