基于汽车空调系统压力分析的故障诊断与排除
作者:李教文等
来源:《价值工程》2014年第07
        摘要: 在汽车空调维护过程中,目前空调系统的运行状况及其故障的诊断,很大程度上依赖空调系统不同压力的理解与分析。本文在检测空调系统压力的最常用工具——歧管压力表的结构原理及压力特点的基础上,针对空调制冷系统压力超出正常范围值的情况,分析引起故障的可能原因,本文根据故障原因提出一些诊断方法及排除措施,起到良好的效果。
        关键词: 汽车空调;压力;故障诊断
        中图分类号:TB657 文献标识码:A 文章编号:1006-4311201407-0053-03
        0 引言
        汽车空调系统发生故障时,系统压力值会发生变化,从变化的压力值诊断空调系统的故障,是汽车空调维修人员应具备的基本素质。压力检测是一项需要掌握的技能,也是汽车空调故障检测的常用方法。歧管压力表是检测系统压力的常用工具。
        1 歧管压力表的结构及工作原理
        1.1 歧管压力表的结构组成 歧管压力表主要由两个压力表(低压表和高压表)、两个手动阀(低压手动阀和高压手动阀)、三根软管接头组成。压力表都在一个表座上,下部有三个通路接口,通过两个手动阀使压力表与系统建立连接和分离,如图1所示。
        标有蓝标记的表为低压表,用来测量压力和测真空,顺时针方向大于零的读数为压力刻度,逆时针方向大于零的读数为真空刻度。标有红标记的表为高压表,只能用来测压力。
        1.2 歧管压力表的工作原理 歧管压力表与汽车空调系统之间是用胶皮软管连接起来的。胶皮软管有很多不同种类的颜,通常情况下低压侧使用的是蓝软管,与系统低压侧维修阀相连;红软管用于高压侧,与高压侧维修阀相连;绿或黄用于连接真空泵或制冷剂罐。其工作原理如下:在同时关闭两个手动阀的情况下,能够检测高压侧和低压侧的压力。开启低压手动阀,关闭高压手动阀,这种情况下能够从低压侧向制冷系统充注气态制冷剂。关闭低压手动阀,开启高压手动阀,这样可以使系统放空,同时排出制冷剂,也可以从高压侧向制冷系统充注液态制冷剂。同时开启两个手动阀,则其内部通道都相通。在
这种情况下接上真空泵,便能够对系统抽真空。
        2 汽车空调系统的压力分析及故障诊断与排除
        当空调制冷系统出现不同状况时,系统内高低压测的压力显示也会随着变化。现以采用定排量压缩机控制的空调制冷系统为例,谈谈空调制冷系统压力超出正常范围值时可能出现的故障原因,并给出诊断方法及排除措施。
        2.1 汽车空调制冷系统的正常压力 工作性能正常良好的空调,制冷系统正常的压力参数范围是:低压侧压力为0.150.25Mpa,高压测压力为1.351.55Mpa。压力指示会随着气温、散热条件、转速等因素略有浮动。
        2.2 低压侧压力较低,高压侧压力也较低
        2.2.1 故障原因分析 出现这种现象一般是由于汽车空调系统的密封不够严密,导致了部分制冷剂的泄漏,所以空调制冷系统不能正常工作。这就会出现低压侧压力偏低的情况。
        2.2.2 诊断方法 目测:用眼睛观察空调系统的视液窗有没有产生大量气泡,如果产生大
量气泡,则就证明空调系统的制冷剂不足。如果制冷剂泄露严重,就会带出一些冷冻机油,通过仔细观察各个管路接头,一般也可以看到油污。虽然这种方法不能准确地判断出系统泄露的具体部位,但能帮助维修人员更快地到泄露位置。
        仪器检漏:为了能准确判断出制冷剂的具体泄漏点,通常需要用到一些仪器设备,如肥皂沫检漏、电子检漏、卤素灯检漏、荧光剂检漏、真空保压法检漏(一般在抽真空完成之后进行)等。
        2.2.3 排除措施 在检查过程中,要在所有认为有泄露的地方一一做好标记,以便修理排除。维修流程是:回收制冷剂汽车空调不制冷的原因→清洁泄露部位的油污进行修理抽真空加注制冷剂复查,确认不再泄露。
        2.3 低压侧压力低,高压侧压力高
        2.3.1 故障原因 出现这种情况大多是膨胀节流阀堵塞、管路变形或蒸发器堵塞。空调系统的高压部分不能正常工作。
        2.3.2 诊断方法 在检查储液干燥器到膨胀阀和到蒸发器的过程中要注意有没有堵塞,何
种程度的堵塞要依据节流现象来判断。在检查之后,若是没有发现其中的堵塞现象,则就需要进一步拆卸蒸发器,通过拆卸蒸发器检查其是否有弯曲发生。蒸发器若是没有发现异常情况,就需要技术人员拆下膨胀阀,对膨胀阀做进一步检查,注意观察膨胀阀是否发生堵塞,同时还要仔细检查平衡管或感温包是否完好。一般来说,膨胀阀堵塞或动力元件损坏,不能正常工作,是产生故障的主要原因。
        2.3.3 排除措施 通过在蒸发器中吹入空气,观察空气的进入排除情况,如果蒸发器不能顺畅的排除空气,则说明蒸发器已经堵塞,需要更换蒸发器。在汽车内部,由于膨胀阀安装的位置在空调系统的内部深处,一般不容易直接检测,这时候就可以用排除法,在检验其外围设备都没有问题的情况下,就可以确定膨胀阀是否产生问题。如果是膨胀阀的原因,就需要及时更换。
        2.4 低压侧压力高,高压侧压力低
        2.4.1 故障原因 出现压力两侧不均衡,这种现象比较常见,一般是由于压缩机工作不正常,或其功率达不到标准要求,空调机出现泄漏,没有足够的压力将低压侧气态制冷剂压缩到高压侧,这就会导致制冷剂不足,从而产生两侧压力不均衡的现象。
        2.4.2 诊断方法 出现上述故障一般要首先检测空调压缩机的电磁离合器工作是否正常,能否有效带动驱动带,以及制动功能是否正常。同时需要仔细听一听压缩机在工作状态下的机械噪声,看看有没有异常现象,检验压缩机的温度是否过高或过低。
        2.4.3 排除措施 如果是驱动带打滑,需要更换或调整驱动带;如果是压缩机故障,则拆下压缩机,检查压缩机电磁离合器的压盘与转子之间的间隙以及电磁线圈的电阻值是否正确,其具体技术数值参见相应的修理手册;如果不正确就要对相应的部件进行更换或调整。
        2.5 低压侧和高压侧压力都较高
        2.5.1 故障原因 空调系统压力出现这种情况,可能的故障原因有制冷系统中有空气、制冷剂过量、冷凝器散热不良、冷凝器风扇转速低等。导致制冷不佳的故障现象。
        2.5.2 诊断方法 在需要诊断制冷系统中是否有空气时,可以观察汽车空调系统的运转工作状况,在观察过程中若是发现在暂停汽车空调系统的工作后,高压表的压力很快下降,若是再次启动空调系统发现高压端的压力出现先下降后升高的变化则说明空调制冷系统存在故障。观察空调系统工作时高压表表针是否发生大幅度抖动,低压管是否发热;此外,观察储
液干燥器的视液孔有没有气泡产生。制冷剂过量的诊断方法。用手触摸冷凝器的排出侧温度,将测温度与正常工作时的温度对比看看是否发生异常;若是看不到制冷剂流动的气泡,或者向冷凝器泼水也不能看到气泡,这就足以说明汽车空调系统的制冷剂是过量的。
        2.5.3 排除措施 由于制冷系统内部总是存在着大量的空气,这就使得空调系统即使进入一些空气也不会出现凝结的情况。一般情况下,空气的密度总是小于制冷剂的密度,因此它总是积聚在冷凝器和储液干燥器的顶部。同时,冷凝器和储液干燥器这两个部件由于有液体制冷剂的存在,会出现液封情况。一旦出现液封,空气就无法进入蒸发器,即使它后来进入了空调系统的低压部分,也会随着制冷剂在泵里一起压缩,并最终排入干燥器内。我们依据空气的这种特性,运用排气法,准确快速地判断汽车空调系统的空气进入情况,及早处理。对于制冷剂过量。将发动机熄火,用维修包住歧管压力表的排放接口,打开高压端,排出一些制冷剂。启动发动机,打开空调,空调系统的压力应该趋于正常。建议重新对空调系统进行彻底抽真空,并定量加注制冷剂。对于冷凝器散热不良。清理冷凝器和水箱散热栅的污物,必要时进行更换。同时要注意发动机散热器的性能,必要时还要清洗散热器。
        2.6 低压侧压力极低接近真空,高压侧压力较低
        2.6.1 故障原因 一旦出现这种情况,往往是由空调系统的的压缩机到高压检测口一段发生堵塞造成的。如一些污物积聚和管道受力变形或储液干燥器发生堵塞均会造成堵塞。
        2.6.2 诊断方法 往往经验丰富的维修人员会根据空调制冷剂的使用特点判断堵塞位置,如果是因为系统高侧压力较低造成的阻塞,常会在阻塞处形成节流,节流处的前后压力也会存在一个差值,制冷剂会通过节流孔蒸发掉,从而制冷。此时用手触摸节流部位能感觉出节流处前后的温度差异,一般节流前部是温热的,而后部则冰凉,甚至还会出现水珠和结霜的情况。可以根据节流后的这一独特现象准确判断堵塞的具体位置。而储液干燥器作为主要过滤部件,根据经验其发生堵塞是常有的现象,因此要重点对其进行检查。具体检查方法有三步,步骤一:测量储液干燥器进出口温度温度相差小于3°C→正常。步骤二:测量储液干燥器进出口温度温度相差大于5°C,看到有水珠或结霜储液干燥器内部有堵塞。步骤三:测量储液干燥器进出口温度观察孔为黑或看不到制冷剂流动压缩机缺少润滑油磨损过度。
        2.6.3 排除措施 高压管路变形则进行更换修理,储液干燥器堵塞则更换,如果严重还需清洗冷凝器。
        2.7 高低压表表针时为正常,时为低值,低压有时指向真空
        2.7.1 故障原因 空调系统中有潮气。进入系统内的潮气在节流装置处结冰,循环暂时停止,但过一会融化又恢复正常,如此反复。导致这一现象的主要原因是储液干燥器处于饱和状态或失效。
        2.7.2 诊断方法 将汽车空调系统关闭后,再次打开。如果压力表读数正常,但几分钟后压力表读数又不正常,而且空调系统工作期间压力表的指针总是间隔地上下摆动,时而正常,时而不正常,就说明汽车空调系统内的湿气过多,形成膨胀阀冰堵。
        2.7.3 排除措施 修理前要更换储液干燥器,更换后要对空调系统进行充分排湿,即对汽车空调系统进行抽真空。注意抽真空的时间最少30min以上。