汽车空调的原理及故障诊断方法

一、汽车空调系统的运行原理

1、空调系统结构：

汽车空调制冷系统可以分为独立式、非独立式驱动型式。非独立式汽车空调系统需要消耗掉一定的发动机能量，大约消耗比在10％～15％之间，并且制冷或制热会受到汽车行驶速度影响。无论是哪种空调制冷系统，都需要压缩机。

2、空调运行原理：

目前空调系统的运行方式有很多，但运行原理大致相同。以制冷为例，压缩机由发动机驱动转动，在高压端排出高温、高压蒸汽，之后通过高压管进入到冷凝器当中，通过干燥、过滤处理后，通过膨胀阀。膨胀阀带动下，制冷剂变为低温、低压液体，流入到汽车空调蒸发器当中，在恒定压力下汽化吸收蒸发器管外空气热量，让蒸发器流动的空气温度降低，成为冷空气。在鼓风机的作用下输送到车内，降低车内的温度。压缩机吸入汽化的制冷剂蒸汽压缩处理，再次变为高压、高温制冷剂气体，经过高压软管传输到冷凝器中，实现了空调制冷循环，反复如此就可以将车内温度维持到一个良好状态。

在制热过程中，采暖系统主要由加热器芯、水阀、鼓风机及控制面板组成。发动机的冷却水进入到加热器芯水管当中，在散热器片散热之后，返回到冷却系统中。水阀负责控制加热器芯的进水量，调节暖风系统的加热量。在调节当中，可以通过控制面板控制温度。鼓风机是由调节直流电动机、鼠笼式风扇组成，可以将加热后的空气传送到车内，实现温度提升。

二、空调系统故障诊断维修方法：

以18款大众宝来1.5L为例该汽车空调系统出现过2次故障。第1次故障现象是制冷性能不足或不制冷，第2次是空调运行时发出“嗡嗡”的异响。

1、空调制冷不足或者不制冷

将故障轿车的空调系统打开，虽然空调系统已经运行，但几乎没有冷风。空调系统制冷性能不足或不制冷故障作为一种常见故障，一般维修工都可以掌握基本检修方法，要先从外观检查入手，通过眼观耳听的方式找出故障部位，之后再采用仪表检测，找出实质性故障，具体方法如下。

（1）分析压缩机的运转状态，检查传动皮带是否松弛、断裂，可能是因为皮带过松打滑或加速磨损无法传动动力，通过检查发现皮带良好。之后听压缩机运行中是否有噪声，可能是由于内部零件损坏造成声响，影响压缩性能，经过检查发现局部部件存在磨损，但并不是根本原因。检查冷凝器、风扇状态，清除冷凝器散热片的灰尘、杂质，观察冷凝器风扇运转性能良好。检查鼓风机运转状态，将鼓风机调整到低、中、高三个转速，在高速旋转中出现了噪声，表明电动机运转不良，需要维修或直接更换鼓风机，否则会影响送风气流。制冷剂液量检查，观察窗中发现没有气泡，表示有足够的制冷剂，向冷凝器中浇水，在冷却过程中没有出现泡沫，表明制冷剂也没有过量。对各个连接部位、连接缝进行油污清理，发现油污量较多，表明制冷剂有一定泄漏，重新紧固连接部位或更换部件解决这一问题。

（2）用检漏计检测接头部位发现有少量泄漏；用歧管压力表

检测制冷系统压力，将压缩机转速设置为2000 r/min，观察歧管压力表参数，压力稍显不足。结合2018款大众宝来轿车维修维护手册，使用万用表检测空调电路一切正常，使用温度计检查蒸发器和冷凝器，在不结霜情况下，蒸发器温度较低，性能良好。冷凝器的入口温度为70℃，出口温度为50℃，性能正常。之后检测储液干燥过滤器温度，温度固定在50℃左右，上下温度一致，表明没有堵塞问题。

（3）冷凝器散热片的灰尘、杂质，观察冷凝器风扇运转性能良好。检查鼓风机运转状态，将鼓风机调整到低、中、高3个转速，在高速旋转中出现了噪声，表明电动机运转不良，需要维修或直接更换鼓风机，否则会影响送风气流。制冷机液量检查，观察窗中发现没有气泡，表示有足够的制冷剂，向冷凝器中浇水，在冷却过程中没有出现泡沫，表明制冷剂也没有过量。对各个连接部位、连接缝进行油污清理，发现油污量较多，表明制冷剂有一定泄漏，重新紧固连接部位或更换部件解决这一问题。之后检查暖通阀、热控风挡已经关闭，风扇调节一切正常。

2、空调开关异响诊断

（1）根据故障现象进行诊断。在空调系统打开或关闭时会伴有异响，但是空调系统可以正常运行或对空调性能影响不大。由于是在开关空调时发出异响，所以首先检查了空调系统，判定异响声音的种类。结合以往的空调系统检修经验，造成异响的原因有，空调系统高压管压力过高；冷凝器中异物过多，散热性能较差；膨胀阀堵塞，管路产生了高压问题。这种原因主要是造成膨胀阀压力增高、降低制冷剂流速、压缩机不工作、制冷剂堵住膨胀阀部位，从而导致空调系统启闭时产生“嗡嗡”声。

（2）通过检测和分析，发现空调系统的故障原因有以下几个。

首先是空调系统高压管压力高。连接制冷剂加注机，启动发动机，打开空调系统发现高压表压力偏移，超过了标准压力表明该车的制冷剂加注超标，需要回收重新抽真空加注制冷剂，2018款大众宝来轿车加注量标准为550g

其次是冷凝器散热性能不足。拆解发现散热器上布满了灰尘和油污，无法良好的进行冷凝器的制冷剂散热，管路当中充满了高压高温气体，和制冷剂混合生成了泡沫气体，如果空调长时间打开则压力会聚集、提升，泡沫在膨胀阀部位堆积造成堵塞，因此在关闭空调系统时也会发生“嗡嗡”的响声。需要将冷凝器、水箱彻底清洗，保证制冷效果良好。

最后是膨胀阀部位有堵塞。在空调打开一段时间后，此时高压管路压力会有所上升，风扇开始运行。由于管路压力不断提升，再加上膨胀阀部位出现了泡沫堵塞问题，导致膨胀阀部位产生高压情况，在关闭空调时会“嗡嗡”作响，如果膨胀阀部位堵塞严重，低压管部位会出现严重结霜情况。由于该车辆驾驶时间较长，建议更换膨胀阀。

3、压缩机运行异常

通过上述检测可以判定空调压缩机电磁阀无法工作，排除了空调压缩机机械故障。在压缩机后端找到电磁阀，拔下电磁阀插接器进一步检测，发现已经松动，在紧固后空调可以正常运行，风扇也开始运转。可见，通常对于汽车空调数据中如果出现“0”数据，多数是由于插接器松动或断路，通过细致检查是否出现这些问题就可以有效排除松动或断路等故障。

总结：

汽车空调作为提高汽车舒适度的重要系统，在使用中可能会出现故障现象，为了驾驶舒适度和安全性，必须要针对空调故障问题，采取有效的解决措施。同时，对于一些旧型号汽车，由于空调故障量较多发，因此要做好定期保养工作，并掌握日常使用空调的注意事项，这样才能够确保空调系统的运行效能