李鎮(zhèn)杰

（汕頭職業(yè)技術(shù)學院， 廣東 汕頭 515078）

汽車空調(diào)的基本功能是通過對進入車廂內(nèi)的空氣進行處理后， 使車廂內(nèi)空氣的溫度、 流速、 相對濕度及清潔度能達到相應(yīng)的標準， 以改善駕駛員的工作條件和提高乘員的舒適性。 制冷系統(tǒng)作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分， 它的工作狀況不僅影響到車上乘員的舒適性， 而且影響車輛的安全性能?，F(xiàn)以2007款飛度轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)工作不良故障排除過程為例， 談?wù)剬ζ嚳照{(diào)維修的體會。

1 故障現(xiàn)象

一輛廣州本田汽車有限公司生產(chǎn)的2007款飛度二廂家用轎車， 型號為HG7133A （i-DSI）， 發(fā)動機型號為L13A3, 已行駛49 870 km， 前一段時間因故障到4S店更換過空調(diào)壓縮機的電磁線圈， 最近出現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)有時能制冷， 有時不能制冷的現(xiàn)象。 故障的產(chǎn)生沒有規(guī)律， 有時幾天出現(xiàn)一次， 有時一天出現(xiàn)好幾次。

2 飛度轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制分析

該車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制過程如圖1所示。 其空調(diào)系統(tǒng)采用非獨立式， 空調(diào)制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)的動力源來自發(fā)動機， 曲軸前端皮帶輪通過皮帶驅(qū)動空調(diào)壓縮機皮帶輪運轉(zhuǎn)， 一旦壓縮機的電磁離合器線圈得電產(chǎn)生磁場力， 將壓板和皮帶輪吸合在一起，驅(qū)動扭矩將通過 “曲軸皮帶輪→皮帶→壓縮機離合器皮帶輪→壓板→壓縮機軸”， 從而驅(qū)動活塞作往復運動， 完成對制冷劑的吸、 排工作。

1） 制冷壓縮機運轉(zhuǎn)的控制。 該壓縮機使用的是TRSE07型壓縮機， 壓縮機的工作受汽車發(fā)動機的ECM/PCM單元控制。 ECM/PCM根據(jù)點火開關(guān) （ON）位、 鼓風電動機工作 （4速）、 A/C開關(guān)合上， 并使ACS管腳輸出5 V， 經(jīng)由A/C壓力開關(guān)、 A/C開關(guān)、 加熱器風扇開關(guān)后搭鐵， A/C TEMP管腳能從VCC3與SG3之間得到一個分壓的輸入， TAC管腳輸出的5 V電壓經(jīng)蒸發(fā)器溫度傳感器后與SG3組成回路， 散熱器風扇繼電器及冷凝器風扇繼電器的線圈得電等， 滿足上述條件后， ECM/PCM的ACC管腳提供搭鐵信號，為壓縮機的離合器線圈得電提供基礎(chǔ)。 同時， 配有熱防護器和靜噪濾波器的控制系統(tǒng)。 其控制路徑如下： ①蓄電池 （+） →NO.1熔斷絲 （發(fā)動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →NO.3熔斷絲 （發(fā)動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →點火開關(guān) （ON） 位→NO.1熔斷絲 （儀表板下熔斷絲/繼電器盒） →壓縮機離合器繼電器線圈→ECM/PCM的ACC管腳→搭鐵； ②蓄電池 （+） →NO.1 熔斷絲 （發(fā)動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →NO.11熔斷絲 （發(fā)動機蓋下熔斷絲/繼電器盒） →壓縮機離合器繼電器觸點→靜噪濾波器→熱防護器→壓縮機離合器線圈→搭鐵。

2） 制冷循環(huán)。 發(fā)動機的ECM/PCM單元通過對A/C開關(guān)及相應(yīng)的傳感器信號判斷、 確認制冷壓縮機需要工作。 此時， “低溫低壓” 的制冷劑 (R-134a)氣體被壓縮機吸入， 經(jīng)壓縮后成為 “高溫高壓” 氣體， 通過冷凝器向周圍環(huán)境散熱， 成為 “高壓常溫”液體， 儲存在過濾干燥器中， 制冷劑通過熱力膨脹閥的節(jié)流降壓 （兼制冷劑量調(diào)節(jié)） 后成為 “低壓低溫” 液體進入蒸發(fā)器， 與流過的空氣進行熱交換，制冷劑液體變?yōu)?“低壓低溫” 的氣體又被壓縮機吸入， 完成制冷循環(huán)。 在制冷系統(tǒng)的過濾干燥器與熱力膨脹閥的連接管路中安裝有A/C壓力開關(guān)， 當管路中的制冷劑壓力低于196 kPa或高于3 138 kPa時， 斷開開關(guān)并被ECM/PCM單元確認， 壓縮機的電磁線圈失電， 離合器脫開， 壓縮機停止工作， 起到保護作用。

3） 人工舒適氣候形成。 該汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)使用手動控制空氣混合門、 氣源門、 配風門和鼓風機風擋開關(guān)來實現(xiàn)對車廂溫度、 風向、 風速的控制。 外界的新鮮空氣通過鼓風機被吹入空氣混合室里， 與混合室里的蒸發(fā)器蛇管內(nèi)流動的制冷劑進行熱交換后成為一定流速的低溫氣體， 經(jīng)混合門的調(diào)節(jié)后， 再由配氣門、 布風門吹入車廂， 形成符合要求的“人工氣候”。

3 故障診斷與排除

3.1 故障初步診斷

從車間檢查結(jié)果來看， 鼓風機、 散熱風機、 空調(diào)系統(tǒng)能正常工作。 但車輛在路試時， 發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)在調(diào)高制冷程度時， 有時會出現(xiàn)制冷效果斷續(xù)現(xiàn)象， 再仔細檢查發(fā)現(xiàn)， 當車輛在拐彎、 路況差等條件下出現(xiàn)故障的幾率比較大。 針對檢查結(jié)果及上述工作控制過程的分析， 我們認為引起該故障現(xiàn)象的原因可能有下列幾方面： ①空調(diào)高壓/低壓保護開關(guān)起作用、 熱防護器開關(guān)起作用； ②線路故障； ③機械故障等。

3.2 故障分析

1） 檢查空調(diào)高壓/低壓保護開關(guān)。 檢查發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的散熱器無異常情況， 管路無壓扁情況。 起動發(fā)動機， 把歧管壓力表按要求安裝在制冷系統(tǒng)的高、低壓管路的接頭， 鼓風機開關(guān)置于最低檔， 按壓A/C開關(guān)； 將鼓風機的風速從最低檔→最高檔； 空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)到制冷量對應(yīng)從最低檔→最高檔， 讀取歧管壓力表測出的壓力值， 結(jié)果高壓表讀數(shù)變化從2.03 MPa→2.89 MPa。

查閱維修手冊可知， 壓力開關(guān)起保護作用的條件是： 制冷劑壓力低于196 kPa或高于3 138 kPa時，斷開開關(guān)， ECM/PCM接到信號， 斷開壓縮機離合器繼電器線圈的搭鐵， 使壓縮機電磁離合器線圈 “失電”， 起保護作用。 手觸摸系統(tǒng)的高、 低壓管路的溫度變化， 無異常現(xiàn)象； 視液鏡的制冷劑流動情況正常， 系統(tǒng)的制冷劑量合適。 可見， 空調(diào)高壓/低壓保護開關(guān)及工作電路的工作正常； 鼓風機工作電路正常； 空調(diào)溫度調(diào)節(jié)電路正常。

2） 檢查熱防護器開關(guān)。 拔出壓縮機電磁離合器線圈的電源插接器， 拆下壓縮機連接線盒的罩蓋，斷開離合器線圈的接頭， 用萬用表測量熱防護器開關(guān)的導通情況 （圖2）， 發(fā)現(xiàn)導通正常 （技術(shù)指標：溫度在122～128 ℃處于斷開； 溫度在116～104 ℃處于導通， 測試的環(huán)境溫度達不到高溫時斷開的要求）。用萬用表測離合器線圈電阻值為3.2 Ω （標準值： 20 ℃時， 3.05～3.35Ω）， 如圖3所示。 可見， 由于電流過大而發(fā)熱引起熱防護器開關(guān)斷開起保護作用的幾率很小。 可以認為熱防護器開關(guān)沒有問題。

3） 蒸發(fā)器溫度傳感器檢查。 從蒸發(fā)器上檢查蒸發(fā)溫度傳感器插入的深度正常， 拔出該傳感器及線路插接器， 將傳感器分別插入冰水、 15℃涼水、 25℃涼水中， 用萬用表測其電阻值分別為30Ω、 15Ω、 20Ω。

查修理手冊發(fā)現(xiàn)， 傳感器的電阻值隨溫度變化能滿足設(shè)計要求。

4） 機械故障檢查。 經(jīng)檢查， 鼓風機、 散熱風機都正常運轉(zhuǎn)； 冷凝器表面無變形、 無臟堵； 機械故障檢查的重點落在壓縮機和電磁離合器線圈上。 由于在制冷系統(tǒng)工作正常時， 壓縮機無產(chǎn)生干摩擦等異響， 壓縮機能完成正常的吸、 排工作， 且排出壓力也能達到要求， 排除壓縮機因內(nèi)部卡阻而引起負載過大的可能。 給壓縮機離合器電磁線圈施加12 V直流電壓， 用一字型螺絲刀試其電磁吸力， 發(fā)現(xiàn)螺絲刀馬上被吸到壓縮機皮帶輪上， 說明離合器電磁線圈通電后能產(chǎn)生正常的吸力。

在斷電情況下， 用塞尺檢查電磁離合器的間隙（圖4）， 測得皮帶輪A與壓板B的間隙約為0.75 mm，超出了正常范圍 （0.35～0.65 mm）。 問題出在調(diào)節(jié)間隙超過廠家設(shè)計要求上。

3.3 故障排除

將發(fā)電機的皮帶調(diào)節(jié)螺栓放松， 推一下發(fā)電機，卸下空調(diào)壓縮機的皮帶， 從冷凝風機罩上卸下壓縮機電磁離合器線圈的電源線托架并拔出插接器， 松開4個固定空調(diào)壓縮機與空調(diào)壓縮機托架螺栓， 放下壓縮機。 將A/C離合器固定架的專用工具 （工具號為07NAB－MAC0101） 卡入皮帶輪， 用扭力套筒扳手擰松壓板的鎖緊螺母， 取出壓板及墊片。 清潔并檢查壓板與皮帶輪接觸表面、 壓縮機驅(qū)動軸等， 未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生偏磨等現(xiàn)象； 更換上廠家提供的新墊片 （0.1 mm與0.4 mm） （圖5）， 按與拆卸相反的順序?qū)嚎s機裝復。 各相應(yīng)螺母 （栓） 上緊力矩要求如下： 壓板鎖緊螺母為25.5 Nm； 壓縮機托架固定螺栓為22 Nm；電源線托架螺栓為9.8 Nm。

檢查皮帶磨損情況， 發(fā)現(xiàn)有磨損痕跡， 告知車主后， 同意原帶安裝。 將皮帶套入皮帶輪， 調(diào)整發(fā)電機皮帶輪的調(diào)節(jié)螺栓， 使皮帶張緊， 在皮帶位于曲軸前端皮帶輪與空調(diào)壓縮機皮帶輪的中間位置用98N的力下壓， 其下沉量為7mm (技術(shù)要求： 5.5～8.5mm)。

連接空調(diào)壓縮機電磁離合器線圈的電源插接器，起動發(fā)動機， 起用空調(diào)系統(tǒng)， 壓縮機工作正常； 進行路試， 空調(diào)系統(tǒng)也未發(fā)現(xiàn)問題； 一周回訪， 車主反映正常； 至此， 徹底排除了故障。

4 故障原因分析

影響壓縮機電磁離合器線圈能否得電是壓縮機能否正常工作的關(guān)鍵因素， 本故障的無規(guī)律變化正是由于熱防護器發(fā)生保護動作的結(jié)果。 引起熱防護器發(fā)生保護動作的原因可歸納為以下幾點。

1） 電磁離合器的間隙大小直接影響電磁離合器線圈磁場力的作用效果。 0.7mm的間隙超過設(shè)計要求，使皮帶輪與壓板的吸合效果差， 皮帶輪與壓板之間容易因負荷增大的原因而產(chǎn)生相對運動， 引起發(fā)熱。

2） 電磁離合器線圈得電產(chǎn)生的磁場力的大小與流過線圈的電流大小有關(guān)， 即與發(fā)電機的輸出電壓的大小有關(guān)。 而發(fā)電機的輸出電壓是維持在一個范圍波動 （技術(shù)指標： 發(fā)動機在2 000 r/min， 發(fā)電機輸出電壓13.9～15.1 V）； 一旦發(fā)電機的輸出電壓在下限值， 則電磁離合器線圈得電產(chǎn)生的磁場力就減小。一旦負荷增大， 容易使皮帶輪與壓板之間因吸合不緊而產(chǎn)生相對運動， 引起發(fā)熱。

3） 在車輛拐彎、 路況差時， 由于振動等原因容易引起皮帶輪與壓板之間因吸合不緊而產(chǎn)生相對運動， 引起發(fā)熱。

5 總結(jié)

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作有嚴格的技術(shù)要求。不論是制冷系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)對空氣、 水蒸氣的要求， 還是動力傳遞過程對機械配合的要求， 以及電氣控制系統(tǒng)的要求等， 都要嚴格按規(guī)范的要求操作。

1） 更換壓縮機電磁線圈后， 嚴格按要求調(diào)整電磁離合器的間隙、 調(diào)整傳動皮帶的張緊度等。

2） 對制冷系統(tǒng)的維修操作要謹慎， 防止由于空氣、 水蒸氣及其他雜質(zhì)進入系統(tǒng)而影響系統(tǒng)的工作。若空氣等進入系統(tǒng)， 一定要對制冷系統(tǒng)抽真空達到要求后， 才可充注制冷劑； 對于系統(tǒng)制冷劑、 冷凍油的漏泄， 應(yīng)按要求數(shù)量補充同一品牌的制冷劑、 冷凍油。

3） 切忌未經(jīng)分析故障原因而盲目拆卸部件，破壞原有系統(tǒng)的氣密性， 使故障擴大。

［1］ 張春華.廣州本田飛度轎車維修手冊[M].北京： 機械工業(yè)出版社, 2005.