徐已昆

【摘? 要】在能源缺乏和環(huán)保需求的壓力下，新能源汽車(chē)成為汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向，我國(guó)為新能源汽車(chē)特別是純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展提供有利的政策支持，使得純電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量大步上升。本文介紹純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的特點(diǎn)、工作原理、檢修注意事項(xiàng)，分析電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)不涼的常見(jiàn)故障和檢修方式。

【關(guān)鍵詞】新能源汽車(chē);空調(diào)系統(tǒng);工作原理;檢修;注意事項(xiàng)

一、新能源車(chē)輛暖風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.傳統(tǒng)皮帶式空調(diào)系統(tǒng)

有些混合動(dòng)力汽車(chē)采用的是傳統(tǒng)皮帶式空調(diào)壓縮機(jī)，如果空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，車(chē)輛的怠速停止（怠速啟停）功能使發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，那么空調(diào)壓縮機(jī)也會(huì)停止工作，但車(chē)輛的鼓風(fēng)機(jī)會(huì)繼續(xù)向車(chē)內(nèi)輸送空氣，最終使空調(diào)壓縮機(jī)不工作。雖然這在某種程度上可以讓乘車(chē)人員感到?jīng)鏊?，但發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)使人難受，例如長(zhǎng)時(shí)間等紅綠燈時(shí)。這類(lèi)車(chē)輛通常能夠取消怠速啟停，并激活發(fā)動(dòng)機(jī)工作，使其滿(mǎn)足任意長(zhǎng)時(shí)間的空氣調(diào)節(jié)需求。

2.電動(dòng)式空調(diào)系統(tǒng)

傳統(tǒng)的皮帶式空調(diào)系統(tǒng)有時(shí)會(huì)大幅拉低車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，但電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)比傳統(tǒng)的空調(diào)壓縮機(jī)更有效率，尤其當(dāng)電機(jī)由類(lèi)似于動(dòng)力電池組這樣的高壓部件來(lái)供給較高電壓時(shí)。

一般而言，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)是通過(guò)小型變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。壓縮機(jī)的變頻器可以整合到壓縮機(jī)組件中，或者也可以并入到車(chē)輛的主變頻器組件等部件里。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)將電動(dòng)機(jī)整合到了空調(diào)壓縮機(jī)室中后，壓縮機(jī)并非由離合器控制，因?yàn)閴嚎s機(jī)可以通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)不斷改變其輸出功率。影響壓縮機(jī)輸出功率的因素包括蒸發(fā)器溫度、車(chē)廂溫度、環(huán)境溫度及目標(biāo)蒸發(fā)器溫度等。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)沒(méi)有采用軸端密封設(shè)計(jì)，這使得以往傳統(tǒng)空調(diào)中軸端泄露的情況不會(huì)發(fā)生。

電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)通過(guò)使系統(tǒng)制冷劑在電動(dòng)機(jī)周?chē)蚋浇h(huán)進(jìn)而使電動(dòng)機(jī)冷卻。由于空調(diào)系統(tǒng)的冷凍機(jī)油懸浮在制冷劑中，因此，冷凍機(jī)油一定不能導(dǎo)電。常規(guī)的冷凍機(jī)油會(huì)污染系統(tǒng)，可能會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)的車(chē)載診斷系統(tǒng)設(shè)定診斷故障碼（DTC）出現(xiàn)高壓電接地的故障。在這種情況下，難以從系統(tǒng)中徹底清除污染油，有時(shí)可能需要更換整個(gè)部件。

3.混合式空調(diào)系統(tǒng)

這里的“混合”式空調(diào)系統(tǒng)與混合動(dòng)力汽車(chē)無(wú)關(guān)，混合式空調(diào)系統(tǒng)是由皮帶式空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)共同組成的混合一體機(jī)。2006～2011款的本田思域混合動(dòng)力汽車(chē)就采用的此種類(lèi)型。正常工作時(shí)，空調(diào)控制系統(tǒng)會(huì)選擇最有效率的機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式或電驅(qū)動(dòng)模式，它既可以由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可以由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，還可以由兩者一起驅(qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)就可以驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)繼續(xù)工作，保證車(chē)內(nèi)的溫度。如果室外溫度特別高，需要高速制冷，而單靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)滿(mǎn)足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，將冷氣源源不斷地供到車(chē)內(nèi)。當(dāng)車(chē)內(nèi)溫度已經(jīng)穩(wěn)定到最佳水平時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而節(jié)約油耗。

4.遙控空調(diào)系統(tǒng)

遙控空調(diào)系統(tǒng)能讓駕駛員只通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序或按一下汽車(chē)密鑰卡按鈕就可以激活空調(diào)系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車(chē)中，車(chē)內(nèi)空調(diào)運(yùn)行時(shí)間取決于動(dòng)力電池的荷電量（SOC），使用手機(jī)應(yīng)用或汽車(chē)密鑰卡遙控空調(diào)打開(kāi)后，最多可運(yùn)行3min時(shí)間。在插電式混合動(dòng)力汽車(chē)中，遙控空調(diào)最多可以運(yùn)行10min，這是因?yàn)檐?chē)內(nèi)空間越大所需空調(diào)運(yùn)作時(shí)間越多。

當(dāng)發(fā)出激活遙控空調(diào)系統(tǒng)的命令后，如果車(chē)門(mén)尚未鎖上，則車(chē)輛的控制系統(tǒng)會(huì)鎖住車(chē)門(mén);并閉合電池包的高壓主繼電器，從而使電池包可以帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)工作。但是，雖然高壓主繼電器處于閉合狀態(tài)，遙控空調(diào)系統(tǒng)其實(shí)并沒(méi)有使車(chē)輛上電（READY為ON）。在遙控空氣調(diào)節(jié)超時(shí)、動(dòng)力電池的荷電量低于規(guī)定I值、車(chē)輛的車(chē)門(mén)處于解鎖狀態(tài)等情況下，它將發(fā)出關(guān)閉遙控空調(diào)系統(tǒng)的命令。

5.車(chē)內(nèi)太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)

有些混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)將太陽(yáng)能電池板安裝在汽車(chē)的車(chē)頂，當(dāng)車(chē)輛斷電（READY為OFF）且在炎熱的天氣下停車(chē)時(shí)，可以打開(kāi)太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)使車(chē)內(nèi)通風(fēng)透氣，但是太陽(yáng)能電池板不會(huì)為車(chē)輛動(dòng)力電池包充電。

通常情況下，太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制的。當(dāng)車(chē)內(nèi)溫度上升到高于規(guī)定溫度值時(shí)，如果接通太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)并且太陽(yáng)能電池板能夠輸出足夠的電壓，太陽(yáng)能電池板的電流就會(huì)激活汽車(chē)內(nèi)部風(fēng)機(jī)。在昏暗或多云的天氣，太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)可能無(wú)法產(chǎn)生足夠的電壓。有些太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)還可以控制車(chē)內(nèi)通風(fēng)口。所以風(fēng)扇控制器通常是獨(dú)立安裝的，這樣就使太陽(yáng)能電池板的電壓與汽車(chē)的電氣系統(tǒng)分隔開(kāi)來(lái)。

二、新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的檢修方案分析

1.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)維修保護(hù)措施分析

維護(hù)人員在進(jìn)行故障排查維修時(shí)必須注意安全防護(hù)措施。采取外部防護(hù)措施，如穿戴絕緣防護(hù)手套，絕緣橡膠鞋以及防護(hù)眼鏡等。這些安全防護(hù)產(chǎn)品在選用時(shí)必須按照額定壓力大于待測(cè)量的最高壓力值，且不得損壞。在進(jìn)行維護(hù)工作之前，必須使用警示欄進(jìn)行安全隔離，并建立高壓警告標(biāo)志，以避免發(fā)生安全事故。在修理車(chē)輛時(shí)，將設(shè)立一名專(zhuān)職監(jiān)護(hù)人員來(lái)監(jiān)督所有維護(hù)過(guò)程，監(jiān)督維修過(guò)程中所有規(guī)范的操作。拆下緊急維護(hù)開(kāi)關(guān)10分鐘后，用萬(wàn)用表測(cè)量車(chē)輛的高壓電路，以便系統(tǒng)的高壓部分可以在沒(méi)有電的情況下進(jìn)行維修。在修理高壓系統(tǒng)之前，將主體接地線(xiàn)連接到純電動(dòng)車(chē)專(zhuān)用維護(hù)站的地線(xiàn)上。

2.新能源汽車(chē)空調(diào)維修操作規(guī)范要求

為了檢修和排查新能源汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題，必須嚴(yán)格遵循以下維護(hù)措施，目的是防止事故的產(chǎn)生。首先，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)并將鑰匙移出智能系統(tǒng)的檢測(cè)范圍，同時(shí)斷開(kāi)輔助電池的負(fù)極。其次，維修人員必須戴上專(zhuān)業(yè)的防護(hù)工具，并采用警示桿等安全隔離措施。最后，將橙紅色維修桿與高壓電池?cái)嚅_(kāi)，等待10分鐘以上，確保變壓器內(nèi)的高壓電源為0V后，方可根據(jù)實(shí)際故障現(xiàn)象修復(fù)故障。

三、新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

新能源汽車(chē)作為節(jié)能減排和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容發(fā)展趨勢(shì)是加大使用高品位能源的比重，能源使用效率也要越來(lái)越高，新能源汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)作為汽車(chē)能源消耗的主要部分也必須要符合這一發(fā)展趨勢(shì)。制冷系統(tǒng)和制采暖系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)的兩大耗能部分，制冷系統(tǒng)的主要能源消耗集中在壓縮機(jī)上，他一般需要消耗機(jī)械能或者電能等高品位的能源;制熱系統(tǒng)的能源消耗量更大一些，但其可以利用余熱等低品位的能源。因此應(yīng)根據(jù)整車(chē)的能源配置情況合理選擇空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)方案。新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的明顯優(yōu)勢(shì)就是高效節(jié)能，這也是空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)的核心問(wèn)題，要進(jìn)一步研究新技術(shù)提升這種優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于制冷系統(tǒng)，利用新技術(shù)來(lái)提高COP值，如高效率低溫差熱交換器技術(shù)研究（包括蒸發(fā)器和冷凝器）、能量回收型的節(jié)流膨脹裝置研究和高效率壓縮機(jī)技術(shù)研究等。對(duì)于采暖系統(tǒng)，希望能夠盡量回收余熱，在余熱小能滿(mǎn)足需求時(shí)應(yīng)盡量減少對(duì)高品位能源的消耗。如可以研究熱泵制熱技術(shù)，該技術(shù)理論上能達(dá)到3以上的制熱能效比。電動(dòng)汽車(chē)熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是這種發(fā)展趨勢(shì)，在其熱泵空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道中，采用了車(chē)內(nèi)冷凝器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。制冷工況循環(huán)為：由壓縮機(jī)經(jīng)四通閥至車(chē)外冷凝器，再經(jīng)電子膨脹閥1、車(chē)內(nèi)蒸發(fā)器制冷后回到壓縮機(jī)。制熱及除霜工況循環(huán)為：由壓縮機(jī)經(jīng)四通閥至車(chē)內(nèi)冷凝器，再經(jīng)電子膨脹閥2節(jié)流、車(chē)外冷凝器蒸發(fā)換熱后通過(guò)電磁閥回到壓縮機(jī)。

結(jié)語(yǔ)

新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比較，更加高效和節(jié)能，但在控制與維修方面變得更加復(fù)雜，需要全面深入地了解和掌握全電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制原理與故障診斷方法，充分利用全電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的故障自診斷功能，才能排除故障。

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