趙艷飛 陳小泉
河南安陽德力新能源汽車有限公司 河南安陽 455000
汽車空氣調(diào)節(jié)裝置(air conditioning device)簡稱汽車空調(diào)。用于把汽車車廂內(nèi)的溫度、濕度、空氣清潔度及空氣流動調(diào)整和控制在最佳狀態(tài),為乘員提供舒適的乘坐環(huán)境,減少旅途疲勞;為駕駛員創(chuàng)造良好的工作條件,對確保安全行車起到重要作用的通風(fēng)裝置。一般包括制冷裝置、取暖裝置和通風(fēng)換氣裝置。這種聯(lián)合裝置充分利用了汽車內(nèi)部有限的空間,結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,是國際上流行的現(xiàn)代化汽車空調(diào)系統(tǒng)[1]。
汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機等組成。各部件之間采用鋁管和高壓橡膠管連接成一個密閉系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)工作時,制冷劑以不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動,每個循環(huán)有四個基本過程:①壓縮過程:壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體,把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機。②散熱過程:高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并排出大量的熱量。③節(jié)流過程:溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大,壓力和溫度急劇下降,以霧狀(細(xì)小液滴)排出膨脹裝置。④吸熱過程:霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器,因此時制冷劑沸點遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度,故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量,而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進入壓縮機。上述過程周而復(fù)始的進行,達到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。
汽車空調(diào)系統(tǒng)示意圖
通過對某車型空調(diào)制冷故障調(diào)查發(fā)現(xiàn),影響空調(diào)制冷效果的情況有:O 型圈問題、管路對接密封不良、力矩影響、管路干涉、加注量影響、來件質(zhì)量問題等6 種常見情況。其中裝配類問題造成后期制冷劑泄漏缺失,空調(diào)不制冷問題占到整個空調(diào)故障率的85%左右,嚴(yán)重影響了客戶嚴(yán)重影響了客戶的舒適性體驗和汽車的品質(zhì)[2]。
為了保證密封效果,空調(diào)系統(tǒng)管路連接口目前采用O 型圈對管路接口處進行密封,O 型圈具有優(yōu)良的耐油性、氣密性、耐水性,化學(xué)性能穩(wěn)定,在高壓環(huán)境下與制冷劑、冷凍油均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在整個空調(diào)系統(tǒng)中起著不可替代的作用。一般常見的有端面密封或徑向密封。國內(nèi)主機廠采用單O 型圈徑向密封,部分部位采用雙O 型圈徑向密封來增加密封性能。在實際生產(chǎn)中存在O 型圈漏裝問題、擠壓破損問題、密封圈放置位置不規(guī)范,密封不嚴(yán)(未裝配到位直接密封)等情況發(fā)生,影響空調(diào)的制冷效果。
空調(diào)管路多為鋁制結(jié)構(gòu),鋁金屬質(zhì)地相對較軟,這就使空調(diào)管路在對接時要求相對較高,管路連接時密封圈周邊要涂抹冷凍機油,增加潤滑性,且必須保證垂直對接,保證管路未端與凹槽完全貼合。否則,將會造成鋁制管路偏磨損,密封圈擠壓變形,影響制冷劑的加注及造成后期制冷劑泄漏隱患,從而影響整車空調(diào)的制冷效果。
在空調(diào)系統(tǒng)中,空調(diào)管路連接均為螺栓緊固密封,螺栓先進行預(yù)緊固3 到5 牙,然后再擰緊至規(guī)定力矩,以達到目標(biāo)要求。在螺栓使用工具緊固過程中,要防止工具與周邊干涉,保證工具垂直緊固。車輛在使用中管路相對運動,長期使用可導(dǎo)致力矩衰減,致使管路連接點松動,空調(diào)液泄漏。最終導(dǎo)致空調(diào)不制冷。
空調(diào)管路裝配時,應(yīng)注意裝配順序及角度,避免管路裝配后與周邊零部件產(chǎn)生干涉問題,如管路之間、管路與鈑金之間、管路與零部件之間等。空調(diào)管路的材質(zhì)決定了它的主要性質(zhì),整車運動過程中,若管路干涉與其他零部件產(chǎn)生相對運動,會使得管路持續(xù)性磨損,增加泄漏風(fēng)險,造成空調(diào)不制冷[3]。
冷媒加注量是影響整車空調(diào)制冷性能的主要因素之一,受加注設(shè)備精度、人員質(zhì)量意識及工藝參數(shù)驗證充分性多方面影響,從而影響制冷效果。設(shè)備質(zhì)量傳感器精度超出了設(shè)定值范圍;員工可能存在違規(guī)操作造成異常加注或漏加的現(xiàn)象;產(chǎn)品加注量參數(shù)設(shè)置不合理。以上因素都可能導(dǎo)致空調(diào)加注量實際偏小空調(diào)制冷效果差,加注量偏大會導(dǎo)致壓縮機超負(fù)荷運載,壓縮機自身過壓保護,停止工作,空調(diào)不制冷。
隨著生活水平持續(xù)提高,汽車行業(yè)的發(fā)展不斷被提出新的要求。人們對汽車的舒適性要求越來越高,而汽車的空調(diào)系統(tǒng)則是提高汽車舒適性一個必不可少的系統(tǒng),其使用和發(fā)展于汽車而言有著重要意義。汽車空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展研究的重要性,對于汽車空調(diào)系統(tǒng)的研究需要建立在對其工作原理和結(jié)構(gòu)掌握的基礎(chǔ)上,同時更深入的探討和創(chuàng)新,也是必不可少的。