彭強

摘要：隨著人們環(huán)保意識的加強，汽車工業(yè)從傳統(tǒng)燃油驅(qū)動到電力驅(qū)動，汽車迎來了電動時代。電動汽車中空調(diào)作為重要的輔助設備，從傳統(tǒng)手動空調(diào)發(fā)展到分區(qū)空調(diào)、自動空調(diào)、變頻空調(diào)到熱泵空調(diào)系統(tǒng)。筆者通過綜述純電動汽車空凋系統(tǒng)，對其故障類別進行調(diào)研，分析其原因，并提出檢修建議。

關(guān)鍵詞：純電動汽車空調(diào);故障分析; 檢修建議

中圖分類號：U463.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0127-02

0? 引言

隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的提高，以石油為燃料的傳統(tǒng)汽車所排放的尾氣對環(huán)境和空氣質(zhì)量的影響日益嚴重。石油又屬于不可再生的資源，隨著人類的開采，石油數(shù)量越來越少，對環(huán)境的污染越來越大，這些都會影響著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，從國家出臺扶持純電動汽車行業(yè)的發(fā)展政策促進純電動汽車銷量顯著。作為純電動汽車配套的部件，純電動汽車空調(diào)，迎來了發(fā)展機遇。

本文將從純電動汽車空凋系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來綜述純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，并從故障排查視角開始調(diào)研純電動汽車空調(diào)、分析原因、提出相對應檢修建議。

1? 純電動汽車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀

一般的汽車中，空調(diào)成為必不可少的配置，從剛開始的手動空調(diào)、自動空調(diào)、分區(qū)空調(diào)到現(xiàn)在的變頻空調(diào)，純電動汽車空調(diào)與純電動汽車發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。純電動汽車作為國家節(jié)能減排和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。發(fā)展趨勢是增加高品位的能源技術(shù)和能源使用效率，純電動汽車空調(diào)作為純電動汽車能源消耗的主要場所，必然要符合這個。

現(xiàn)在研究的趨勢是純電動汽車的高效節(jié)能，對制冷系統(tǒng)，應提高COP值，如高效率的低溫差熱交換技術(shù)、能量回收節(jié)流膨脹閥和高效率壓縮機技術(shù)。對采暖系統(tǒng)，可以回收余熱，余熱不足的，降低高品位能源消耗，例如研究熱泵制熱技術(shù)，熱泵制熱的效率要高于PTC加熱器，是當前的純電動汽車空調(diào)發(fā)展方向，而熱泵系統(tǒng)主要通過壓縮機將外界的熱量吸收并送入車后制熱，相比PCT技術(shù)制熱效率跟高，相應的純電動汽車的里程也會提升。

2? 純電動汽車空調(diào)與傳統(tǒng)汽車空調(diào)對比

2.1 傳統(tǒng)汽車空調(diào)

空調(diào)一般是制冷和制熱的二大功能，此外還有除霜、凈化空氣等作用。夏天的制冷和冬天的制熱，制冷系統(tǒng)由五部分組成：在中控下面蒸發(fā)器直接與駕駛室相連，壓縮機將蒸發(fā)器的制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體，冷凝器將熱量散發(fā)到空氣中，儲液干燥器吸濕與過濾，膨脹閥，他們之間一般用金屬管或高壓膠管相連，管內(nèi)添加制冷劑，實現(xiàn)將熱量從車內(nèi)轉(zhuǎn)移到車外的過程。制熱通過暖風，發(fā)動機啟動后熱冷卻水加熱到加熱器芯體，鼓風機將空氣經(jīng)過加熱器芯將熱風送入到車內(nèi)，達到制熱的目的。

2.2 純電動汽車空調(diào)

純電動汽車空調(diào)沒有發(fā)動機提供壓縮機動力制冷，也沒有冷卻液的余熱制熱，夏季與冬季都需要空調(diào)的制冷與制熱，空調(diào)的溫度的變化范圍大，夏季空調(diào)壓縮機需要消耗高品質(zhì)動力電池的電量實現(xiàn)制冷，冬季需要消耗大量電量加熱PTC（正溫度系元件）來制熱，純電動汽車空調(diào)需要長時間的運行，需要消耗大量的高品位能源，純電動汽車空調(diào)是純電動汽車耗能最大的附帶部位，直接影響著純電動汽車的續(xù)航里程。

3? 純電動汽車空調(diào)技術(shù)

3.1 純電動汽車空調(diào)PTC加熱系統(tǒng)

純電動汽車加熱一般采用正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC作為發(fā)熱源，PTC熱能電阻材質(zhì)為半導體，隨環(huán)境溫度的高低的變化，電阻值大小一起變化的特性，所以PTC加熱器有恒溫、安全、使用壽命長等特點。

PTC加熱器可以分為PTC風加熱器和PTC液體加熱器二種形式，PTC風加熱器在傳統(tǒng)汽車空調(diào)暖風系統(tǒng)的基礎上，用暖風芯體替換為PTC風加熱器，采用電能進行加熱，特點是出風快、溫度感知好，但由于PTC溫度比較的高，經(jīng)過的空氣比較的干燥，舒適性較差，而且高壓部件在駕駛室內(nèi)，存在一定的安全隱患。PTC液體加熱器在，發(fā)動機熱源替換為水暖PTC，暖風芯體保留不變，特點是溫度適中，舒適性較好，但回路的熱容較大，溫度上升的速度比PTC風加熱器要慢。PTC加熱器對動力電池的電量消耗比較的大，嚴重的影響電動汽車的續(xù)航里程。

3.2 純電動汽車空調(diào)熱泵空調(diào)系統(tǒng)

水泵能夠把低處的水泵向高處，熱泵也有類似的性能，把低位熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源，熱泵空調(diào)通過使用四通換向閥，使熱泵空調(diào)蒸發(fā)器和冷凝器的功能進行互換，改變熱泵空調(diào)熱量的轉(zhuǎn)移方向，達到夏天制冷冬天制熱的目標，特點是消耗的電池電量比較的少，熱量比較多的提高，因而COP能效高的特點，在-15°以上熱轉(zhuǎn)換有較好的效果，極寒的條件下，蒸發(fā)器與外界進行熱交換COP能效降低，需要借助高壓PTC輔助加熱。在完成整個循環(huán)過程。室內(nèi)冷凝器與駕駛艙進行熱交換，高溫高壓壓縮氣體換熱相變?yōu)楦邏阂簯B(tài)，然后在室外冷凝器蒸發(fā)吸熱，把外界的熱量傳遞到室內(nèi)，完成整個熱交換過程，這就是熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

熱泵空調(diào)系統(tǒng)能夠提高冬季電動車的續(xù)航里程，優(yōu)化能源的消耗，在中低溫中裝有熱泵空調(diào)的汽車與PTC加熱的汽車續(xù)航里程能夠增加35%以上，緩解用戶的里程焦慮癥，目前在國內(nèi)外的應用與推廣，像國內(nèi)的榮威Ei5、榮威MAEVEL X、長安CS75PHEV等車型采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)。熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過精確的控制，通過熱泵模式、除濕模式、余熱回收模式，熱泵模式與PTC加熱方式對比節(jié)能40%以上，除濕模式節(jié)能70%以上，余熱回收電動汽車驅(qū)動和電池的散熱，能提高能量的利用效率。

4? 純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)故障分析及檢修建議

4.1 純電動汽車制熱系統(tǒng)故障分析及檢修建議

純電動汽車有利用PTC制熱與熱泵系統(tǒng)制熱，這里主要解決PTC制熱方式不制熱，PTC制熱主要利用電流通過PTC電阻絲發(fā)熱，熱敏保險絲電阻控制通過電流的大小，轉(zhuǎn)換開關(guān)控制空調(diào)的工作模式。首先檢查用萬用表電阻檔檢查熱敏保險絲電阻的電阻大小，其次檢查空調(diào)的轉(zhuǎn)換開關(guān)能否正常工作、暖風加熱絲的加熱情況，因此需要著重檢查暖風加熱絲、熱敏保險絲、和轉(zhuǎn)換開關(guān)這三個部分。

4.2 純電動汽車制冷系統(tǒng)故障分析及檢修建議

純電動空調(diào)制冷系統(tǒng)主要故障有：空調(diào)不制冷、制冷效果差、制冷時斷時續(xù)和制冷系統(tǒng)噪音大等問題，下面分別從這幾個方面進行分析。

4.2.1 空調(diào)不制冷

打開鼓風機開關(guān)，啟動A/C空調(diào)開關(guān)，現(xiàn)象是沒有風或者有自然風，壓縮機不轉(zhuǎn)動。

首先檢查出風口的吹風模式，如果是除霜或者吹腳，感受風力大小就不是很明顯，同時檢查鼓風機的調(diào)速電阻阻值是否正常和電源端電壓在9-16V之間，這些都影響汽車空調(diào)有無風和風力。電動汽車的電池電量<20%的時候，為了維持電動汽車續(xù)航里程，會限制汽車空調(diào)的制冷系統(tǒng)的使用，這時空調(diào)是不制冷的。當電池電量>20%的時候，電動汽車空調(diào)不制冷時，這時要蒸發(fā)器溫度傳感器是否正常，用萬用表測量溫度傳感器的電阻，阻值應在0.5-5.5kΩ范圍內(nèi)，阻值在范圍外的溫度傳感器給予更換。溫度傳感器正常的，查看空調(diào)高低壓力開關(guān)，用萬用表判別它的阻值與規(guī)定值進行比較。壓力開關(guān)損壞，這時用歧管壓力法檢查汽車空調(diào)高低壓管壓力大小，空調(diào)管路壓力<0.2MPa的時候，存在冷媒過少或者管路冷媒泄露等問題，需要查找冷媒泄露點或者加注新的冷媒。壓力開關(guān)正常，用萬用表檢查空調(diào)壓縮機的電源電壓在196-405V之間和信號源電壓在9-16V之間的為正常。不在這個范圍的應檢查壓縮機的高低壓插口。這些都正常的，需要檢查CAN信號，首先用診斷儀連接車輛檢測端口，用診斷儀檢查VCU能否正常向壓縮機發(fā)出信號，壓縮機能否收到到VCU的信號，不能發(fā)出信號，需要更換VCU或者刷新系統(tǒng)，壓縮機不能接受VCU信號，需要對壓縮機進行更換。

4.2.2 空調(diào)制冷效果差

打開空調(diào)，空調(diào)壓縮機能正常運行，但制冷效果不明顯，壓縮機高速運行，增加耗電量，影響電動汽車的續(xù)航里程。

首先，檢查系統(tǒng)的冷媒壓力，通過歧管壓力表測量空調(diào)系統(tǒng)的壓力，冷媒壓力過高影響其散熱量，散熱量越多制冷量就越大，從而制冷效果就下降。冷媒壓力低，由于制冷劑的輕微泄露，通過膨脹閥進入蒸發(fā)器的冷媒就減少，冷媒在蒸發(fā)時吸收的熱量就減少，制冷效果就降低。制冷劑和冷凍機油內(nèi)臟污過多，導致過濾網(wǎng)的堵塞，制冷劑通過膨脹閥的進入蒸發(fā)器的就減少，導致制冷量不足。制冷劑中水分含量過多，干燥罐處于飽和狀態(tài)，不能有效過濾系統(tǒng)里面水分，導致通過膨脹閥壓力與溫度的降低而結(jié)冰而影響制冷。此外裝在汽車前面的冷凝器沾有油污泥土灰塵，這些也會影響空調(diào)的散熱而影響空調(diào)的制冷。

4.2.3 空調(diào)制冷時斷時續(xù)

啟動空調(diào)，壓縮機正常運行，幾分鐘后停止運行，交替運行。

首先查看是否觸發(fā)空調(diào)保護電路，當壓縮機溫度高于88℃，保護電路啟動，壓縮機停止運行，等壓縮機溫度下降后，壓縮機能正常的運行，主要是更換壓縮機的控制器。如果壓縮機沒有進入高溫保護電路，就應該檢查蒸發(fā)器溫度傳感器，溫度傳感器的阻值隨溫度的升高而降低（阻值在0.5-5.5kΩ范圍內(nèi)）。

4.2.4 空調(diào)制冷時噪音大

首先檢查壓縮機的橡膠減震墊與支架連接時，橡膠減震墊老化或者連接螺栓松動等都會有噪音的發(fā)出。鼓風機的電機風輪的磨損也會產(chǎn)生噪音。散熱器的風扇橡膠減震墊老化和連接螺栓松動等都會有噪音的產(chǎn)生，對老化橡膠的部件進行更換和松動的螺栓進行擰緊空調(diào)制冷噪音問題能夠解決。

5? 結(jié)論

純電動汽車發(fā)展是當前汽車發(fā)展的必然趨勢，空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)的跟進是促進新型汽車發(fā)展的必要因素。本文通過對純電動汽車空凋系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀綜述，并從提升空凋舒適度視角出發(fā)，對純電動汽車空調(diào)存在的主要故障調(diào)研結(jié)果如下：①因暖風加熱絲或保險絲故障所致的純電動汽車不制熱;②空調(diào)不制冷、制冷效果差、制冷時斷時續(xù)和制冷系統(tǒng)噪音大等問題導致的純電動汽車制冷系統(tǒng)故障。針對調(diào)研結(jié)果，提出了對應的解決方式建議，以促進純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的升級與使用舒適度。

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