汽车空调系统工作原理及故障诊断

汽车空调系统工作原理及故障诊断浙江三花智能控制股份有限公司3125002摘要：汽车空调系统在调节驾驶室的温度、湿度和清洁度方面起着重要作用。理解汽车空调系统的工作原理是汽车检查与维修专业必不可少的基础理论知识，在工作原理的基础上，掌握空调系统的常见故障维修方法是高技能人才的关键技能。作者根据多年的工作经验的基础上，对汽车空调系统的工作原理进行了分析和总结，并进一步梳理了常见的故障及维修方法。关键词：汽车空调系统；工作原理；故障诊断1前言作为汽车的重要部件之一，空调系统可以调节温度、湿度、清洁度和流速等参数。一方面，它可以提高乘客的舒适度，另一方面可以防止或去除挡风玻璃表面上的雾气，避免对驾驶员视线的影响，并确保驾驶安全。然而，由于车辆的长时间运行和不及时维护，以及其复杂的结构和频繁的操作，很可能导致空调系统出现各种问题，进而影响人体的舒适性和驾驶性能安全。因此，通过深入探究汽车空调系统运行原理，并针对性挖掘汽车空调系统的故障来源和故障表现，延长空调系统的使用年限，保留空调系统的最佳运行状态。2现代汽车空调系统2.1空调系统的组成结构对于汽车的空调系统来说，它有很多的部分组成，比如暖风系统、加湿系统、制冷系统、除湿系统、通风系统、空气过滤系统以及控制系统等。暖风系统主要是进行除霜和取暖，通常情况下都是利用发动机冷却液的热量来提高汽车里面的温度的。加湿系统主要适用于当汽车内的湿度比较低的话，运用蒸发器将汽车内的湿度增加。制冷系统主要是通过将热交换器进行冷却，然后再将鼓风机吹进汽车内的空气进行冷却，从而起到制冷的效果。除湿系统是因为车里面的水分比较大了，通过蒸发器冷却，水分就会凝结，从而实现除湿的功能。通风系统主要是将汽车外面的新鲜空气抽到汽车里面来，从而起到通风换气的作用。空气过滤系统主要是对汽车内空气中的臭味、粉尘以及有害有毒的气体进行过滤，使汽车内空气清晰。控制系统主要是对整个空调系统进行控制，确保空调系统正常的使用。2.2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。3汽车空调故障诊断及维修3.1电气故障诊断及维修在空调系统使用过程中。若电气系统存在故障，一般应首先对控制电路的工作状况进行检查。如经检查线路故障的可能性后，才可对用电装置和控制元件进行拆修和检查。判断空调系统控制电路的工作状况时，一般可以采用短路试验法，用导线将某段控制电路或电路中个别元器件短接，让电流从导线上经过。如果用电装置工作恢复正常，则说明被短接的这段电路或元器件有故障。例如：空调开关打开后，制冷压缩机的电磁离合器不能吸合。为判断故障，可以用一根导线直接通过电源为电磁离合器供电，如这时电磁离合器吸合，说明其控制电路存在断路故障；如此时离合器仍不工作，则说明电磁离合器的内部存在故障，应予以检修，在确认控制电路存在故障后，也可用导线将电路中怀疑有故障的电器元件短接，然后观察电磁离合器能否吸合，以判断是否有故障。如将控制电路中的低压开关短路，如果电磁离合器吸合，则说明低压开关内部损坏或系统缺少制冷剂。但利用短路试验法检查空调系统的控制电路时应注意，如果是电路的熔断器烧坏，不能用导线短接。为防止损坏用电装置或电气元件，一定要在查清熔断器熔断的原因并加以排除后，再用规格相同的熔断器进行更换。3.2制冷系统故障诊断制冷系统是汽车空调的主要运行系统之一，制冷系统的运行频率较高，内部相关电气设备的运行磨损度较大，因此容易出现相关故障隐患，以下对制冷系统的故障诊断进行介绍：制冷系统故障主要表现在制冷能力下降、制冷时间较长以及制冷效果不明显等，在出现上述故障后，相关人员应对空调制冷系统的制冷剂及冷冻机油进行检验，目前，汽车空调系统主要以R134A制冷剂为主，以冷冻机油为润滑油，有效维护系统在高温和低温等条件下的正常运行状态。在故障诊断中，相关人员需查看空调制冷系统内部是否存在多余水汽和空气，影响了系统的运行稳定性，同时制冷剂不足也可能导致空调制冷能力下降，为提高检测效率，相关人员可分析空调压力表中的运行数据，将其与正常运行数据相比对，提高诊断效率。3.3制热系统故障诊断汽车空调系统的制热原理为吸收空气中的热量，通过管道中的制冷剂循环，将吸收的热量带到汽车空间内部，再通过系统循环运行全面提高室内温度。在制热系统故障诊断中，相关人员应开启汽车空调系统的制热系统开关，在开启15〜20min后感知汽车每部出风口10〜20mm处的温度。一般来说，在制热状态下，汽车出风口温差应不小于15°C。汽车制热系统的故障表现主要为运转一段时间内停止送风、制热温度难以达到实际设定值等，在这种情况下，相关人员应对汽车的供暖通风控制系统进行分析，继而判断送风系统是否存在故障以及故障是否是由送风系统中鼓风机和控制电路异常运行所导致的。另外，在制热系统故障诊断中，还应对加热器系统、冷却液管路和风机电路进行分析，并判断管路是否存在泄漏情况，继而对相关故障设备进行针对性修复和更换。3.4汽车空调系统机械故障与检修汽车空调的机械系统主要包括风扇、压缩机、鼓风机、冷凝器、膨胀阀、储液干燥器与蒸发器等元器件。这些元器件出现故障后，会对空调运行效果产生不同程度的影响。因此，应该了解各种元器件的具体故障状况，分析实际原因，采取针对性的应对措施。比如，压缩机故障与传动皮带太紧、松弛、有裂痕、老化等密切相关。如传动皮带非常松弛，压缩机在接触到相应负荷后，皮带会出现打滑的现象，发出尖锐的嘶嘶声，对其动力传递产生影响。因此，应该使皮带松紧合适，张弛有度。压缩机中的零件磨损或者损坏，会使内部噪声较大。如压缩机漏气，缸盖垫片、止回阀漏气，气缸、活塞环或者压缩机活塞磨损过度等，都会对制冷效果产生影响。要定期检修这些机械设备的鼓风机，若无法正常运转，可能会造成无风，或者缺乏充足的送风气流等。4结束语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。参考文献徐燕.汽车空调系统工作原理及故障诊断[J].汽车实用技术，2021,46(3):202