汽车空调系统故障的快速诊断及排除

随着智能化在汽车空调中的应用，汽车空调作为衡量整车舒适性及安全性指标的一部分，对提高驾乘人员的舒适度及驾驶的安全性方面的作用也是不可忽视的。为此在空调的设计及生产工艺方面提出更高要求的同时，汽车空调故障发生机率也随之增加，从而影响到车辆的正常驾乘舒适性及安全性，因此，能对空调故障进行快速定位为故障排除显得尤为重要。但随着检测仪器的高频运用，对人体感官在维修中的运用随之淡化。然而，过度依赖仪器不但会增加时间成本，还会增加维修成本。故将感官诊断及仪器诊断两方面组合是实现快捷诊断的有效途径。
1 汽车空调系统组成和原理
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。汽车空调主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、控制系统等部分组成。其中，每一个组成部分都有各自的特定功能，在汽车空调制冷中起着关键性作用。
当空调开关开启时空调压缩机将来自车内蒸发箱的低温、低压制冷剂气体经压缩机压缩成高温高压制冷剂气体，再经高压软管进入冷凝器。冷凝器在外界空气和散热风扇冷却作用下，散热、降温,冷凝成高温高压的液态制冷剂流出。高温高压液态制冷剂经管路流向干燥器瓶后经过滤和脱水送到膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器并在蒸发箱中蒸发，吸收蒸发箱芯子管壁上的大量热量，再经空调鼓风机不断的使车内空气进入蒸发箱冷却，使车内达到降温目的。制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入后进行压缩再次进入下一个循环，如图1所示。

图1 汽车空调制冷剂循环示意图
2 汽车空调系统常见故障现象
在汽车空调维修诊断中对空调的常见故障现象的熟悉，对快速诊断、定位故障是有十分有意义的，以下为汽车空调的主要常见故障。
2.1膨胀阀故障
低压表指示值接近零位，高压表指示值比正常值低；空调出风口吹出的风不冷，在膨胀阀的前后的管路可以看到结冰和露滴现象。
2.2高压管路堵塞
高低压管路压力都发生异常，低压侧管路压力比正常值低，高压侧管路压力比正常值高出很多，高压管结霜。
2.3压缩机故障
高、低压表指示值比正常值都低。
2.4冷凝器故障
低压表指示值高出正常很多，高压表指示值比正常值稍高，而且低压管路发热，空调出风口出不冷。
2.5制冷系统含水分
高压表指示值稍微偏高，低压表指示值直接变为零或负值，压力表指针不规则摆动，导致示值无法读取。
2.6制冷剂不足
高、低表比正常值要指示值要低，制冷剂不足，可以从玻璃观察窗内看到有气泡，车内的空调出风口吹出来的风没有空调效果；高压管温热，低压管微冷，相差温度不大。
3 汽车空调系统故障快速诊断方法
结合以上故障现象，我们可以看到，汽车空调的不制冷故障绝大部分由空调系统管路的堵塞、渗漏、脏污、接头连接不良以及压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器、集液器等部件的功能损坏引起。并且出现故障的同时会伴随管路温度、声音等物理量出现异常。针对故障采取合理的诊断方法是显得十分必要。
3.1感官诊断
感官诊断主要针对发动机前仓内的管路、传动带及各功能部件造成的泄漏、松动、异响、温度异常等现象进行听、看、摸等操作。结合以往的诊断经验实现对显性故障的快速诊断。在故障诊断中，由于打开空调后，增加了发动机负担，发动机声音稍大实属正常。另外通过查看冷凝器表面是否脏污、变形，与水箱之间是否有杂物；管路接头间观察是否存在油迹。如若存在，主要为制冷剂渗漏造成，根据渗漏具体位置予以更换修复。同时由于压缩机高、低压侧管路的温度，应有明显温差，我们还可采用手触摸管路及各部件的温度，来初步判断空调系统工作正常与否。
3.2仪器诊断
仪器诊断，顾名思义是借助仪器对汽车空调隐性故障进行快速诊断。由于汽车空调制冷系统各部件，管道及压缩机并非一次成型，而制冷剂的渗透能力很强，故制冷系统泄漏故障是不可避免的。然而此种慢性泄漏通常不留痕迹，通常采用仪器辅助诊断才能发现故障位置。常用的检漏方法主要有着色法、真空保压法、肥皂泡沫检漏、油迹法等。
3.2.1着色法
将带有颜色的特种染料掺入制冷剂中加注到空调管路中参与循环流动，当系统管路及零件间出现连接不良现象，制冷制会在该处出现渗漏现象，带色染料也会应渗漏而粘在对应部位使之变色，此时通过观察即可发现故障所在位置。
3.2.2真空保压法
利用对管路进行抽真空作业，经过规定时间后，再次观察管路的真空压力是否发生变化。如果保持原有压力，说明系统无泄漏。如真空压力指示值回升，则说明系统有泄漏存在。此时可以借助“听诊器”在安静的环境下辨别声源方向来查找故障位置。
3.2.3肥皂泡沫检漏
在管路中加入一定压力的干燥氮气后，可以利用皂液沫涂在检查的管路连接部位，此时若有肥皂泡出现，则说明该处有泄漏。此方法简单、实用、安全，但灵敏度差，并且操作完毕后应清除干净。
3.2.4油迹法
制冷剂与冷冻油能互溶，如因密封不良而使制冷剂泄漏时，便会带出少量的冷冻油在泄漏处形成油斑，粘上尘土后形成油泥。如若发现油泥存在即可说明有泄漏现象，但此种情况通常在泄漏量较大时才表现的比较明显。
4 汽车空调系统故障快速诊断方法的应用
汽车空调系统是车辆行驶中十分重要的附属设备，提高了汽车驾驶的舒适性。因此，一旦出现故障会降低汽车行驶中的舒适感。例如汽车空调出现管路泄漏，在车辆实际运行中此故障频率相对较高，并且由于管路带有一定隐蔽性，给汽车空调的快速维修带来一定的困难。通常出现此故障时，空调的制冷效果相对原先会变差，初步判断空调系统故障。在维修中我们可以任选上述四种检查方法中的一种，都可实现对管路泄漏故障初步判断，但对隐蔽性故障无法实现快速定位。如果采用人体感官加上真空保压法对管路泄漏故障检测，此时可以观察到加压到某一值后在一定时间内发生变化，再利用听诊器对泄漏部位发出的急速气流引起的风声进行寻迹监测，即可快速故障定位，避开了简单问题复杂化诊断，真正做到了快速诊断的同时提高诊断的精准性，缩短维修周期，使车主享受汽车带来的乐趣。
5 结论
综上所述，汽车空调的故障并非十分复杂，只是由于空调在车内的布局具有紧凑、隐避等特点，增加了维修诊断的困难。然而，只要合理的将人体感官系统及检测仪器配合应用，即可实现故障的快速诊断，有效规避了由于布局问题带来的困难，同时也能达到事半功倍的效果。通过将以上两种诊断方法的有机结合，不但提高了效率，还能降低维修中的成本。