空调制冷系统故障案例实战训练

案例一：空调制冷效果逐渐变差
故障现象：一辆2010年速腾1.4T轿车，行驶120000km，车主报修说，从110000km开始，空调制冷效果开始变差。多次检修，制冷系统高低压均正常，一直没有找到故障原因。
故障诊断与排除：在压力正常的情况下空调制冷效果不好，一般有以下几种原因——压缩机或膨胀阀不良、蒸发箱吸热不良、冷凝器散热不良等。
速腾轿车空调系统配备的是外部调节式空调压缩机，这种活塞斜盘式压缩机的特点是：排量可变以适应制冷容量的要求，中空活塞、皮带轮驱动机构带有一体式过载保护，没有电磁离合器，外部调节阀N280可用于压缩机内压力状况的自适应控制(图1)。
自动空调控制单元J255对压缩机调节阀进行无级驱动。根据所需温度、外部与内部温度、蒸发器温度以及制冷剂压力的变化，J255对电磁阀N280的占空比进行控制，控制斜盘倾斜位置的改变，从而决定排量以及产生的制冷输出。关闭制冷功能后，多楔带仍驱动压缩机连续运转，制冷剂流量被相应降低至2%。
诊断空调制冷效果不好的原因，重点要检查两个平衡的关系：一是蒸发器与冷凝器，二是压缩机与膨胀阀。蒸发器的作用是将低温、低压汽液两相体的制冷剂吸热蒸发，使之成为低温、低压的汽体，被压缩机吸入；冷凝器的作用是将高温、高压的制冷剂汽体散热，凝结成中温、高压的液体；蒸发器和冷凝器的平衡，是指蒸发器吸收的热量要靠冷凝器*散发到大气中去。对于修理工来说，检查两者平衡关系的重点即检查二者表面的清洁情况。
压缩机的作用是将低温、低压的制冷剂汽体吸入，压缩成高温、高压的制冷剂汽体，并输送到冷凝器；膨胀阀的作用是对制冷剂节流、降压，使之成为低温、低压的汽液两相体；压缩机与膨胀阀的平衡关系体现在，压缩机通过压缩产生的高压要靠膨胀阀释放出来。该车空调工作一段时间后，用手摸压缩机，发现两端温差不大，说明压缩机性能不良(压缩机进气口和出气口是高低压的分界线，温差一般比较明显)，所以故障点确定为压缩机。实践中压缩机出现问题不少是调节电磁阀不良导致的，但由于压缩机调节阀没有单独的配件更换，所以更换压缩机总成后，制冷效果恢复正常。

图1 速腾可变排量压缩机与调节阀
维修小结：空调一旦制冷效果变差，*步应检查冷凝器。因为冷凝器在车辆前部，容易沾染各种树叶、蚊虫等污物，从而影响散热功能。如果散热风扇工作正常，发动机水温正常，热水没有进入暖风水箱，冷凝器清洗后问题没有改善，第二步就要清洗蒸发箱。绝大多数空调制冷效果差的车辆，通过对冷凝器及蒸发箱的清洗都可恢复正常。但如果这两步操作完，空调效果还是不好，第三步就要检查压缩机与调节阀。可变排量压缩机的电磁阀，相对压缩机更易损坏，在此也呼吁厂家提供电磁阀配件，减小维修成本。当然，实际操作中也有很多更换了压缩机、膨胀阀但还是不制冷的案例，那多半是制冷剂质量不过关。市面上假冒伪劣的制冷剂鱼龙混杂，对此应引起足够的重视。
案例二：空调自动停机关闭
故障现象：一辆2011年凯旋双燃料出租汽车，行驶280000km，据车主反映，该汽车空调经常出现自动停机关闭，重新按压开关没有反应的故障。
故障诊断与排除：试车发现，一旦空调自动停机关闭，同时还会出现风扇电机高速运转、组合仪表上STOP灯亮、发动机故障报警灯亮、多功能显示屏显示短信息等问题，用诊断电脑进入发动机电脑，发现发动机电脑中记录有第2缸失火的故障。据凯旋轿车维修手册上的资料显示，发动机温度传感器失效导致的征兆和这辆凯旋出租轿车的故障*一致。于是，4S店直接更换了水温传感器，可试车后故障依旧。电控系统由传感器、电脑、执行器组成，既然更换传感器无效，会不会是电脑或者传感器与电脑之间的连接线束出了问题？检查温度传感器与电脑之间的线束，正常。于是试换电脑，将一辆同型号凯旋事故轿车上的电脑和智能控制盒BSI拆下，安装在故障车上，结果一旦出现风扇高速、故障灯亮起，空调还是自动关闭，此时维修陷入僵局。
据修理厂分析，可能是烧天然气的系统出了问题，于是将油箱加满汽油，试车后故障仍在；将天然气的一套装置拆掉后试车，故障依旧。笔者了解了该车情况后分析，既然是高温引起，就应检查发动机为什么高温。发动机高温，只有两个原因，一是发热过多，二是散热不足。笔者检查了冷却系统没有问题，再用内窥镜检查，发现发动机积碳过多（积碳过多影响散热）。联想到气缸有失火故障，于是重点检查进气门杆子(图2)，果然积碳很多，判定已经造成气门关闭不严，引起气缸失火，人工清理干净积碳后试车，故障排除。

图2 内窥镜看到的凯旋进气门杆子上的积碳
维修小结：鉴于双燃料出租汽车主要是烧天然气，肯定不会产生这么多的积碳。但双燃料轿车需要用汽油启动，而出租车熄火次数多，用车频繁，燃料转换、熄火、启动时多余的汽油、过浓的混合气、走走停停的路况，均会引起积碳过多。如果不注意定期清理，一旦积碳包裹进气门杆子，造成气门关闭不严，必然引起失火故障，高温还会造成气门变形，一旦变形，清除积碳不能排除故障，还需要研磨气门，甚至更换汽缸盖。
发动机在降级跛行模式下，任何车辆的空调都不可能正常工作。这也说明，空调故障原因不仅仅只在空调系统自身。
案例三：空调间歇性工作
故障现象：一辆2008年别克凯越1.8L轿车，车主报修说，行驶过程中汽车空调会突然停止运行，不久后又会恢复。
故障诊断与排除：空调一会工作、一会不工作的常见原因有以下几种——压缩机继电器不良、储气干燥器失效、压缩机控制阀卡滞。
空调属于汽车电器，一般情况下，空调A/C请求信号突然丢失、汽车急加速或节气门开度超过9 0%、制冷系统压力超过或小于额定压力、发动机转速大于或小于额定转速、发动机负荷过大等情况都可能导致空调停止工作。具体到凯越轿车，空调一会冷一会热，可能是偶发性电路故障，该故障多见于线路接触不良。电控空调，一般先检查控制信号，如果控制信号正常，那就是电路的问题了。如果是电路，*步可从保险丝与压力传感器查起(可能保险丝或插接器或继电器接触不良)。自动空调，还可进行自诊断，空调以人工程序进入诊断模式：①接通点火开关；②将温度控制在26℃；③在三秒钟内，同时按AUTO(自动）和OFF(关闭)开关三次以上；④观察显示屏显示数字；⑤若系统内*时，显示屏显示“00”，若存在故障，显示故障代码，根据故障码检修；⑥按OFF(关闭)开关，使控制器恢复正常功能。该车为自动空调，故障码无，检查空调继电器，正常。
第二步检查干燥器。干燥瓶的作用是储存、干燥、过滤制冷剂，推断可能是储气干燥器失效，空调系统内部冰堵，结冰后不制冷出热风。于是用左右手同时摸干燥瓶进口端管子和出口端管子，比较两边的温度差。如果温差不大，说明干燥瓶是正常的；反之则可能有堵塞，如果堵塞，则需要重新排空，更换干燥器，再抽真空加氟。检查干燥器，正常。
第三步检查压缩机控制阀。凯越车上的压缩机控制阀不是电磁阀而是机械控制阀，机械阀利用压力差来控制排量。阀上部有通高压腔的通道，下部有通低压腔的通道，中间有曲轴箱压力供给，曲轴箱压力返回两通道，*利用压力差来控制排量。一旦控制阀失效，排量无法控制，极易造成蒸发箱结霜，风小或无风就会感觉到热，待化霜或化冰后又恢复制冷。鉴于此，需要回收制冷剂，该车更换压缩机控制阀(图3)后，重新抽真空加氟试车，空调制冷功能恢复正常。

图3 凯越压缩机控制阀

维修小结：凯越压缩机控制阀一旦失灵会造成制冷过度，引起蒸发箱结霜结冰，冰融化后才能制冷，于是给人一会冷一会热的感觉。在凯越轿车引起该故障的统计数据中显示，80%都是压力控制阀卡滞，所以，一旦发现车主报修空调一会工作、一会不工作，很大可能需要更换控制阀才能排除故障。

经验表明，一旦左边比右边温度高，多见制冷剂不足或制冷剂质量问题。但该车右边比左边高5℃，制冷剂是按照标准量850g加注的，系统压力正常，氟利昂鉴定质量正常，应该不存在制冷能力不足的问题。根据空调系统气流分送过程，我们在发动机水温正常后，将空调系统的温度逐渐调低，正常情况下，随着出风口的温度逐渐降低，左右出风口温差应该一致；但该车随着出风口的温度逐渐降低，左、右出风口温差逐渐变大，说明送风模式肯定出了问题。该车左右各有一个气温执行器，执行器是两线式双向电机，电机脉冲数确定风门位置。既然是送风模式故障，根据先简后繁的原则，更换右气温度执行器(图4)，开空调后，如果不是人为调整温差，两边温度*一致，故障排除。

图4 右气温度执行器

维修小结：本案例是由于温度执行器电机不工作引起，造成右边温度总比左边高，检修中更换右气温执行器排除了故障，但还是存在不确定因素，因为电机是脉冲控制，即使测量有供电，还可能是控制部分的问题。要排除控制器，可以将左右气温执行器对调，如果调换后还是右边温度高，那就是控制器的问题，如果左边温度高，那就可以确定是执行器的问题，即可更换执行器，这样诊断会更准确。