[汽車(chē)之家 技術(shù)] 在今年的冬天,我們?cè)谱鬟^(guò)一期“空調(diào)為什么沒(méi)暖風(fēng)”的實(shí)用型技術(shù)文章,現(xiàn)在又有車(chē)主開(kāi)始抱怨他們的車(chē)空調(diào)不涼,另有一些車(chē)主則遇到了開(kāi)空調(diào)水溫高的情況。炎炎夏日,空調(diào)制冷不給力確實(shí)夠讓人痛苦的,如何找到故障的源頭并排除它們是本篇文章要解決的問(wèn)題。
熟悉實(shí)用型技術(shù)手冊(cè)系列文章的朋友一定知道我們的文章撰寫(xiě)套路,首先,對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)解讀是必不可少的。
● 空調(diào)為什么能吹出冷風(fēng)來(lái)?
在正常情況下,通過(guò)溫度和風(fēng)量的調(diào)節(jié),不同程度的冷氣從空調(diào)出風(fēng)口吹出,與之前介紹過(guò)的暖風(fēng)系統(tǒng)一樣,空調(diào)的制冷系統(tǒng)在車(chē)內(nèi)同樣設(shè)有一個(gè)冷熱交換裝置,在空調(diào)系統(tǒng)中,它被稱(chēng)之為蒸發(fā)箱,制冷劑以低溫狀態(tài)進(jìn)入到蒸發(fā)箱,致使其表面溫度降低,在鼓風(fēng)機(jī)的吹動(dòng)下,冷氣穿過(guò)空調(diào)風(fēng)道直抵乘員艙內(nèi)的各個(gè)出風(fēng)口,與此同時(shí),液態(tài)的制冷劑完成冷熱交換并開(kāi)始汽化,壓力也會(huì)降低,隨即,制冷劑向壓縮機(jī)方向流動(dòng)。
○ 流淌的“血液”——制冷劑
目前,汽車(chē)空調(diào)使用的制冷劑為R134a制冷劑,它是氟利昂的一種,至于R134a命名,這可不是憑空得來(lái)的,首先,refrigerant是英文制冷劑的意思,因此,首字母用“R”來(lái)表示,之后的數(shù)字和小寫(xiě)字母則由不同制冷劑的分子式衍變而來(lái)。
在我的印象中,應(yīng)用在汽車(chē)空調(diào)領(lǐng)域的制冷劑曾經(jīng)歷過(guò)一次變革,一紙《蒙特利爾議定書(shū)》以保護(hù)大氣臭氧層之名終止了原先R12制冷劑的使用,它也是第一批被禁用的制冷劑,緣由是R12制冷劑中的分子含有氯原子,一旦R12制冷劑排放到空氣中并漂浮至大氣層的平流層后,太陽(yáng)光的強(qiáng)烈照射會(huì)使其分離出氯離子,進(jìn)而破壞大氣臭氧層。取而代之的R134a制冷劑不含氯原子,它在大氣中的活性很低,對(duì)溫室效應(yīng)的影響也較小,在此基礎(chǔ)上,R134a制冷劑的制冷性能與R12相似。
現(xiàn)在,R12制冷劑仍然出現(xiàn)在一些年頭較長(zhǎng)的老車(chē)上,在此需要注意的是,由于兩種制冷劑的化學(xué)特性不同,因此,它們不能混合使用,如果混用,會(huì)造成空調(diào)系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p壞,另外,用于系統(tǒng)管路連接處的密封圈也不能互用?偠灾琑12和R134a是兩種完全不兼容的制冷劑。
盡管如此,R134a制冷劑對(duì)人體還是存在一定的威脅,所以,在檢修時(shí)進(jìn)行正確回收是十分必要的,但從實(shí)際情況來(lái)看,很多修理廠(chǎng)都沒(méi)有配備專(zhuān)業(yè)的空調(diào)檢修設(shè)備,而那種簡(jiǎn)易的加注設(shè)備又不具備回收的功能,因此,在對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí),維修技師只好將制冷劑排向空氣中。如果你見(jiàn)到此類(lèi)情景并無(wú)法對(duì)此進(jìn)行干預(yù),為了保護(hù)自己,我勸你還是躲遠(yuǎn)點(diǎn)好。
以現(xiàn)在的趨勢(shì)來(lái)看,R134a制冷劑也會(huì)有被取代的一天,二氧化碳有可能是替代者,《減少環(huán)境污染 大眾將用二氧化碳制冷劑》這則新聞或許能看出些端倪。
制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)中的確是比較重要的,通過(guò)它的循環(huán)流動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)冷熱的互換,這也就意味著當(dāng)制冷劑不足時(shí),空調(diào)的制冷能力就會(huì)下降,至于怎么判斷,我們?cè)诤竺娴奈恼逻M(jìn)行闡述,但空調(diào)的制冷絕非是仰仗它的一己之力。
○ 開(kāi)空調(diào)為什么會(huì)費(fèi)油?
開(kāi)空調(diào)費(fèi)油是眾所周知的,但你知道是什么原因?qū)е碌膯?有時(shí)候研究一下1加1為什么等于2也是挺有意思的。
上文說(shuō)到,讓制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)是制冷的關(guān)鍵,它就像血液一樣在整個(gè)系統(tǒng)中循環(huán),而壓縮機(jī)是整個(gè)空調(diào)制冷系統(tǒng)的“心臟”,它是維持整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源,如果沒(méi)有它,制冷劑就不會(huì)在系統(tǒng)管路內(nèi)循環(huán),也就不會(huì)發(fā)揮出制冷的能力。壓縮機(jī)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng),因此,當(dāng)它開(kāi)始工作時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)損失一部分動(dòng)力。在發(fā)動(dòng)機(jī)維持相同行駛工況的前提下,自然也就多費(fèi)一些油。那壓縮機(jī)又是怎么工作的?
◆ 壓縮機(jī)的工作方式
相比于發(fā)動(dòng)機(jī),我們對(duì)汽車(chē)空調(diào)的壓縮機(jī)有一定的陌生感,其實(shí)在工作方式方面,壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)有重疊的地方,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),是利用活塞在氣缸中的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)4個(gè)工作過(guò)程,即吸氣、壓縮、排氣和膨脹。至于壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,目前,汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)大多以軸向運(yùn)動(dòng)的活塞式壓縮機(jī)為主,當(dāng)然也不排除其它結(jié)構(gòu)的可能,盡管如此,但萬(wàn)變不離其宗,基本上都依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述工作過(guò)程。
從蒸發(fā)箱流出的制冷劑呈低溫低壓的狀態(tài),它在壓縮機(jī)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)被吸入壓縮機(jī)氣缸內(nèi),隨著活塞的上行運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓縮,待壓力上升至預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),制冷劑呈高溫高壓的狀態(tài)排出壓縮機(jī)。與發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,排氣不夠充分的現(xiàn)象在壓縮機(jī)的工作過(guò)程中同樣存在,不同的是,壓縮機(jī)的吸、排氣閥的開(kāi)閉是依靠制冷劑的膨脹改變內(nèi)外的壓力差來(lái)推動(dòng)的,而并不像發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)那樣是主動(dòng)控制的。
排氣閥關(guān)閉后,高壓氣體在活塞下行時(shí)不斷膨脹,當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力低于吸氣管內(nèi)的壓力時(shí),吸氣閥才會(huì)打開(kāi),從而得以進(jìn)入下一次循環(huán)。
◆ 壓縮機(jī)也有排氣量
壓縮機(jī)的排氣量算法與發(fā)動(dòng)機(jī)相同,不過(guò),由于多方面客觀(guān)原因影響,壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量會(huì)永遠(yuǎn)小于理論值。
○ 為什么開(kāi)啟空調(diào)制冷功能時(shí),車(chē)頭水箱位置的風(fēng)扇會(huì)轉(zhuǎn)?
不知道你是否留意過(guò),當(dāng)空調(diào)制冷功能開(kāi)啟后,從車(chē)頭會(huì)傳來(lái)呼呼的風(fēng)聲,這是由水箱附近的電子扇在高轉(zhuǎn)速狀態(tài)發(fā)出的,這樣的設(shè)定與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的溫度無(wú)關(guān),換句話(huà)說(shuō),即便是發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫狀態(tài),只要按下“AC”開(kāi)關(guān),電子扇就會(huì)以高轉(zhuǎn)速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。這又是為什么?
如果你站在車(chē)頭透過(guò)中央進(jìn)氣格柵往里看,在一般情況下,你看到的不是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的水箱而是空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凝器。制冷劑被壓縮機(jī)排出后就進(jìn)入這里。
冷凝器的結(jié)構(gòu)與水箱散熱器類(lèi)似,都是由盤(pán)管與散熱片組成,高溫高壓的制冷劑以氣體的狀態(tài)進(jìn)入冷凝器在盤(pán)管內(nèi)流動(dòng),表面的散熱片可幫助制冷劑散熱,制冷劑的散熱對(duì)于之后的空調(diào)制冷是個(gè)關(guān)鍵。
在車(chē)輛行駛時(shí),流動(dòng)的空氣可以帶走冷凝器表面的熱量,而在停車(chē)怠速狀態(tài)下,散熱更多的就要仰仗電子扇了。制冷劑在降溫過(guò)程中逐漸由高溫高壓的氣體狀態(tài)過(guò)渡至低溫低壓的液體狀態(tài),這一現(xiàn)象叫冷凝,因此,這個(gè)結(jié)構(gòu)與水箱散熱器類(lèi)似的裝置被稱(chēng)之為冷凝器。
○ 制冷劑還需被進(jìn)一步處理
◆ 干燥及凈化
在冷凝器出口側(cè)的一旁是儲(chǔ)液干燥罐,顧名思義,這個(gè)裝置有兩個(gè)功能,一個(gè)是暫時(shí)存儲(chǔ)由冷凝器流出的制冷劑,以此來(lái)保證空調(diào)管路中制冷劑的循環(huán)連續(xù)性和穩(wěn)定性,另一個(gè)是干燥,在濾除制冷劑中的雜質(zhì)的同時(shí),還能吸收其中的水分,從而防止管路中被堵塞和內(nèi)部結(jié)構(gòu)被腐蝕。
除此之外,儲(chǔ)液干燥罐在整個(gè)制冷系統(tǒng)中還扮演著“保險(xiǎn)絲”的角色,一旦因管路內(nèi)出現(xiàn)堵塞或其它異常情況導(dǎo)致內(nèi)部壓力、溫度升高至極限時(shí),儲(chǔ)液干燥罐內(nèi)部的安全閥就會(huì)打開(kāi)進(jìn)行泄壓,以此來(lái)保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)因此而損壞。
◆ 達(dá)到最佳的制冷狀態(tài)
經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥罐的制冷劑在溫度、壓力及形態(tài)(液態(tài))方面還沒(méi)有降至能讓其發(fā)揮出最佳制冷能力的狀態(tài),之后的節(jié)流閥會(huì)讓制冷劑的溫度和壓力更低,與此同時(shí),穿過(guò)節(jié)流閥的液態(tài)制冷劑還能得到一定程度的霧化。
此外,由于制冷效果與進(jìn)入蒸發(fā)箱的制冷劑量也有直接關(guān)系,所以,節(jié)流閥還需對(duì)流量進(jìn)行把控。別小瞧這個(gè)不大的玩意兒,它在整個(gè)空調(diào)制冷系統(tǒng)中可是劃分高壓區(qū)和低壓區(qū)的節(jié)點(diǎn)。
● 空調(diào)的溫度是如何調(diào)整的?
這個(gè)問(wèn)題乍一看幾乎沒(méi)有討論的價(jià)值。的確,很少有人關(guān)注到這個(gè)使用頻率頗高的功能究竟是怎么實(shí)現(xiàn)空調(diào)溫度的調(diào)整的,其實(shí)道理很簡(jiǎn)單。
秘密就藏在儀表臺(tái)內(nèi)的空調(diào)器里,用圖片展示更為直觀(guān)?諝鈴目照{(diào)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,鼓風(fēng)機(jī)將自然風(fēng)導(dǎo)入空調(diào)器內(nèi),空氣首先穿過(guò)蒸發(fā)箱,如果空調(diào)制冷功能開(kāi)啟,途經(jīng)的空氣就得到了降溫冷卻(如果未開(kāi)啟制冷功能,途經(jīng)的空氣還是以常溫狀態(tài)向之后流動(dòng))。
接下來(lái)空氣就要面對(duì)一個(gè)選擇,到底是向左走還是向右走,風(fēng)道的一邊是暖風(fēng)系統(tǒng)的小水箱,如果走向這一邊,空氣的溫度就會(huì)提高,而另一邊則是直接通往不同出風(fēng)口的管道,也就是說(shuō),由此吹出的就是最低溫度的風(fēng)。位于交叉口的閥門(mén)向哪一邊開(kāi)啟及開(kāi)啟角度全權(quán)由車(chē)內(nèi)控制面板上的溫控按鍵進(jìn)行控制。由此看來(lái),風(fēng)道的控制電機(jī)也有可能成為空調(diào)不涼的原因。
● 空調(diào)為什么不涼?
看到這,文章似乎才進(jìn)入正題,其實(shí)不然,在對(duì)整個(gè)空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和大致的工作原理有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)后,在故障的判斷方面也就水到渠成了。
◆ 壓縮機(jī)不工作
事實(shí)上,壓縮機(jī)的工作是有條件的,制冷劑的含量是其中之一,當(dāng)制冷劑嚴(yán)重虧損時(shí),制冷管路內(nèi)的壓力不足,依靠管路上的壓力傳感器識(shí)別這一信息后,壓縮機(jī)就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)了。那我們?cè)趺磁袛鄩嚎s機(jī)是否工作呢?
車(chē)裝配的空調(diào)壓縮機(jī)依靠電磁離合器來(lái)控制壓縮機(jī)是否進(jìn)行制冷工作,在按下“AC”開(kāi)關(guān)時(shí),正常的情況下可以在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處聽(tīng)到“噠”的一聲,這證明電磁離合器吸合,壓縮機(jī)開(kāi)始工作。另外,電子扇開(kāi)始以高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)也是一個(gè)信號(hào)。
如果是電路出現(xiàn)問(wèn)題也可能導(dǎo)致電磁離合器不吸合或電子扇不運(yùn)轉(zhuǎn),這就需要用使用設(shè)備做進(jìn)一步檢查。
◆ 不是所有的壓縮機(jī)都有電磁離合器
高端車(chē)上所裝配的空調(diào)壓縮機(jī)大多沒(méi)有電磁離合器這個(gè)裝置,取而代之的是控制壓縮機(jī)內(nèi)部斜板角度的電機(jī),相比之下,這樣的控制方式在噪音和運(yùn)轉(zhuǎn)平順度方面有一定優(yōu)勢(shì)。
小結(jié):
綜上所述,一旦制冷管路內(nèi)制冷劑的劑量嚴(yán)重不足或電路出現(xiàn)問(wèn)題,壓縮機(jī)就不會(huì)工作,所以,在檢修時(shí),如果有人告訴你是因?yàn)閴嚎s機(jī)不工作導(dǎo)致的空調(diào)不涼,你可得留個(gè)心眼,看看是不是因制冷劑缺失或線(xiàn)路問(wèn)題導(dǎo)致的。
● 開(kāi)空調(diào)水溫高
最后再來(lái)說(shuō)個(gè)題外話(huà),開(kāi)空調(diào)水溫高也是個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象,其實(shí),它也會(huì)間接引發(fā)空調(diào)不涼。相比于空調(diào)制冷的故障而言,開(kāi)空調(diào)水溫高的現(xiàn)象比較好解決,這種情況大多是由于冷凝器表面的散熱出現(xiàn)了問(wèn)題,你可以借助手電通過(guò)中央進(jìn)氣格柵觀(guān)察冷凝器表面,如果散熱鱗片的縫隙內(nèi)被柳絮、灰塵等異物覆蓋,這就會(huì)對(duì)冷凝器的散熱效率形成一定影響,其表面溫度也會(huì)有所升高。在這種情況下,制冷劑在冷凝器內(nèi)的物理變化也會(huì)受到影響,進(jìn)而使得空調(diào)制冷能力下降。
○ 怎么解決?
用高壓氣槍將水箱及冷凝器表面的異物吹凈,這樣的處理方式比較簡(jiǎn)單,但會(huì)有很大的揚(yáng)塵。如果能用壓力較小的水槍清洗既能達(dá)到很好的清洗效果,還不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。
切記不要用洗車(chē)房里的高壓水槍沖洗,這極易對(duì)冷凝器和水箱表面的散熱鱗片造成損傷。將冷凝器表面清洗干凈后,散熱效果得到了改善,水溫自然也就得到了控制。
編輯總結(jié):
雖然這篇文章說(shuō)了很多有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)的事兒,但也僅僅是泛泛的介紹而已,主要還是希望大家能從這些內(nèi)容里提取一些對(duì)自己在用車(chē)過(guò)程中有所幫助的信息,例如空調(diào)不涼、開(kāi)空調(diào)水溫高等常見(jiàn)問(wèn)題的解決辦法,當(dāng)然,我并不是在鼓勵(lì)大家自己動(dòng)手處理它們,不至于在修理廠(chǎng)被人牽著鼻子走才是真正用意;蛟S,正是你有針對(duì)性的在維修業(yè)務(wù)接待員面前侃侃而談,他們也就不會(huì)在你身上動(dòng)什么心思了。
引發(fā)空調(diào)不涼的原因多種多樣,大到文章所提到的故障性問(wèn)題,小到在平常用車(chē)過(guò)程中因保養(yǎng)不到位引發(fā)的制冷效果不好的現(xiàn)象。例如,空調(diào)濾芯過(guò)臟,這會(huì)導(dǎo)致空調(diào)出風(fēng)量不足,進(jìn)而影響空調(diào)的制冷效果,只要定期清理或更換空調(diào)濾芯就可以避免這個(gè)問(wèn)題;另外,停用了一個(gè)冬季的空調(diào)制冷功能有可能因內(nèi)部缺少必要的潤(rùn)滑、保護(hù),致使管路密封圈出現(xiàn)老化跡象,一旦壓縮機(jī)開(kāi)啟,管路內(nèi)壓力上升后,就有可能導(dǎo)致管路接口出現(xiàn)泄漏的情況,由此看來(lái),即便是在冬季,我們最好也要讓壓縮機(jī)定期工作一段時(shí)間。
空調(diào)系統(tǒng)除了在制冷方面出現(xiàn)問(wèn)題外,在空調(diào)出風(fēng)質(zhì)量方面也會(huì)存在問(wèn)題,用車(chē)此前制作了空調(diào)清洗的文章,有需要的朋友可以點(diǎn)擊《大卸八塊求真相 探尋空調(diào)"臭"的根源》。
如果你在汽車(chē)空調(diào)制冷方面遇到了一些棘手的問(wèn)題可以到我的博客中留言,在新浪微博上@我也可以,我非常愿意為大家效勞。(圖/文 汽車(chē)之家 李博旭)
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