清远市技师学院汽车与制冷工程系 黄沃光

丰田皇冠3.0轿车空调冷气不足故障的诊断排除

清远市技师学院汽车与制冷工程系 黄沃光

汽车空调不制冷或冷气不足，是空调系统的常见故障，对其基本的检修方法一般维修工都能掌握。一种是从容易部位入手，通过眼观耳听找到原因，我们称之为感官检查法；而另一种检测方法是仪表检测法，容易被大家忽视，该方法往往能帮助我们准确快捷地查找故障原因。

一、故障分析

1. 故障车型。丰田皇冠（CROWN）3.0，JZSI33-2JZ豪华版，行驶里程95 000km。

2. 故障现象。该车故障发生在夏季，据车主反映该车在一次空调维修后（换压缩机）空调系统工作一直不正常。下雨天或者在车库内，出风口吹出的冷气还过得去。但一到中午有太阳时，车内冷气明显不足，有时基本上无冷气。而且，该故障已经进行过多次修理，也换过不少零件，每次修理后，大概会好几天，几天后故障又出现，无法排除。看样子，这是一个软故障（较难排除）。

3. 故障诊断排除。根据车主的描述，我们初步判断应该是该车空调制冷不足。为了能迅速、准确地找出故障原因，排除故障，我们参阅了该车的车间维修手册，认真地了解了该车空调系统的结构及工作原理。

（1）空调压缩机。斜盘式、排量20cc、带泄压保护，当系统内高压达到3.51～4.40MPa 时，泄压阀打开，泄放制冷剂；当系统内高压降至3.02MPa 后，泄压阀关闭，停止泄放制冷剂（见图1）。

（2）节流方式。膨胀阀双管L型、前后空调独立控制。

（2）节流方式。膨胀阀双管L型、前后空调独立控制。

由结构图2可看出，该车的空调系统并不复杂，与普通的汽车空调差别不大，只是温度调节方面略为复杂一些。

在了解了该车空调的结构后，根据车主反映的情况，我们首先进行了目视和初步检查，方法是启动发动机，打开空调A/C开关，并将鼓风机风量及冷度开关设定到最强和最冷位置。测量出风口温度14～16℃之间，低压管有凉的感觉，环境温度36℃（车停在外面），空调压缩机长转。确如车主所说，该车制冷效果很差。据此，我们对系统做了如下检查。

二、通过感官检查

1. 压缩机运转状态。

（1）传动皮带是否断裂或松弛，若传动皮带太松就会打滑，加速磨损而不能传递动力。

（2）压缩机内部是否有嗓声。嗓声可能是由于损坏的内部零件造成的，内部磨损就不能有效压缩。

（3）压缩机离合器是否打滑。

通过检查，没发现有异常。压缩机、传动皮带是新的（丰田原厂件）。

2. 冷凝器及风扇状态。

（1）冷凝器散热片是否被尘土覆盖。

（2）冷凝器风扇是否运转良好。

检查结果，各部件良好（多次检修都清理过）。

3. 鼓风机风扇运转状态使风机在低、中、高三速度下运转，若有异响或电动机运转不良，则应进行维修或更换，否则送风气流不足。经检查，无异常现象。

4. 制冷剂液量的检查。

（1）通过观察窗如看到大量的气泡，说明制冷剂不足。若向冷凝器泼水，使其冷却，在观察窗口仍见不到泡沫，说明制冷剂过量。

（2）检查各装置连接处和接缝是否有油污。在过接处和接缝有油污，表明该处有制冷剂泄露，应重新紧固或更换零件。（可用检漏仪）

5. 暖通阀和热控风挡是否关闭，其他风挡调节是否正常。通过以上检查均未发现问题，风扇、离合器等都是新换的，制冷剂数量也符合要求，各装置工作良好，暖风阀和热控风挡均已关闭到位，可以排除以上引起故障的可能性。该车车主也说，这些部位已多次检查过，没发现过问题。

三、利用压力组表检查

这种方法利用成套压力表测量系统压力，根据压力的变化，查找故障位置。首先关紧压力表的高压端和低压端开关，在停机状态下，将制冷剂加注软管连接在压缩机相应的维修阀上，并利用制冷剂装置中的制冷剂压力，排出软管中的空气。此时高低压端读数应处于平衡状态0.6MPa。启动发动机维持1 500rpm，鼓风机转速设在最高档，冷气设在最大位置，处于再循环状态。正常读数为：R，134a；低压，0.15～0.25MPa；高压，1.4～1.6MPa。该车的系统压力低压为0.22MPa，高压为1.4MPa，基本上正常。为了方便，我们将几种常见的现象列出来对比。

1. 几种常见的高、低压侧压力表读值情况。

（1）检查高压侧与低压侧压力表，指示值基本合适。观察孔清晰无气泡，则系统冷媒加入量合适。

（2）高压侧指示比正常值略低少许，储液瓶前后管路温差不大。多数为系统冷媒不足。

（3）高、低压两侧，压力表指示均比标准高，冷凝器排出侧不热。多数是制冷剂填充过量引起。

（4）在高、低压两侧，压力表指示均比正常值高，但停机后，高压侧压力骤降。有上述症状，需更换储液瓶及压缩机油。

（5）高、低压侧压力表指示均比正常值高，低压侧管路形成霜冻或深度冷凝。应为膨胀阀失效（针阀开启过宽）或膨胀阀感温包与蒸发器接触不当。

（6）低压侧压力高，高压侧压力低，停机后，高、低压侧压力立即趋于平衡。应为压缩机阀、活塞环损坏，不能有效压缩。

（7）在低压与高压两侧，压力表指示值波动大。在对系统压力的检测中观察到，该车系统压力低压为0.22MPa，高压为1.4 MPa，压力基本符合要求，压力稳定无波动。提高发动机转速，压力变化不大。按常规来说，这样的压力，空调的制冷效果应该是可以的，但这辆车为什么就不行呢？因检查过程中没有发现明显的特征，而其车主说该换的零件也都换过了，管道也清洗过几次，膨胀阀也换过几个，还都是原厂的。如此一来故障显得很复杂，简直无法下手。

一般来说，汽车空调故障可分为两大类，一是机械与制冷设备故障，另一类是控制电路故障。前者主要表现为噪声过大和冷气不足，后者主要表现在温控失灵和怠速控制不当等。通过分析排查，我们排除了控制电路出现故障的可能性，将怀疑的重点集中在了冷却剂循环系统方面，理由如下。

2. 冷却剂循环系统故障原因。

（1）电源控制部分工作正常，开关接通后，空调电路即可投入正常工作，压缩机、风机的工作状态良好。

（2）发动机怠速自动控制装置工作正常，打开空调后，发动机转速能随即提高，无滞后现象，且工作平稳。

（3）空调安全电路（保护电路）工作正常，电磁离合器动作同步，压缩机不停机是因为蒸发器达不到设定的温度值。

（4）压力开关电路无异常。除此之外，风门及混气调节机构均能按照指令正常工作，各风门都能运动到指定的位置。因此，可以说电路部分没有问题，故障一定是在制冷设备部分。

3. 引起汽车空调冷气不足的常见原因。

（1）制冷剂过多造成制冷不足， 制冷剂与冷冻机油内含杂质过多，微堵而引起制冷量不足。

（2）冷凝器散热能力下降，也会导致空调制冷能力下降。

（3）膨胀阀或节流阀工作不良，系统有空气、湿气引起冰堵。

（4）压缩机排量不足或压缩机密封性下降，管道不畅，流量不足。

（5）蒸发器温度调节不当。

对于以上几方面，我们做了认真的分析，通过排除法来缩小故障范围。据以往的维修经验，我们知道汽车空调系统中的制冷系统结构复杂，接头线路多，运行环境恶劣，因此它的故障大部分出在该系统中。我们把某些部件出现故障后的一些特征来与该车现状对比，以便找出故障部位。

4. 某些部件故障特征与汽车现状对比。

（1）空调压缩机压缩不足或损坏，会出现的现象是压力波动大，表组指针不稳，压力不足，严重时有低压高、高压低现象出现。

（2）干燥瓶饱和的主要特征是打开空调后，低压表呈真空状态（最常见），高压指示低。

（3）膨胀阀工作异常的主要现象是压力异常、蒸发器入口挂霜、进出口无温差。皇冠系列车型最易出现的一种故障是左右出风口温差大。

（4）冷凝器工作不良时，多数会出现高、低压压力均高现象。

（5）蒸发器故障多数是渗漏、堵塞（外部）引起热转换不良，冷媒不足（换用副厂件会出现制冷不良）。

通过以上几点的对照检查，无相应的现象出现。该车已经过多次修理，可以说该检查的部位已都检查到，这些部位出现故障的几率不大。为了慎重起见，我们对以前换出的零件做了测试，没发现有问题，说明都是误诊，没涉及实际问题。要想弄清原因，还是要通过压力的变化来查找。如果管道有堵塞，压力一定会不正常。将发动机转速提高到中速，连续运转5分钟左右，观察表组，高、低压压力变化不大，继续提高发动机转速到4 000rpm，并保持，压力有所上升。过了3分钟左右，压缩机上的安全阀（泄压阀）突然打开，排除了一部分制冷剂，随即恢复正常运转。过了一阵，安全阀再次打开，排除制冷剂。我们知道，安全阀（泄压阀）的作用是保护制冷系统不因异常高温高压而受损伤，起安全保护作用。安全阀打开，表明系统温度、压力过高。但表组压力不高，说明系统循环不畅，一定是有部位堵塞。而且就在压缩机出口与冷凝器出口之间。拆检压缩机出气管，没有发现问题（也是新换的）。将冷凝器拆卸下来检查，发现在进气口内，有几片塑料片（轴承隔套），将管道堵了几条。估计问题就出现在这里，几条管道堵塞后，冷却液通道受阻，系统流量不足。取出后，又对冷凝器进行彻底清洗。装复后，进行系统抽空，加注制冷剂。启动发动机，按要求完成制冷剂加注，打开空调A/C开关，并将鼓风机风量及冷度开关设定到最强和最冷位置。运转一阵后，观察表组压力，低压0.27MPa、高压1.6MPa，（环境温度较高）压力正常。再检查低压管，手感冰凉。检测出风口温度4～7℃左右，温度符合要求。车内温度下降迅速，压缩机离合器有切断动作，系统恢复正常。故障排除。

四、结论与建议

该车的空调故障并不复杂，几片塑料片是导致故障的主要因素。多次修理未能排除故障，并不是维修人员的修理水平不高，而是工作不到位，过于相信经验，而被一些假象迷惑。再就是，忽视了系统压力与环境温度的关系，因此造成了错误的判断。此类故障现象不多见，很容易出现判断错误。这也说明了对待问题要仔细查找，认真分析的重要性。