一辆行驶里程约17.3万km的丰田锐志2. 5 轿车。该车空调持续工作10min左右,即从出风口吹出热风。驾驶人称,只有关闭空调,再次打开时,空调才再次开始制冷。
该车一直在外地维修站进行检查维修,主要故障表现是,当连续行车超过10 min以上时,空调系统就不制冷了。在维修期间,更换了室内温度传感器、蒸发器温度传感器,并按照原厂的要求添加了规定数量的制冷剂。但故障始终无法消除,故障发生时,电脑检测仪上显示的压缩机控制电流始终不变,维修人员认为是压缩机或控制系统问题。
首先连接丰田IT- II检测仪,读取空调系统故障码,结果发现有三个故障码,其中两个是关于左右两侧阳光温度传感器的故障码,还有一个B1441空气混合风挡控制伺服电动机电路(乘客侧)故障。
前两个故障码是由外界光线不足引起,当将车辆开到车间外部时,检测仪上的当前故障码显示就只有一个了,即B1441。如表1所示,空气混合风挡控制伺服电动机(乘客侧)的数值始终是105,没有变化。而其余风门的数值在进行风向及温度调整时是变化的。这说明其存在问题。为了验证是线路问题,还是电动机问题,将检测仪的主动测试功能调出,从栏目中选择空气混合风挡控制伺服电动机电路(乘客侧)的控制,然后进入主动测试,人为地控制该电动机的动作,此时发现,电动机脉动数值有变化,同时能明显听到电动机发出“喀哒”一声,退出主动测试时,电动机会再次发出同样声音,而对别的风门电动机测试时无异常声音发出。因此,判断是风门发卡或电动机内部滑齿。但此故障应与空调不制冷没有直接关系。
检查空调AC开关,当关闭AC开关时,电磁离合器断开,当AC开关闭合时,电磁离合器始终工作。原地进行检查,时间超过了20min,没有出现空调不制冷的情况。接下来,进行路试,结果才开了3km,感觉车里的温度升上来了。此时感觉出风口是自然风,检查电磁离合器始终吸合。观察仪器上蒸发器温度传感器的值在逐渐增高,可是看压缩机控制电流的值在0. 805 A,压缩机的压力传感器数值却只有0. 8 MPa左右。空调工作状况曲线图如图1所示。
如图1所示,点1对应的蒸发器温度是2. 4℃,点2处的压缩机压力传感器值是1. 189MPa,点3处的压缩机控制电流是0. 35A。从这个时间开始,蒸发器的温度在逐渐上升,直到屏幕右侧曲线最高点20. 8℃。在这个过程中,压缩机控制电流始终在0. 8 A,而压缩机压力传感器的数值则始终较低,从1. 19MPa降低到0. 8MPa左右。从这个过程看,空调ECU在蒸发器温度较低时,已经减小了对压缩机的控制电流(降到0. 35A),从而避免蒸发器结冰,但是在蒸发器温度开始上升后,从点3到点5,压缩机的控制电流已经恢复到正常电流值0. 8A,但是压缩机的压力却始终没有上升。
接上空调压力表组,再次路试,图2所示是路试开始前空调正常时高低压的压力显示,高低压分别是1. 5MPa和0. 2MPa。当行驶3km左右时,发现空调又不制冷了。此时,停车检查压力表,如图3所示,发现高压表的指示值比正常时低了,大约是1.15MPa,低压表指示值在0. 54MPa。而空调正常制冷时,低压侧的压力应在0. 2MPa。根据图3所示的压力值,结合压缩机电流控制处于正常状态这一情况,再结合断开AC开关,稍等片刻,合上AC开关,压缩机可以正常工作来分析,故障的原因应是压缩机可变腔室存在问题所致。在工作容积发生变化的情况下,出现内部泄漏的情况或者是由于电磁控制阀密封不严导致泄漏,出现问题后,关闭空调开关,再次打开空调控制开关,电磁控制阀通电后,暂时可以恢复正常,压力可以建立,空调能再次制冷。
更换新压缩机,并按标准制冷剂量充注后,空调恢复正常,故障修复。
下面,简单介绍一下关于变频空调压缩机的基本结构原理及故障检查方法。
首先介绍变频压缩机的结构组成,如图4所示。
压缩机由主轴、接线板、活塞、制动蹄片、转动腔、气缸和电磁控制阀组成。当曲轴旋转时,此运动经连接到轴的接线板传输,使旋转斜盘旋转。旋转斜盘的旋转运动经制动蹄片传输为气缸内的活塞运动,它执行吸收、压缩和制冷剂的排放。
下面简单地介绍一下其工作原理。
如图5所示,转动腔连接到吸入通道。吸入通道(LO压力)和出口通道(HI压力)提供电磁控制。在负载比控制下与来自空调放大器或空调ECU的信号同时控制电磁控制阀的运转。负载比控制从0~100%线性变化,以改变排放容量。
电磁控制阀通电(图6),当电磁控制阀关闭时(给电磁线圈通电),产生了不同的压力并使转动腔的压力减小。然后,加在活塞右侧的压力比加在活塞左侧的压力更大,这压缩了弹簧并使接线板倾斜。最终,增加了活塞行程和排放容量。
电磁控制阀断电(图7),当电磁控制阀打开时(不给电磁线圈通电),不能产生不同的压力。然后,加在活塞左侧的压力与施加在活塞右侧的压力相等,因而,弹簧伸长并消除了接线板的倾斜。结果,活塞没有了行程并且排放容量变为0。
对于装备了变频压缩机的车辆来说,一般会采用下述5种方式实施容量可变控制。
1)加速控制:包括起动和超车控制,在起动和超车时,降低了容量输出。
2)低速切断控制:低速时切断容量控制。
3)霜冻控制:根据各传感器信号,确定压缩机操作容量,以防止蒸发器结冰。
4)空调模式ON/OFF控制:根据空调开关信号,确定是否进行容量控制。
5)压缩机保护控制:随发动机转速增加,逐渐减小压缩机操作容量。
最后介绍可变容量压缩机检查维修时应注意的情况。
针对可变容量压缩机的维修作业,应严格按照厂家技术说明添加规定量的制冷剂,同时,应采用加注机器进行加注,常规手段无法达到合适的剂量,导致压力异常,有可能使空调不工作或工作不正常。
另外,对可变容量压缩机检查维修中,除了要采用检测仪利用数据流监控各传感器状态(尤其是电磁阀电流的控制和压力的变化)外,还要用常规的压力表对高低压进行检查。不要因为采用了容量可变控制,就忘记了常规检测的作用。