一辆行驶里程约1.4万km,配备手动空调系统的2013款经典福克斯轿车。该车在行驶过程中空调制冷效果差,在怠速状态下制冷效果基本正常(当地环境温度在22~30℃)。
故障诊断:据车主反映,车子在怠速情况下,空调制冷基本正常,但在行驶过程中空调制冷效果变差,其他功能一切正常。在怠速情况下,空调制冷调至最大,开2挡风,内循环,在15min内测得中央出风口的温度下降到8℃(此车的空调特性是:环境温度在30~35℃,怠速情况下,空调制冷调至最大,开2挡风,内循环,15min内狈鲜导中央出风口的温度下降到7~9℃就属正常)。为了确队故障现象,开车出去路试,车速80km/h左右行驶了一段时间,空调中央出风口的温度上升到11℃,在行驶过程中驾驶室内能听到压缩机离合器反复吸合的声音。说明故障现象确实如车主所反映的一样,怠速制冷正常,高速行驶时制冷不足。
2013款经典福克斯搭配的是膨胀阀式空调制冷系统,其系统工作1、图2所示。
压缩机的控制过程是GEM接收到空调控制模块开启空调的请求信号以及当时的环境温度信号后,通过CAN网络线传送给PCM,PCM再结合自身接收到的低压循环开关信号(当空调系统低压端压力低于180±20kPa时空调压缩机离合器开关断开)、空调系统压力信号(当制冷剂压力达到3100±200kPa时,空调压缩机离合器断开;当压力下降到2600±200kPa时,空调压缩机离合器接合)来做出判断,若满足条件则使空调压缩机电磁离合器继电器通电离合器接合,压缩机工作。当制冷剂循环中的压力过高或过低时,PCM通过切断压缩机离合器来保护制冷系统部件。
根据故障现象和试车收集到的信息(压缩机离合器反复吸合),结合空调制冷系统控制原理分析,引起此故障现象的原因有以下几种可能:
(1)A/C信号、鼓风机开关信号、环境温度信号、空调系统压力信号、低压循信号丢失或是信号失真。
(2)空调系统制冷剂不足。
(3)空调系统内有水分,在高速行驶时管路结冰。
使用空调压力表测得发动机在怠速转速下,空调管路低压端的压力为230kPa左右,高压端压力在1500kPa左右。空调系统压力正常,排除了空调制冷剂不足的原因。为了模拟高速行驶的条件,踩下加速踏板,将发动转速维持在1800~2200r/min,此时测得的空调系统压力值如图3所示。
低压端在280kPa左右,高压端在1700kPa左右,压力正常。而此时发现压缩机电磁离合器反复的吸合和分离。中央出风口的温度也上升到11℃。此时空调管路压力正常,为什么此时空调压缩机离合器会反复的吸合和分离呢?是否是由于PCM接收到的信号有误?用福特专用诊断仪IDS进到PCM里面读取离合器分离时空调管路的压力值如图4所示。
发动机转速在1800r/min左右时,空调管路内高压端的实际压力值为1700kPa左右。而此时PCM从压力传感器收到的压力信号从1750kPa突然跳到3510kPa。由空调系统的控制原理可知,当系统压力达到3100±200kPa时,PCM控制空调压缩机离合器断开,当压力下降到2600 ±200kPa时,压缩机离合器又重新接合,所以压缩机会反复的接合和分离。空调系统的压力数据流会随着发动机的转速变化而变化,说明从压力传感器到PCM的信号线路止常。造成空调系统压力信号虚高的原因是空调压力传感器本身故障(在达到一定压力值后突然升高,信号失真)。更换新的空调压力传感器后故障排除。更换后在发动机转速3048r/min时读取到空调管路的压力值才是2050kPa,如图5所示。
在相同的发动机转速条件下1800r/min左右,此时的压力才1820kPa,如图6所示。
故障总结:此车的故障原因是空调压力传感器本身信号失真,PCM控制压缩机离合器反复断开,空调系统制冷能力下降所致。在日常检查维修工作中理解故障系统的工作原理是根本,在了解其工作原理的基础上不仅要借助传统的检测工具(空调压力表)进行检查,更要善于利用相应故障系统的数据流来进行分析判断,也只有这样才能提高汽车维修诊断能力,快速排除故障,提高上作效率。