新能源电动汽车空调系统故障分析

新能源电动汽车空调系统故障分析

赵成吉

江苏吉麦新能源车业有限公司 江苏 徐州 221011

摘 要：汽车空调作为影响汽车舒适性的主要因素之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制等功能，汽车空调已成为汽车市场竞争的主要手段之一。新能源汽车作为今后汽车市场发展的重要方向，其空调系统的原理与传统燃油汽车存在一定差距。

关键词：新能源电动汽车；空调系统；故障分析

一、新能源电动汽车空调系统构成及工作原理阐述

新能源电动汽车空调系统构成与传统汽车空调构成并无显著的区别，空调压缩机、驱动电机、空调风管总成、管路总成及冷凝器和控制面板、传感器等都是组装新能源汽车的关键。压缩机是汽车空调制冷系统的动力源，为制冷剂循环提供动力，保证制冷系统正常运转。压缩机在电磁离合器的吸合作用下将皮带输送来的动力传送给压缩机斜盘，斜盘在转动的过程中带动活塞上下往复运行，将低温低压气态制冷剂吸入气缸通过压缩变为高温高压的气态排出压缩机；冷凝器在冷却风扇的散热吹风下将高温高压气态的制冷剂冷凝成中温高压的液态，干燥储液器将液态的制冷剂干燥、过滤后流向膨胀阀，膨胀阀的节流装置相较于系统管路更细，由于膨胀阀的节流作用，在流出极小的膨胀阀出口进入空间比较大的蒸发器时，由于空间迅速扩大，压力降低，高压液态的制冷剂开始汽化蒸发，制冷剂流经蒸发器并在蒸发器中完成蒸发过程。蒸发后的液态制冷剂转化成低温低压气态再被压缩机吸入，继续下一个制冷循环。要注意的是，液态制冷剂在蒸发的过程中会大量吸收蒸发器周围空气的热量，从而使流过蒸发器表面的空气变凉，起到降温的作用。鼓风机将车外的热空气源源不断吹过蒸发器表面从而使得热量被吸收，变成冷空气送进驾驶室内，制冷效果由此形成。

二、新能源汽车空调常见故障分析

1.制冷剂循环问题

系统虽有制冷剂，但制冷系统中某个部件堵塞，制冷剂在系统中循环受阻，制冷能力下降。或者制冷系统中某个部件有故障（如膨胀阀、变排量压缩机等）会使进入蒸发器的制冷剂增多，蒸发不充分，还可能造成蒸发器表面结冰，吸收车厢空气中热量的能力下降。还可能是电控部件或线路异常造成压缩机不能吸合，甚至压缩机本身损坏。这些因素可能造成制冷不良或不能制冷。

2.冷冻油问题

①制冷剂和冷冻机油中存在过多杂质。无论是制冷剂还是冷冻机油中，如果其杂质过多那么都会导致系统堵塞的情况，进而引发制冷量不足。针对此类情况检查时，可以观察其制冷管道和部件，如果连接处出现热冷突变等情况，则证明此处出现堵塞情况。冷冻机油过多。如果置于制冷系统中的冷冻机油高于标准量时，那么借助视镜即可观察到浑浊条纹的出现。②冷冻机油过量也是造成制冷效果不佳的又一原因，可以借助放出冷冻油的措施使这一现象得到有效地解决

3.热交换问题

表面脏污，造成释放热量能力下降。如果蒸发器表面或空调滤芯脏污，造成吸收热量能力下降。如果蒸发器内部损坏，也可造成吸收热量能力下降。如果冷冻机油加注过量，冷凝器、蒸发器内冷冻机油过多也影响热交换。电控部件或线路（如冷却风扇、温度混合风门、压力传感器、温度传感器等）出现故障，也会影响热交换。这些原因会造成冷不良甚至不能制冷。

4.膨胀阀故障问题

①膨胀阀滤网堵塞。如果膨胀阀中滤网无法保持畅通，那么吸气压力也将会受到连带影响出现吸气压力过低和排气压力升高等现象，制冷效果也会因此受到影响。②膨胀阀开度不合理。膨胀阀开度如果控制不佳出现过大现象，那么无论是高压力还是低压力都会出现过高现象，这时过量的制冷剂经过蒸发器后会出现不完全蒸发的现象，制冷效果不升反降；如果膨胀阀开度过小，那么进入到蒸发器中的制冷剂量也会降低，制冷效果也会受到负面影响而导致降低。

5.压缩机问题

压缩机如果出现内部部件损坏，必然会出现内部泄露的情况，在此背景下，不仅低压侧压力过高，而且高压侧压力也会低于相关标准，进而引发空调制冷量不足。

三、空调不制冷故障诊断过程

①先观察压缩机皮带是否缺失、过松。起动汽车，打开空调看压缩机是否吸合。如果吸合从制冷系统开始检查，如果没有吸合；关闭发动机观察压缩机、传感器线路连接是否可靠；空调相关保险是否熔断。如果有故障进行修复。如果没有故障，进行下面检查。②检查系统中制冷剂的数量。将回收加注机连接到空调系统，观察制冷剂静态压力。如明显小于表1中对应的数值，应重新加注制冷剂。如仍不制冷，进行下面检查。③检查制冷剂的循环状况。起动汽车，打开空调，温度设置最冷，风量设为最大，发动机转速为1500～2000r/min。观察压力表数值，气温25-35℃时，低压侧0.15-0.20MPa，高压侧1.37-1.57MPa。如果低压压力高，高压压力低压差小，压缩机损坏；低压压力为负，高压压力低压，膨胀阀堵塞。如果压缩机没有吸合。检查控制系统。④连接故障诊断仪进行检测。用故障诊断仪对空调压缩机电磁离合器进行控制测试，如果正常吸和，电磁离合器相关线路正常。接下来读取相关数据流，查看空调请求信号是否正常，相关温度、压力传感器数据是否正常。通过上述测量，可以判定故障范围，对相应部件或线路检修或更换，排除故障。

四、空调系统维修操作规程

在对电动汽车空调进行检修时还要严格依照以下规程来实施，这也是规避安全事故发生的有效措施。具体来讲，①使点火开关处于关闭状态，并保证钥匙未处于智能系统探测范围当中。②使12V辅助电池负极端子断开。③除了要穿戴好安全防护用品外，还要按照规定设置警示牌等安全隔离措施。④将高压电池的橙红色手柄拔下并等待至少十分钟以上时间，以此保证变频器总成内高压电处于放完状态。⑤围绕变频器输出端子的电压进行严格检测，并在其电压为0V的基础上，立足于实际故障情况开展相应的故障检修工作。如果在维修工作中需要将高压电路进行断开处理，那么则需要借助绝缘胶带将其包裹起来。

5. 空调系统疑难故障诊断方法

检查系统中制冷剂的数量，将制冷剂回收加注机连接到空调系统，检查空调制冷剂的静态压力为0.90MPa基本正常。检查空调工作压力。起动发动机，打开空调，温度设置最冷，风量设为最大，发动机转速为（1500～2000）r/min。观察压力表数值，低压侧0.25MPa，高压侧1.75MPa，压力值比正常范围偏高。为了排除制冷剂过多的原因，重新抽真空、加注制冷剂后，再次检测工作压力仍然偏高。由于压力偏高，先检测热交换方面的故障。检查冷凝器及散热器表面是否堵塞、脏污，经检查没有堵塞、脏污；再检查散热风扇工作状况，风扇高速运转，检测风扇工作电流为10A，散热工作风扇正常。风扇工作正常，但散热不良，原因可能是冷凝器内部堵塞或冷冻机油加注过多。更换冷凝器，抽真空、补充冷冻机油加注制冷剂。起动发动机，打开空调，再次对中央出风口温度进行检测，环境温度33℃，相对湿度为60%，用温度计检测中央出风口温度9℃。故障排除。

结束语：

新能源汽车空调系统与传统汽车空调系统虽然在工作原理与组成结构方面存在一定差别，但其实出现的故障类型则大同小异，我们在新能源汽车空调系统故障检修过程中，需要借助适合的诊断设备及诊断资料，结合空调系统的工作原理及构造组成，采用正确的检修流程和检修方法，就能检修新能源汽车空调的各种故障。

参考文献：

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2. 雷艺.纯电动汽车空调压缩机不运行故障诊断浅析[J].汽车与驾驶维修（维修版），2019（3）：74-75.

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