空调系统不制冷故障诊断

任务情境

一、任务描述

一辆丰田卡罗拉轿车，进厂维修空调故障。客户反映空调不制冷。你的主管将此任务交给你，你能处理吗？

二、任务提示

要能正确处理制冷系统的故障，需要了解制冷系统的结构与工作原理，并熟悉制冷系统常见故障现象、检测方法和诊断思路，具备基本作业项目的操作能力，如制冷剂加注、空调系统元件检测、电路分析等。

任务目标

一、知识目标

（1）能描述汽车空调系统组成、原理、常见制冷故障现象。

（2）能描述汽车空调系统不制冷的故障检修注意事项。

（3）能描述汽车空调不制冷的故障检修方法。

二、能力目标

1.能进行汽车万用表、测试灯、解码器、冷媒加注机、风速计、测温仪等工具的使用。

2.能识读汽车空调制冷系统电路图、维修手册。

3.能进行汽车空调系统不制冷的故障检修。

必备知识

一、基本知识

1.汽车制冷系统常见故障

空调作为车辆一个相对独立的系统，其故障类型与其结构密切相关。一般而言，空调制冷系统的故障可分为以下几类：

1）空调系统不工作

该故障出现时，驾乘人员操作空调面板后，空调系统不运行，所有功能不工作。

故障诊断应先从故障现象入手，并实车确认故障现象是非常重要的。出现该种故障时，维修人员应重点检查空调系统的供电及线路方面，以及整个空调系统的控制单元是否正常工作。

2）空气流量控制故障

空气流量控制故障指的是鼓风机及其调速控制系统出现故障。出现该故障时，通常会出现鼓风机不工作、鼓风机异响、鼓风机转速失控、风量不足等现象。

出现该故障时，维修人员应重点检查鼓风机及其控制电路。维修时，应结合鼓风机控制电路及维修手册进行。

3）温度控制故障

常见的温度控制故障为没有冷风（或暖风）吹出、出风温度比设置的低或高、出风温度响应较慢、温度调节失控（仅最高或最低）等现象。

出现上述故障时，重点检查制冷系统（暖风系统）组件，测量空调系统的诊断参数，判断故障出现的部位，并综合运用诊断仪读取故障码、数据流测试、主动测试及电路检查及元件测试等方法判定故障。

4）模式失控

模式故障指的是内外循环模式故障或出风模式故障。例如内外循环不能切换或出风模式不能切换。

出现上述故障时，应重点检查控制单元和伺服电机及其控制电路。

5）怠速提升故障

当开空调时，空调系统会给发动机模块发出怠速提升请求信号。当系统出现故障时，发动机怠速不提升或持续提升，此时应检查空调面板及其电路、信号传输线路等。

6）空调异味

空调异味产生的原因是在蒸发箱密闭的空间内产生了霉菌或空调滤清器失效。出现空调异味时，应检查空调滤清器，以及对蒸发箱及排水管道、风道等进行清洗消毒杀菌。在使用过程中应提醒客户正确使用空调。当开冷气时，在关闭发动机前应提前几分钟关闭空调，但保持鼓风机工作，使蒸发器内的湿气被吹出，减少内外温差，避免细菌滋生。

2.汽车空调常规检查方法

汽车空调在检查过程中，要做到一听、二看、三摸、四检查，具体步骤如下：

启动发动机并稳定在1 500 r/min左右，将空调系统的鼓风机启动并置于高速挡，置功能键于A/C挡。并移动调温键从冷至热，再由热至冷慢慢移动，测定或手感空调出风口的温度变化以及各控制键的操纵是否灵活、轻便。

1）一听

从压缩机的运行声音状况来判断其运转状况。

（1）听到压缩机传出清脆而均匀的阀片跳动声，即为正常。

（2）听到有敲击声，即表明制冷剂有“液击”声或者喷油（油量过多）敲缸等故障。

（3）听到机体内有较严重的摩擦声以及离合器时而发出摩擦声，表明是压缩机负荷太重，润滑油不足以及离合器打滑。

（4）听到外部有拍击声，是V形皮带太松或是严重磨损。

（5）听一下空调器内的风扇转动是否有响声。如果风扇有响声， 表明是叶片碰击异物、风扇轴承磨损或者缺油。

（6）当在停机过程中，清晰地听到机体内运动部件的连续撞击声，则是内部的运动部件的磨损严重，引起轴与轴承之间，活塞与缸体之间，连杆与轴之间间隙过大或者出现松动。

2）二看

（1）观察冷凝器表面是否清洁，因为杂物和泥土附在冷凝器上会影响制冷效果。平时要经常用水清洗冷凝器。但是应注意，在清洗冷凝器时，不要把翅片碰变形。对于已变形的翅片，应细心地用尖嘴钳矫正过来。

图4-6-1　听、看示意图

（2）汽车空调器的蒸发器进风处，一般汽车都装有空调滤芯。所以要定期观察空调滤芯。

（3）观察空调制冷系统的所有连接部位是否有油渍。一旦有油渍，说明此处有制冷剂渗漏，此时应用电子检漏仪或其他类检漏装置进行检查。一旦发现或确定有制冷剂泄漏，必须马上排除故障。

（4）检查压缩机轴封是否渗漏。

（5）仔细检查各软管有无磨损、老化、鼓泡、裂纹和渗漏等现象。由于汽车的冷、暖系统采用了大量的橡胶管，在汽车行驶过程中易与汽车车身摩擦产生磨损，在发动机室内因经受高温易老化，制冷管遇低温容易龟裂，结果导致制冷剂和冷冻润滑油泄漏，使水分、空气和灰尘渗入，使压缩机及各个部件受到损害。因此，一旦发现橡胶管和发动机接触，要及时隔开并固定好橡胶管。胶管穿过金属板，一般都应有防护套，并注意防护套要固牢，否则金属会割破胶管。

3）三摸

用手触摸正在运行中的空调系统管路和各部件的温度。一般在正常情况下，高压端的管路温度应在55～65 °C范围以下，而低压端管路因处于低温状态，所以低压端的部件和管路，连接部分表面都会结有水露。

（1）用手小心摸触高压区，特别是高压端金属部件，如压缩机的出口阀、冷凝器、储液干燥器等。这些部分应都是热的，正常为手感热而不烫手。若手感烫手，则应先检查冷凝器的冷却是否良好，冷凝器表面是否清洁而无杂物，风扇的风量是否过小。此时可以试用大风扇对着冷凝器吹，若温度还是烫手，则可能是制冷剂过多。若高压端手感热度不够，则为制冷剂过少；若没有温度，则为制冷剂漏光。

（2）低压管的手感为冰凉，有水露，但不应该有霜。若有霜说明系统有故障，可能是膨胀阀的故障也可能是制冷剂充注太多，需要放掉一些；或者是蒸发器的温度传感器或恒温器出现了故障。

（3）如果在储液干燥器上出现霜或水露，这说明干燥剂已破碎堵住了制冷剂流动管道，而且此处的前端高压区表现为热度是很烫手的。此时必须尽快排除堵塞问题，换上一只新的储液干燥器。

（4）膨胀阀的手感温度是比较特殊的，它的制冷剂进口连接处是热的，而其出口连接处是凉的有水露。

（5）用双手触摸压缩机的进气口和排气口，手感温度应该有明显的差别。若没有温度差别，则说明制冷剂已经全部漏光；若差别不大，则说明制冷剂不足。

（6）用手摸触各个接头是否已经松动等。特别是一些电器插接器的连接是否松动，这些对空调系统的正常工作都有极大的影响。所以，正常的检查必须包括对电器连接件的固定、紧固和清洁等。

4）四检查

对系统进行了上述3个步骤的初检后，还需做进一步的检查，以准确判断空调系统的故障所在。

（1）检查V形皮带的张力。

空调带轮直径不同，中心距不同，所要求的张力也不同；新、旧V形皮带的张力也不同；即使是新V形皮带，用上5 min后，其张力也会发生较大变化。所以对新安装的V形皮带必须进行两次调整。第一次为新安装后，调整到规定值。运行30 min后新V形皮带两边的毛边已经磨去，再进行第二次调整。

（2）检查电磁离合器。

接通离合器电源开关，此时压缩机应马上运行；断开电源，压缩机应立即停止运行。若不是这样，应先检查开关是否损坏，再检查电磁线圈是否正常。

（3）检查风扇电动机的调速器。

打开风扇电动机开关后，从低挡到高挡进行转速调节，以检查其送出的风量是否有变化，若没有变化，则可能是调速器的电阻损坏。

（4）检查高、低压保护开关和过热保护器。

高、低压保护开关和过热保护器的功能是在制冷系统发生故障时，保护压缩机和制冷系统不会损坏。它们都和空调开关、风扇开关串联在一起。当系统工作压力太高，或者当环境温度太低，制冷剂泄漏过多，高、低压力开关便会切断压缩机离合器电路。

（5）检查供暖系统。

首先应保证有足够的冷却液，冷却液若不干净或有铁锈，液色变黄，都应该将冷却液放掉，再用化学清洗剂清洗冷却系统，用清水清洗干净，然后加满冷却液。启动发动机至冷却液温度正常。拨动调温键至取暖位置，这时出风口应有温暖空气吹出。

（6）检查膨胀阀。

膨胀阀的毛细管应牢固地夹紧和用绝缘布包捆在蒸发器出口处，有的毛细管应准确插入制冷管路的插孔中，并用感温油包覆。

（7）检查视液镜。

汽车空调一般装配有视液镜，用来观察制冷系统内部制冷剂的流动情况，大多数轿车的视液镜设置在储液干燥器的出口处，只有个别轿车，大、中型客车视液镜设置在储液干燥器和膨胀阀之间的管道上。视液镜的设置，给保养汽车空调带来了许多方便。在检查汽车空调时，可以通过观察视液镜中制冷剂的流动状况来确定制冷系统制冷工况是否正常。通过视液镜来检查制冷系统制冷工况的步骤如下：

启动发动机，并将转速稳定在1 500～1 700 r/min，让制冷压缩机运行5 min。擦干净视液镜的玻璃，把空调功能选择键置于最大制冷状态，且使送风机（包括空调器和冷凝器送风机）达到最高转速。这时可以通过视液镜中观察到如下几种情况，如图4-6-2所示。

图4-6-2　视液镜检查情况分析图

① 清晰。视液镜内没有气泡出现，也看不见液体流动。这种状况表明系统有3种状况：

a.表示系统内制冷剂已全部泄漏光。这时若用手触摸压缩机进、排气口，没有温度差异，空调器出风口的空气温度亦不冷。这时应立即关闭发动机，检查制冷系统制冷剂泄漏的原因，并进行维修。

b.制冷剂过多。两手分别触摸压缩机进气管和排气管口，温差明显，而且高压侧有烫手感，低压侧能看到冰霜；空调器出风口的温度比正常制冷剂量时高3～5 °C；关闭空调系统压缩机45 s以后，视液镜内仍然清晰无气泡流过，便可以判断是系统内制冷剂量过多，此时便必须把多余的制冷剂排除。否则，会出现管道破裂，制冷性能降低，能耗上升等故障。用压力表测量高压端，则其值超过正常值。

c.制冷剂适量。此时的现象和制冷剂量过多时相比较，首先是高压不烫手，出风口的温度较冷。

② 偶有气泡。偶尔或者缓慢地看到有少量气泡流过，此状态说明制冷剂量稍有不足或制冷系统的干燥剂已经饱和，制冷剂内有水分混入。区分上述情况的方法如下：

a.当膨胀阀有结霜现象出现，并且视液镜有时能看到变颜色的干燥剂，则说明系统制冷剂含有水分，应马上更换干燥瓶。

b.当膨胀阀没有结霜现象出现，说明制冷剂量不足，必须加入适量的制冷剂，并检查有无泄漏之处。

③ 有大量气泡或泡沫状。此状态说明系统内制冷剂量严重不足，并伴有大量水分和空气进入系统。此时必须采用制冷剂检漏仪查漏维修。然后将制冷系统抽真空，加入足量的冷冻润滑油和制冷剂。

④ 视液镜的玻璃上有机油条纹或污浊。表明系统有如下3种故障：

a.如果压缩机进、排管有明显温差，此时关闭空调系统压缩机，视液镜内玻璃的油渍干净，说明系统制冷剂量略少，而冷冻润滑油量过多。此时应从系统内释放一些冷冻润滑油，再加入适量的制冷剂。

b.如果压缩机进、排气管有明显温差，此时关闭空调系统压缩机，玻璃上留下的油渍是黑色或有其他杂物，则说明空调系统内的冷冻润滑油已变质、受污染。此时在清洗制冷系统后，重新注入冷冻润滑油和制冷剂。

c.如果压缩机进、排气阀门没有明显的温差，空调器出口也没有冷气出来，则说明制冷剂已全部漏完，镜上的是冷冻润滑油。

3.空调系统故障现象及可能原因

利用空调系统常见的故障症状表，可以了解产生各种故障背后的原因。在故障诊断时，可以按照由简单到复杂、由表及里的方式逐一排查可能引起故障的各种可能，不断进行故障分离，直至找到故障点，最终进行修复排除故障。

不同车型，由于其空调结构有细微差别，特别是控制系统和电路有差别，故障症状表也会有些不同。

以下将以丰田卡罗拉为例来说明故障症状表的应用，见表4-6-1。

表4-6-1　卡罗拉空调故障症状表

续表

续表

二、基本技能

空调系统不制冷故障诊断步骤

空调系统不制冷故障应重点检查制冷系统及控制系统是否存在故障。

1）准备工作

（1）防护装备：工作服、工作帽、手套、劳保鞋。

（2）手工工具：拆装工具一套。

（3）仪器设备：歧管压力表、红外线测温仪或温度计。

（4）材料准备：干净的抹布。

2）控制系统检查

（1）检查电源电路。

在表4-6-1中，列举了空调系统的电源电路。如果电源电路出现故障，整个空调系统将不工作，系统也不会制冷。

在维修时，应对照车型的电路图，仔细检查空调系统的电源电路，确保每个供电保险、继电器及供电线路不存在故障。

（2）检查控制单元及面板。

打开点火开关，启动发动机，开启空调。观察控制面板上的按钮按键是否能工作。

在维修时，应连接诊断仪，观察诊断仪能否与空调控制单元通信或读取控制单元的故障码。同时，应利用诊断仪读取数据流的功能，读取压力信号和温度信号、压缩机接通信号、怠速提升信号，并做好记录。如果诊断仪无法与空调控制单元建立联系，则表明控制单元电源电路、控制单元本身或总线通信线路有问题。

（3）检查传感器和执行器电路。

在第（2）项检查中，利用数据流分析传感器工作状态是常用的方法。另外利用执行器的主动测试可以判断执行器及其线路是否正常工作。

除此之外，直接检查传感器和执行器也是非常重要的能力。在空调系统中，要注意检查环境温度传感器和蒸发器温度传感器信号，若线路有故障会导致空调不工作。另外，压力传感器及线路、压缩机电磁阀控制电路也是检查重点。空调开关打开后，要观察压缩机是否运转，并通过视液镜观察制冷剂是否流动。

控制系统从电源、信号输入、信号控制处理和信号输出执行等方面保证空调系统正常运行，在检查时，要确保这些信号正常。

3）制冷系统检查

如果控制系统正常，则把检查重点放在制冷系统。

制冷系统常见的组件是压缩机、冷凝器、干燥罐、膨胀节流元件、蒸发器、管路及工作介质 ── 制冷剂。

（1）压力测量。

通过压力测量，可以较好地判断制冷剂是否存在泄漏、制冷剂是否含有空气或水分、制冷剂是否循环不畅或压力不够等。所以，制冷剂压力是制冷系统最重要的诊断参数。压力测量的步骤与方法在之前的学习任务中已提及。

如图4-6-3所示，可利用压力表测量空调系统高压和低压端的压力，以判断制冷剂量及压缩机和系统循环是否存在故障。压力数据应根据维修手册的规定来判断，此外还应结合测试时的温度、湿度加以判断。

图4-6-3　高低压管路压力正常

如图4-6-4所示，低压端偏低，高压端正常至偏低。故障原因可能是制冷剂不足，即表明空调系统中出现了泄漏。维修时应先回收制冷剂，再检漏，确保无漏点后加注规定量的制冷剂。

图4-6-4　低压偏低，高压正常至偏低

如图4-6-5所示，高压端和低压端压力都偏高。可能的故障原因是制冷剂中含有空气、制冷剂过量、膨胀阀未闭合或者冷凝器冷却效果太差。在维修时，应检查膨胀阀和冷凝器，回收净化制冷剂，加注适量的制冷剂。

图4-6-5　高低压管路压力都偏高

如图4-6-6所示，低压端偶尔出现真空状态，说明制冷剂中有水分，在膨胀阀处形成了冰堵现象，或者是蒸发器温度传感器故障，导致了蒸发器表面结冰。

图4-6-6　低压正常至过低，高压正常至偏高

如图4-6-7所示，高低压端压力都过低，说明制冷剂循环出现故障。通常是由于膨胀阀卡死或干燥罐堵塞导致。

图4-6-7　高低压端都过低

如图4-6-8所示，高压过低，低压过高。出现这一现象则表明压缩机压缩故障。可能的原因是压缩机皮带松动或打滑、压缩机损坏、压缩机电磁离合器打滑或未调整好。

图4-6-8　高压过低，低压过高

（2）温度测量。

温度测量一般使用红外线测温仪（见图4-6-9）或普通温度计进行测量。

图4-6-9　红外线测温仪

测量点分别是高低压管路、冷凝器进出口端、压缩机表面和出风口内。通过温度测量，可以了解系统的工作情况。

3）维修方式

如发现故障，一般的维修方式为制冷剂净化再加注、系统检漏补漏、部件更换或线路修理。在维修时，要结合实际故障，运用空调的工作原理来判断系统故障。

三、学习小结

（1）空调系统常规检查的方法是一听、二看、三摸、四检查。

（2）空调系统属于电控系统，在检查时应检查传感器、执行器及控制单元和电路。

（3）在排除空调系统不制冷故障时，先应检查控制系统，再检查制冷系统的组件和制冷剂循环的工作状况。

（4）对空调系统的压力和温度进行测量，对元件及电路进行检查是维修诊断的基本能力。

四、任务评估

本情境中，空调不制冷，首先检查制冷系统，确认正常后，检查控制系统。

五、自我评估

1.填空题

（1）空调系统中最重要的诊断参数是_________和_________。

（2）在进行故障诊断时，除读取故障码外，可以利用诊断仪读取____________和执行_________功能来辅助诊断。

（3）红外线点温计是用来测量___________________________一种仪器。

2.判断题

（1）在空调系统中制冷剂含有水分易导致冰堵现象。（　　）

（2）视液镜观察制冷剂中没有气泡表明制冷剂量充足。（　　）

（3）冷凝器冷却不良会导致制冷效果差。（　　）

（4）空调低压开关装在低压端，高压开关装在高压端。（　　）

3.选择题

（1）在对空调系统的冷凝器进行温度测量时可选用（　　）。

A.红外测温仪　　　B.温度计　　　C.压力表　　　D.以上都是

（2）在进行压力测量时，发现高压端压力低，低压端压力高，则表明以下哪个部件有故障？（　　）

A.冷凝器　　　B.膨胀阀　　　C.压缩机　　　D.蒸发器

（3）如果干燥罐堵塞，则以下说法正确的是（　　）。

A.干燥罐到膨胀阀的管路结霜　　B.高压端压力高

C.制冷效果差　　　　　　　　　D.以上都是