汽车空调系统工作原理及常见故障分析

汽车空调系统工作原理及常见故障分析

摘要：作为汽车的重要组成部分，空调系统一直都在汽车中扮演着重要角色。驾驶员可以借助空调系统，对车内环境（如温湿度等）进行调节，既可提高车内

人员舒适度，还可消除附着在挡风玻璃的雾气，避免影响驾驶员的视线。但是经

过长时间使用以后，汽车空调系统不可避免地会出现各种问题。文章首先对空调

系统的运行原理进行了简单描述，然后分别介绍了空调系统制冷量不足、不制冷

以及制冷效果时好时坏三种情况下的故障诊断。

关键词：汽车；空调系统；故障诊断；工作原理

1.汽车空调系统的组成及工作原理

1.1汽车空调系统的组成

作为汽车的一部分，空调系统主要是用于调节车内环境，它对缓解驾驶员的

疲劳强度，确保车辆的安全驾驶非常重要。通常情况下，汽车空调系统包括以下

几大部件：起增温增压作用的压缩机、起换热作用的冷凝器和蒸发器、起干燥作

用的干燥罐、起节流作用的膨胀阀、起散热作用的风扇、起鼓风作用的鼓风机以

及用于连接各部件形成密闭环境的管道等。

1.2汽车空调系统的工作原理

本次以空调系统制冷为例，对其运行原理归纳如下：通过蒸发器，来自膨胀

阀的低温低压液态制冷剂和附近空气实现热交换，吸热以后成为低温低压的气态

制冷剂，同时蒸发器附近的空气温度随之降低，低温空气被鼓风机送至车内，实

现制冷。气态制冷剂随后经压缩机作用后以高温高压气态形式进入冷凝器，并经

风扇散热后液化，液化制冷剂再经干燥管干燥去水后流进膨胀阀，高温高压的制

冷剂相应地变成低温低压制冷剂，最后再次进入蒸发器，进行下一次循环。

2.汽车空调系统常见故障诊断及原因分析

对于汽车空调系统而言，由于其组成部件相对较多，出现问题的种类也多种

多样。如果汽车空调系统发生故障，为避免影响到驾驶人员的驾驶安全性以及车

内乘客的舒适性，应当及时根据空调系统的表现分析判断可能存在的问题，对潜

在问题进行故障诊断，以便快速准确地找出实际存在的问题，从而消除故障。下

面就上述几类故障进行详细分析。

2.1制冷量不足

制冷量不足是汽车空调系统常见的故障之一，对于汽车空调系统，其制冷量

不足的直接体现是，尽管调大风速，降低温度，车内仍然感觉不到明显的风量及

温降，车内的温湿度无法满足人体对舒适性的要求。导致该现象的主要原因包括

以下几个方面。

2.1.1压缩机驱动皮带松弛

为确保压缩机的正常运行，其传递动力的皮带应当松紧适度，但是经过长时

间的运行以后，传动皮带不可避免会出现一定程度的松弛，其直接结果就是在压

缩机运行过程中出现打滑，不但会发出尖锐的声音，还会严重影响到动力的有效

传递，进而导致压缩机的转速及制冷剂的输送速度下降，严重影响空调的制冷效果。对皮带松紧度的诊断方法一般是：用手拨动皮带，如果翻转角度在90°左右，则表明皮带松紧度适中，如果反转角度明显偏大，则说明该皮带已经出现松弛，

另外，还需要检查皮带是否存在损伤，如果损伤明显，则应当及时更换。

2.1.2膨胀阀开口过大

膨胀阀的主要作用是节流降压，其位置一般设置在储液筒及蒸发器中间，经

过膨胀阀以后，制冷剂处于低温低压不饱和液体状态，便于进入蒸发器进行蒸发。其阀口的开度大小会对膨胀阀产生重要影响。若是阀口开度过大，其表面温度会

有所降低甚至是结霜，导致上游压力降低，下游压力升高，进而对制冷剂的流动

性产生不利影响，进而到达空调系统的制冷量不足。

2.1.3制冷剂不足

制冷剂是制冷系统的载体，制冷剂不足是导致汽车空调系统制冷量下降的主

要原因之一。通常依靠观察干燥罐可以有效判断制冷剂是否满足需求，具体做法是：打开空调系统，待其运行稳定后，观察视液镜，若有缓慢且连续的气泡产生，则表明制冷剂不足，若有气泡不断翻转，则表明制冷剂严重不足。出现上述状况

以后，需要及时对制冷系统补充制冷剂。补充时，既可以从高压侧补充，也可以

从低压侧补充，若是由高压侧补充，为避免制冷剂倒流，应当关闭汽车发动机，

若是由低压侧补充，为避免压缩机出现“液击”现象，应当避免倒置制冷剂。对

于空调系统而言，因为其工作环境为密闭空间，一旦出现制冷剂不足的情况，基

本可以认为是系统存在局部泄漏，这就需要借助于制冷剂系统检漏仪对整个制冷

系统进行泄漏检查，查找泄漏位置并及时维修。

2.1.4制冷剂过多

若汽车空调系统制冷量不足的问题发生在新添加制冷剂之后，那很有可能是

添加的制冷剂过多的原因。由于在设计空调系统时，其散热系统的散热量与设计

制冷剂用量是相互匹配的，如果添加的制冷剂过多，那么被压缩机压缩后的气态

制冷剂也必将携带更多的热量，散热系统将无法将系统内高压侧的热量及时排出，进而影响制冷效果。此时同样可以依靠观察视液镜来判断制冷剂是否过量。如果

制冷剂添加过量，一般可以在低压侧适当排出一部分制冷剂，进而提升系统的制

冷量。

2.1.5冷凝器散热效果差

为确保冷凝器的散热效果，必须保持其表面的清洁及风机的送风量。然而，

汽车在长时间的行驶过程中，由于其工作环境的差异，再加上清理不及时，冷凝

器表面可能会被泥土或是油污等杂物覆盖，进而影响其散热效果。这就需要对冷

凝器表面进行定期清理，以确保其表面的清洁；如果风扇的驱动皮带松动，会影

响到风扇的进风量，进而降低冷凝器的散热能力，此时应及时更换皮带；如果风

扇进口被遮挡，进而影响进风量，则需要对其及时清理。

2.2不制冷

2.2.1制冷系统中制冷剂消失殆尽