电控可变排量式空调压缩机制冷功能的故障判断改稿教案资料

电控可变排量式空调压缩机制冷功能的故障判断

随着人们生活水平的提高，消费者对汽车的要求也越来越高,特别在安全与舒适性这两方面，以往各种压缩机不能满足各种条件下所需术的汽车牢调负荷， 1985年，生产厂家将斜板式压缩机的斜板(摆盘)与压缩机主轴的角度变成可调节后，斜板式压缩机就变成了可变排量压缩机如图1所示。当斜板向与压缩机主轴垂直方向变化时，活塞的行程变短，排量减小，反之排量增大。

图1 机械式可变排量压缩机

一、机械式可变排量压缩机工作原理:

轴向定位的活塞由一个可变角度的斜板(摆盘)所驱动，斜板的角度由置于压缩机盖背面的一个真空腔室内膜片联动装置驱动，真空腔室膜片一侧与压缩机的进气口相通，另一侧与压缩机活塞下部腔室相通，斜板角度控制阀也接在活塞下部的腔室上。当空调制冷量要求提高时，进气压力高于控制点，控制阀使压缩机活塞下部腔室内的气体与进气侧相通，这样活塞下部腔室与进气管间没有压力差，压缩机会有最大的往复运动，斜板的角度在最大位置，提供给活塞以最大的行程。

当空调的制冷量要求降低时，进气压力降到控制点，控制阀会将进气口与压缩机活塞下部腔室的通路隔断，并且使活塞下部腔室与压缩机出气口相通，自活塞下部的腔室注入压力较高的气体，使膜片两侧出现压力差，进而改变斜板的角度，减小压缩机排量，实现制冷量较低的要求。

二、电控可变排量压缩机工作原理

随着技术的发展，空调制冷压缩机由纯机械压缩机外部控制发展到机械可变排量内部控制。经过进一步发展成为电控可变排量压缩机，其优点是适应性更广，只要更改控制程序便可适应多种车型，并可实现排量从无到有的无级调节，更节油且无冲击。电控可变排量压缩机适应性更广，只要更改控制程序便可适应多种车型，并可实现排量从无到有的无级调节，更加节油且无冲击。目前该项技术在国内车型上应用得越来越多，不少维修技术人员一旦遇到装有电控可变排量压缩机的车型，往往束手无策下面是针对电控可变排量压缩机简单介绍其工作原理及相应故障排除。

电控可变排量压缩机工作原理类似于机械变排量压缩机，不同之处在于电控式的控制阀具有一电磁单元，操纵和显示单元从蒸发器出风温度传感器获得信号作为输入信息，从而对压缩机的功率进行无级调节，控制阀由机械元件和电磁单元组成如图2所示。

图2 机械式和电控可变排量泵的对比（左图为机械式，右图为电控式）

机械元件按着低压侧的压力关系借助于一位于控制阀低压区的压力敏感元件来影响调节。电磁单元由操纵和显示单元通过500Hz的通断频率进行控制结构如图3所示。

图3 机械式和电控可变排量泵内部结构的对比（左图为机械式，右图为电控式）电控式在无电流的状态下，阀门开启，高压腔和压缩机曲轴箱相通，高压腔压力和曲轴箱压力达到平衡。全负荷时，阀门关闭，曲轴箱和高压腔之间的通道被隔断，曲轴箱的压力下降，斜盘的倾斜角度加大直至达到100%的排量；关掉空调或所需的制冷量较低时，阀门开启，曲轴箱和高压腔之间的通道被打开，斜盘的倾斜角度减小直至低于2%的排量。当系统的低压较高时，真空膜盒被压缩，阀门挺杆被松开，继续向下移动，使得高压腔和曲轴箱进一步被隔离，从而使压缩机达到100%的排量；当系统的吸气压力特别低时，压力元件被释放，使挺杆的调节行程受到限制，这就意味着高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断，从而使压缩机的排量变小如图4所示。

三、电控调节的变排量压缩机的优点：

压缩机一直运转，无接合冲击，提高了舒适性；通过调节蒸发器的温度使制冷量和热负荷及能量消耗完美匹配，减少了再加热过程，使出风口的温度、湿度恒定调节；由于排量可以降低到近0%，省去离合器的电磁线圈和减少皮带轮质量可使质量减轻20%(约500～800g)；压缩机的功率消耗下降，燃油消耗下降；新结构的皮带轮用于皮带传动和空调压缩机之间的力传递，消除了扭矩波动并同时起到过载保护的作用。

图4 机械式和电控可变排量泵工作原理(左图满负荷示意图，右图N280 控制波形)

四、机械与电控可变

类

型

压缩机调节方式皮带轮结构

机

械

式

机械元件按着低压侧的压力关系借

助于一位于控制阀低压区的压力敏

感元件来影响调节，斜板式压缩机的

斜板(摆盘)与压缩机主轴的角度变

成可调节。

离合器的电磁线圈和皮带轮组成，接合冲击大，

从而不能避免皮带传动的损坏。质量较重。

电

控

式

电控式的控制阀具有一电磁单元，操

纵和显示单元从蒸发器出风温度传

感器获得信号作为输入信息，从而对

压缩机的功率进行无级调节。

新结构皮带轮离合器，电控调节变排量压缩机采

用了新结构皮带轮。皮带盘由皮带轮和随动轮组

成，通过一橡胶元件将皮带轮和随动轮有力地连

接起来。当压缩机因损坏而卡死时，随动轮和皮

带轮之间的橡胶元件的传递力急剧增大，皮带轮

在旋转方向将橡胶元件挤压到卡死的随动轮上，

橡胶元件产生变形，对随动轮产生的压力增大，

随动轮随之产生变形直至随动轮和皮带轮之间脱

离连接，从而避免了皮带传动的损坏。

随动轮的变形量取决于橡胶元件温度的高低，橡

胶元件的弹性取决于结构件的温度。由于橡胶元

件和随动轮的形变，避免了发动机皮带传动的损

坏，同时防止了诸如水泵和发电机的损坏，起到

了动力的过载保护的作用。

省去离合器的电磁线圈和减少皮带轮质量可使质

量减轻20%(约500～800g)

五、压缩机维修相关数据流：08(空调)-08(数据流)

六、故障案例一

故障现象：速腾客户抱怨车子在天热的时候空调不够冷，有时冷启动十多分钟后仍无冷风吹出。

故障诊断过程：

1、所有系统都无故障记忆。

2、读取数据流。08(空调)-08(数据流) 。状态：开空调压缩机工作。

故障原因分析：

1、蒸发器温度偏高并且压缩机需要扭矩偏低。

2、压缩机正常工作电流在0.8A 左右，并且随着室内温度逐渐下降，空调控制单元会逐渐减小压缩机电流降低输出功率。

3、此时蒸发器温度为12℃，而压缩机电流已调节到最大值。此时可分析出，空调控制单元判断制冷功率不足(蒸发器温度过高)，因此以大功率输出制冷；但压缩机所需扭矩发动机为2～3 Nm，比标准值低。也就是说，空调控制单元要压缩机100%满负荷工作，但压缩机实际只需50%扭矩就能处理满负荷。

综合上述：压缩机电磁阀N280或压缩机内活塞等机构有故障，导致输出功率不足空调不够冷。故障处理方法：

1、由于无单独的N280 供货，所以更换压缩机总成。

2、更换压缩机后数据。

对比维修前后可以发现，压缩机工作电流基本一样，但压缩机扭矩提升了2～3 倍而蒸发器温度降低至3℃，系统压力提升了3bar。故障排除。

四、故障案例二

故障现象：速腾车行驶开空调约1小时后出风口不出风，关闭空调十几分钟后又可恢复。

压缩机铭牌如图5所示。