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车辆散热器堵塞引发空调制暖故障,提供精选排除实例

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:一辆雷克萨斯LS400轿车,UCF10车系,发动机型号为1UZ。接车后,首先利用汽车自诊断系统对汽车进行自检。起动发动机,检测冷却液温度正常,空调系统制冷效果良好,没有发现异常现象。该款车型冷却风扇的规定电流为:散热器风扇2.5A,冷凝器风扇3A。检查散热器外部无堵塞,考虑到有可能是硅油离合器损坏。拆开后,发现散热器内部正对硅油离合器感温元件处有三格水道堵塞。

车辆散热器堵塞引发空调制暖故障,提供精选排除实例

一辆雷克萨斯LS400轿车,UCF10车系,发动机型号为1UZ。据驾驶人反映,该车将空调开关置于自动档时,行驶一段时间后,出风口的风逐渐由冷变热,且风量越来越大,发动机温度也随之升高,有时甚至出现“开锅”现象。

接车后,首先利用汽车自诊断系统对汽车进行自检。同时按下“AUTO”和“REC”开关,将点火开关置于“ON”档,面板闪烁4次并伴有声响,表明已进入故障码检查。随后,在温度显示区显示故障码为24,含义为阳光传感器不良,在没有阳光照射的情况下一般均会显示此故障码,此外没有其他故障码。拔下DOME熔丝10s以上,清除故障码,进行执行器检查,还是没有发现故障所在。再次连接故障诊断仪读取故障码,但无故障码显示。

接下来,采用传统的看、听、摸、测方法进行故障判断。

1)打开发动机罩盖,用眼睛观察,一是看干燥过滤器视液镜中制冷剂的流动情况,看是否有气泡;二是看系统中各部件与管路的连接是否密闭可靠,是否存在泄漏,因制冷剂泄漏时常常会夹带着冷冻润滑油一起泄出,故泄漏处会有潮湿的痕迹,并可见一些粘附的灰尘;三是看冷凝器是否被杂物封住,散热片是否倾倒变形,若有此现象,将影响流过冷凝器的空气流量,导致冷凝器效果变差,使流经膨胀阀的制冷剂温度偏高,从而影响系统的制冷效果。

2)用耳朵听运转中的空调系统有无异常声音,主要是听压缩机电磁离合器是否发出刺耳的噪声。

3)用手触摸空调系统各部件及连接管路,检查温度是否正常。先检查高压回路(压缩机出口→冷凝器→储液器→膨胀阀进口),如果工作正常,应呈热或较热的状态,若某一部件的进、出口之间有明显的温差,则说明此处有堵塞现象。若高压回路没有问题,再检查低压回路(膨胀阀出口→蒸发器→压缩机进口),若工作正常应该较冷。若压缩机高、低压侧无明显温差,则说明系统有泄漏现象或缺少制冷剂。

4)将歧管压力计的高、低压表分别接在压缩机的排气和吸气口的维修阀上。在外界空气温度为25~35℃,发动机转速为2000r/min时进行检查。将风机风速调至最高档,温度调至最冷档,正常情况下,高压端压力应在1.37~1.57MPa,低压端压力应在0.15~0.25MPa。

经上述检查一切正常,但为什么空调在自动档时出风口的风会逐渐由冷变热呢?如果是散热器开关漏水或混合风门位置电动机发卡,不会出现“出风口的风逐渐由冷变热”的情况,而是一开始就没有冷风。

经过一系列检查没有发现问题,遂决定重新进行检测。起动发动机,检测冷却液温度正常,空调系统制冷效果良好,没有发现异常现象。进行长时间的道路试验,空调两侧出风口的冷风逐渐变成热风,同时冷却液温度升高,此时空调压缩机被切断。

回到修理厂,立即用诊断仪进行检测,数据流中冷却液的温度为110℃,这个温度已经超过了极限值,此时空调压缩机电磁离合器被切断是正常的。在空调系统中,为了保证系统的正常工作,往往通过压力开关、冷却液温度传感器、防霜开关、速度传感器设定工作条件,只有这些工作条件都被满足时,才允许压缩机电磁离合器接合。该车冷却液温度达到110℃,是冷凝器风扇有问题,还是冷却液温度开关出现故障呢?此外还有一种情况,就是如果继电器、高压开关损坏,也会影响冷却液的温度。

根据该车型的相关电路图(图3-10),冷却液温度开关的工作原理是:当冷却液温度在93℃以上时,端子之间应导通;当冷却液温度在83℃左右时,端子之间应不导通。高压开关在制冷剂压力不低于1.52MPa时转动。(www.xing528.com)

于是,检查1~3号冷却风扇继电器是否符合技术要求。当时风扇正在高速运转,应该不是冷却液温度开关和压力开关的问题,那么是风扇的转速不够吗?

该款车型冷却风扇的规定电流为:散热器风扇2.5A,冷凝器风扇3A。在电路中串接电流表,但测得的数值正常。

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图3-10 冷却系统电路

雷克萨斯LS400轿车空调系统是全自动电脑控制的,当空调自动档(AUTO)接通,温度开关设定到所需要的温度时,发动机控制单元会根据车内温度、环境温度及太阳光辐射角度输入的信号传送到空调控制单元,经分析比较和计算后,输出至空气功率晶体管。当功率晶体管接收到空调控制单元送来的信号时,会依据信号自动调节鼓风机空气温度和鼓风机转速,从而控制鼓风机的空气流量。如果冷却液温度过高,发动机控制单元就会强制切断空调压缩机电磁离合器,以减小发动机的负荷。空调压缩机停止工作后,车室内的温度逐渐升高,控制单元通过传感器检测到车内温度过高,就会不断调节鼓风机的转速,以增大出风量,回忆空气的对流。压缩机停止运转后,制冷系统的冷媒循环无法实现制冷,从而导致出风口出热风。由此也可以断定,该车的故障不是空调系统本身的问题,真正的故障点应该在冷却系统。

根据以上分析,对发动机冷却系统进行检查,发动机工作至高温时,用手触摸发动机的上、下冷却液管,温度没有多大差别,故可以排除节温器故障的可能性。前面两个电子风扇在高温时也都是高速运转,没有发现异常。再检查硅油风扇,发现硅油离合器在高温时运转速度达不到正常高速运转时规定的转速,有时还出现“丢转”现象。从原理上说,冷却液温度这么高,不应该出现此现象。检查散热器外部无堵塞,考虑到有可能是硅油离合器损坏。更换一个新的硅油离合器后试车,故障依旧。看来故障不是由硅油离合器引起的,那么硅油风扇为什么不能高速运转呢?

经查询该车的相关维修资料,得知硅油离合器是在发动机冷却液温度逐渐升高到80~85℃时,散热器后面的空气温度也逐渐升高到一定温度后,硅油离合器上的双金属片就会感温受热变形,带动离合器内部的阀片偏转一个角度,阀片将出油孔打开,这时硅油从储油腔流向工作腔,从而驱动风扇高速运转。

根据硅油离合器的工作原理判断,很有可能是流过感温元件的空气温度低,使离合器无法接合,或者是处于一个临界状态。于是将万用表切换到测温档,用热电偶探头分别检测散热器各个部位的温度,发现散热器两侧的温度接近,而中部正对硅油离合器部位的温度明显较低,因而可以判断散热器中部有堵塞现象。

由于用户不愿意更换散热器,只好对散热器进行分解除垢。拆开后,发现散热器内部正对硅油离合器感温元件处有三格水道堵塞。清理完毕后,装车路试,没有发现异常现象。连接诊断仪读取数据流,冷却液温度在80~90℃之间,空调出风口温度在5~8℃,故障彻底排除。

这一故障的排除前后持续了一个星期,反思其原因是没有看到真正的故障现象。前期仅凭驾驶人反映的情况和空调故障码进行诊断,对故障的排除起了误导作用。一般来说,维修空调系统着重检查冷凝器,很少会注意到散热器的水垢,因而没有找到真正的故障原因,走了弯路。

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