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新能源車的空調壓縮機工作原理

汽車 更新时间:2024-07-28 00:25:26

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自從新能源汽車的崛起,汽車空調壓縮機也跟着發生了巨大的變化:取消了前端的驅動輪,增加了驅動電機和單獨的控制模塊。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)1

其中驅動電機采用具有體積小、質量輕、效率高等優點的三相永磁同步電機。

但因電動汽車中使用的是直流電池,想要驅動電機正常穩定的工作,必須借助控制模塊(變頻器)将直流電轉化為交流電。即通過控制模塊中電壓控制器件,按照一定的規律輪流加上占空比脈沖調制控制電壓。

當直流高壓電流經過變頻器後,在輸出端形成三相正弦交流電流,保證三相永磁同步電機平穩運轉的同時,産生足夠的轉矩以驅動壓縮機運轉。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)2

(是不是有種最熟悉的陌生人的感覺?其實在多次相見後,你一眼就能把它認出來)

單從外觀來看,是很難将它和壓縮機聯系在一起。可在它的内心深處,還是我們熟悉的那位朋友------渦旋式壓縮機。

因其具有振動小、噪聲低、使用壽命長、重量輕、轉速高、效率高、外形尺寸小等諸多優點,而被廣泛應用于新能源電動汽車中。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)3

渦旋式壓縮機的核心部件包括兩個相互齧合的渦盤:

一個定渦旋盤(固定在機架上);

一個動渦旋盤(由電動機直接驅動,圍繞定渦旋盤做很小回轉半徑的公轉運動)。因其線型相同故采用相互錯開180°的方式組合在一起,即相位角相差180°。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)4

當驅動電機旋轉帶動動渦旋盤公轉時,制冷氣體通過濾芯吸入到定渦盤的外圍部分,随着驅動軸的旋轉,動渦旋盤在定渦旋盤内按軌迹運轉。

使動、定渦旋盤之間形成由外向内體積逐漸縮小的六個腔,制冷氣體在動、定渦旋盤所組成的六個月牙形壓縮腔内被逐步壓縮,最後從定渦旋盤中心孔通過閥片将被壓縮後的制冷氣體連續排出。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)5

因工作腔均由外向内逐漸變小且處于不同的壓縮狀況,從而保證渦旋式壓縮機能連續不斷地吸氣、壓縮和排氣。且動渦旋盤可作高達9000~13000r/min的公轉,所輸出的大排量足以保證車輛空調制冷的要求。

另外渦旋壓縮機不需要進氣閥,隻有排氣閥,這樣可簡化壓縮機的結構,消除打開氣閥的壓力損失同時,也提高了壓縮效率。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)6

雖說渦旋式壓縮機都是老朋友了,可它和驅動電機的組合還是頭一回。這樣的組合又會給我們的維修帶來怎樣的故事呢?

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)7

當然除常規的機械部件(渦旋機構)故障外,電動壓縮機的故障則主要集中在電動機和控制模塊部位。根據其表現形式大緻可分為四大類:

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)8

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當然僅知道以上四種類别的故障還遠遠不夠,重點是我們應該如何一步一步的去分析并解決這些故障。

這裡我們以吉利帝豪EV車型為例,詳細說明如何結合空調電路圖,進行空調壓縮機不工作故障的檢修。

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根據電氣原理框圖,我們可以清晰的看到來自空調控制面闆的各種輸入/輸出信号、熱交換主繼電器、整車控制器、分線盒以及相應線路等部位的異常,均會導緻電動壓縮機不工作。

所以我們采用由簡到繁、由易到難的方法進行故障點的查找。

首先,針對電動壓縮機不工作的現象應先讀取故障代碼(并根據故障代碼優先排除所顯示故障)。

若無故障碼,則進行空調數據流的查看。主要看蒸發器溫度傳感器數據(臨界溫度為2℃)、室外溫度傳感器數據、空調壓力開關狀态等。

要知道,這些數據的失常将直接導緻壓縮機不工作。

所以當發現數據異常時,應進一步檢查來确認是線路問題還是元件問題,并進行維修或更換。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)11

若數據一切正常,此時則應考慮保險絲(EF03/EF14/EF27)是否熔斷,以及熱管理繼電器工作是否正常。

若以上部位均未發現異常,此時應将重點放在線路的檢查上。

相信很多汽修人都曾被線路的檢查搞蒙圈過,其實它并沒有那麼繁雜,前提是我們一定要搞清楚它的原理。

當然,借助電路圖分析是最明智的選擇。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)12

線路部分的測量,一般都是從對應部件的插頭處入手。

如線束的通斷、線路中是否有電源線、接地線是否良好、信号線有無電壓等都是必測項目。

由上面的電路簡圖我們可以清晰的看到,影響電動壓縮機的主要插頭有IP45/EP07/EP52三個。

首先應檢查壓縮機控制器線束處插頭(EP07)

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1.關閉電源

2.斷開壓縮機低壓線束插頭

3.打開電源,同時開啟空調

4.測量插頭7号和8号端子之間的電壓

标準範圍:11~14V

若此部分測量正常,則繼續測量EP52處(此處需測量相應電壓值和電阻值)。

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警告:此部分為高壓電部分,進行測量時一定要規範操作,确保自身的安全。(如維修開關的斷開及存放、絕緣工具的使用等)

測電壓·壓縮機線束插頭處1(EP52)

1.關閉電源

2.拆卸維修開關

3.斷開壓縮機低壓線束插頭

4.安裝維修開關

5.打開電源,同時開啟空調

4.測量壓縮機高壓線束插頭1号和2号端子之間的電壓

标準範圍:274.4~411.6V

測電阻·壓縮機線束插頭處2(EP52)

1.關閉電源

2.拆卸維修開關

3.斷開壓縮機低壓線束插頭

4.拆卸分線盒上蓋

5.測量分線盒與壓縮機高壓線束插頭1号端子之間的電阻值。

标準範圍:小于1Ω

6.測量分線盒與壓縮機高壓線束插頭2号端子之間的電阻值。

标準範圍:小于1Ω

若此部分(EP52)數據異常,則應檢查分線盒部分,看是否存在線路故障(如斷路、接觸不良等現象)。

新能源車的空調壓縮機工作原理(新能源汽車空調壓縮機大揭秘)15

若通過測量,發現EP52處數據正常,EP07處異常。

此時應對自動空調AC線束插頭處(IP45)進行測量确認故障位置。

自動空調AC線束插頭處(IP45)

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1.關閉電源

2.斷開壓縮機低壓線束插頭

3.打開電源,同時開啟空調

4.測量插頭18号和車身接地點之間的電壓

标準範圍:11~14V

5.測量插頭19号和車身接地點之間的電壓

标準範圍:0V

若以上部位均未發現異常,此時則應考慮空調控制面闆是否已損壞。

關于電動壓縮機的結構知識講解和故障分析到這裡就結束了。

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