第7章 汽車空調常規保養與檢測
7.3汽車空調系統的維修技能
7.3.2空調檢修的基本操作
1.目視檢查
打開發動機罩并目視檢查暖風和空調(A/C)系統以下方面:
①冷卻液儲液幹燥器的冷卻液液位是否正确。
②加熱器軟管有無老化或連接松動。
③散熱器和冷凝器是否有異物或限制氣流損壞散熱片,是否有松動的固定或連接。
④附件驅動皮帶和冷卻風扇是否磨損或實體損壞。首先檢查壓縮機傳動皮帶,要求松緊适宜。可用兩個手指壓皮帶中間位置,能壓下7~10mm為宜;然後檢查壓縮機皮帶輪是否端正而不歪斜。
⑤制冷劑管路和接頭是否實體損壞或連接松動。
⑥壓縮機是否有實體損壞或連接松動。
⑦儲液幹燥器是否有實體損壞或連接松動。
⑧線束和接頭是否有過度磨損、松動或損壞的連接,或不正确的布線。
2.空調系統檢查
空調系統檢查步驟如下:
①給制冷系統連接一個歧管壓力表組件或帶壓力表的制冷劑維修中心。
②車輛處于空擋,施加駐車制動,在中央面闆通風口安裝一個溫度計,空調系統打開并設定到“MAXA/C”,啟動發動機。
③以1500~2000r/min轉速運轉發動機時,記錄空調制冷劑系統壓力,使發動機返回怠速。
④在所有控制位置操作鼓風電機并檢查鼓風機轉速是否正确改變。
⑤鼓風電機在“M2”上時,在所有位置操作排氣模式選擇杆,檢查各個位置的氣流是否正确。
⑥在所有位置操作溫度混合選擇杆,檢查排氣溫度是否正确改變。選擇杆在最冷位置,空調打開并設置到“MAXA/C”時,檢查出風口排氣溫度,以确定排氣溫度對于當前環境空氣溫度來說是否可接受。
3.鉗工操作
⑴制冷劑管切割
使用制冷劑管割刀及修毛刺的刀片切割制冷劑管(銅管),如圖7-14所示。小割刀一般可切割直徑為3~25mm的銅管,切割時将管子放在兩個滾輪中間,旋轉轉柄使刀刃碰到管壁。用一手捏緊管子,另一手捏轉柄,使整個割刀繞管子旋轉。每轉一圈,順旋轉柄進刀1/4圈。邊轉邊進刀,直到管子被割斷。進刀量不能過深,以免壓扁管子或使管口内凹,在切割銅管之後,一定要用刀片除去管端的毛刺,如圖7-15所示。
⑵彎管
對于小管徑的銅管,一般用彎管器彎曲,如圖7-16所示。不同的管徑必須用不同規格的彎管模具進行彎曲,管子的彎曲半徑應大于管徑的5倍。對管徑小于8mm的銅管可以用彈簧管套入管内徒手彎曲。過小的彎曲半徑可能會使管子壓扁、彎死、破裂。
⑶管的擴口(喇叭口制作)
制冷劑管用接頭和接扣連接時,需用擴口器擴張喇叭口才能密封,圖7-17(a)所示為擴口器。擴孔前先将管端部退火(加熱,在空氣自然冷卻)。再将己退火的銅管插入固定架與此直徑相符的管孔裡,以均勻的力量夾緊。銅管端部應該從固定架管孔中稍微向上露出距工具平面1/3的距離,如圖7-17(b)所示,然後插入錐形擴口工具,其拉腳卡在擴口夾闆内,慢慢旋動螺杆使管端部擴張成喇叭形,喇叭口應當圓整、平滑,不應有裂口和麻點等缺陷。
如果發生以下3種情況,會造成的喇叭口有烈縫,應予避免。
①管口伸出工具平面過高。
②擠壓時螺杆旋轉過斜。
③管子材質太硬,沒有退火。
⑷氣焊
制冷循環系統的銅管需要用氣焊設備進行氣焊。
①設備與焊料。
氣焊設備主要由乙炔氣瓶、氧氣瓶、焊槍(焊炬)、軟管、調壓閥和壓力表等組成。焊接紫銅管時,一般選用銅磷焊料或銀焊料,因為這些焊料均具有良好的漫流流動性填縫和潤濕性能。銅與鋼或鋼與鋼的釺焊,可選用銀銅焊料和适當的焊劑。
②焊劑。
焊劑又稱為焊藥。在釺焊過程中,焊藥可以防止被焊物金屬及焊料的氧化,并有效地去除氧化物雜質,使焊料能夠流動。與此同時,還可以減少已熔化了的焊料的表面張力,容易去除熔渣。焊劑的功能還可以将自身對被焊金屬及焊料的腐蝕作用限制在最小限度以内。
③焊接技術。
一般而言,對用氣焊焊接的銅管釺焊有如下要求:插管釺焊時,兩管之間要有适當的嵌合間隙;焊接金屬表面要潔淨,并去除油污;焊料、焊劑要适當;火候要合适,技術要熟練。
注意
①制冷劑管與壓縮機的導管焊接時,制冷劑管插入導管的深度必須有10mm,若小于10mm,在加熱時插入管段易向外移動,導緻焊料堵塞管口。
②毛細管與幹燥過濾器焊接時,毛細管的插入深度為15mm,一般插入的毛細管端面距過濾網端面為6mm。若毛細管插入過深,會觸及濾網,造成制冷量不足;若毛細管插入過淺,焊接時,焊料會流進毛細管端部,引起堵塞。
③用氣焊進行釺焊應采用中性焰,在焊接處的焊口周圍和全長上應均勻加熱,對接的兩根銅管均要加熱。當氣焊火焰将銅管烤成暗紅色或鮮紅色時,即可将焊料(焊條)和焊劑置于焊口處,焊口處金屬表面溫度即足以熔化焊料。溫度過高或過低均影響焊接強度。焊接加熱時間過長會導緻接合部氧化。
無縫鋼管一般采用電弧焊,也可用氣焊。電焊時使用結422或結426焊條。氣焊時用08鋼氣焊條。無縫鋼管焊接時用對接方式,所焊管子端部應加工成适當坡口後再進行焊接。
⑸接頭的連接
①金屬接頭的連接方法。
汽車空調系統一般使用專用密封圈接頭,不怕振動,密封可靠,如圖7-18所示。安裝接頭時,密封膠圈必須使用耐氟膠圈,且裝上的膠圈必須與接頭尺寸同一規格,且表面還需塗抹冷凍潤滑油。在擰緊螺母時,接頭不能轉動,用扳手輕輕擰緊,但又不能過緊,否則會造成洩漏。
②軟管和接頭的連接方法。
軟管和接頭連接需按相應規格配合。6号軟管配3/8寸的接頭,8号軟管配1/2寸的接頭,10号軟管配5/8寸的接頭,12号軟管配3/4寸的接頭。
連接軟管時,一定要先将管側清理幹淨,一般用高壓制冷劑噴入内管2~3s。在内孔表面塗抹冷凍潤滑油,在接頭配合處也需塗抹清潔的冷凍潤滑油。這時均勻用力将軟管套進接頭上,并用管夾夾緊,如圖7-19所示。
4.制冷劑識别
回收或加注制冷劑系統之前,必須使用空調制冷劑分析儀,以識别直接從制冷系統或存儲容器中采集的氣體樣本。
①如果R134a的純度為98%或以上,綠色PASS(通過)發光二極管點亮。數字顯示屏上将顯示R134a,R12,R22、碳氫化合物和空氣的質量濃度。
②如果制冷劑R134a的純度達不到98%,紅色FAIL(失敗)發光二極管将點亮,并發出聲音警告,通知用戶潛在的危險。數字顯示屏上将顯示R134a,R12,R22和碳氫化合物的質量濃度。
③如果碳氫化合物濃度為2%或質量較重,紅色FAIL發光二極管将點亮,數字顯示屏上将顯示Hydrocarbon High(碳氫化合物含量高),發出聲音警告,告知用戶潛在的危險。數字顯示屏上也将顯示R134a,R12,R22和碳氫化合物的質量濃度。
當制冷劑分析儀确定制冷劑來源純淨後(R134a的重量比為98%或更高),并且空氣重量比為2%或以上,制冷劑分析儀将提示用戶需要進行排除空氣。
如果檢測到制冷劑污染,應重複制冷劑識别測試以驗證制冷劑确實被污染。
5.系統排空、制冷劑回收
回收之前,必須驗證制冷劑純度。
⑴排空制冷劑的方法
放空的制冷劑一定要排放在室外,絕不能排在室内,以免污染工作環境。其操作過程如下:
①把歧管壓力表組和冷氣系統連接起來,把各個控制器調到冷氣最冷的位置。
②發動機轉速調到1000~1200r/min,并運行10~15min。
③使發動機轉速恢複正常,然後關閉發動機。按照圖7-20所示接好管道,注意高壓和低壓管連接方法。
④如果壓縮機上有檢修手柄閥,則應先将手柄閥置于中間位置。
⑤慢慢打開低壓手動閥(不要讓其開得太快和太大,否則大量的冷凍潤滑油将随着制冷劑流出)。在緩慢排空制冷劑時,将有少量冷凍機油随制冷劑流出,應将軟管開口端放置在帶刻度的容器内,以便确定需補充新的冷凍機油的數量。
⑥當低壓表的壓力降到345kPa時,再慢慢打開高壓表閥,注意開度不要太大。如果此時冷凍潤滑油流出較多,說明放卸速度太快,應關小高、低壓手動閥。
⑦當壓力表下降到0時,排空便結束。
⑧當制冷劑停止洩出時,關閉手動閥。
⑨冷氣系統已放淨制冷劑之後,就可以拆開進行修理。要注意防止塵埃或其他雜質進入系統,各個軟管和開口的地方要蓋好。
⑵制冷劑的回收
制冷劑的回收有冷卻法、壓縮法和吸附脫離法3種。冷卻法使制冷劑蒸氣冷卻、液化後回收,此法适宜于幹淨的制冷劑。圖7-21所示為冷卻回收裝置的示意圖,冷卻法有一套獨立的冷凍循環系統,回收容器中的制冷劑在蒸發器中冷凝成液體。從汽車空調系統排出的制冷劑通過過濾幹燥器,除去水分和雜質;通過分油器除去制冷劑中的潤滑油,進入回收容器。對于制冷劑純度要求不太嚴格的場合,被回收的制冷劑可重新加到制冷系統。
壓縮法是用壓縮的方法将制冷劑蒸發變成液體,其工作原理如圖7-22所示。從空調系統排出的制冷劑通過過濾幹燥器,除去水分和雜質,部分液态制冷劑存留在儲液罐中,氣态制冷劑進入壓縮機被壓縮成高溫高壓氣體,通過分油器時,與制冷劑混合的冷凍潤滑油被分離出來,流回壓縮機。制冷劑則進入冷凝器被冷卻,通過氣液分離器,被冷凝的液态制冷劑流到回收容器,回收容器中的部分氣态制冷劑會通過毛細管被壓縮機吸入。在制冷劑的回收過程中因操作不當或管理不善會造成制冷劑質量不純,因而最好對回收的制冷劑進行再生處理,一般用蒸餾法和過濾吸附法進行再生處理。
各種回收裝置的操作方法不完全相同,但基本方法如下:
①将歧管壓力表組接到回收機及汽車空調系統上,注意連接前必須使用空調系統的制冷劑沖洗所有連接軟管,以排除軟管内的空氣。
②将回收罐與回收機連接起來,同樣要排除軟管内的空氣。
③接上電源,打開開關,按說明書進行回收操作和停機。
④使用真空泵,進行系統抽真空。
⑤将回收後經過幹燥、過濾、去油處理的制冷劑充裝到回收罐中。
⑥關機,切斷電源,使系統放置大約2min,觀察系統真空讀數。如果沒有喪失真空,卸下所有連接管,斷開回收設備;如果系統喪失真空,重複回收步驟,直到真空水平保持穩定2min。最後卸下所有連接管。
6.檢漏
每當拆裝或檢修汽車冷氣系統管道、更換零部件之後,都需在檢修拆裝部位進行制冷劑的洩漏檢查。可以用以下方法檢查冷氣系統中制冷劑的洩漏情況。
⑴加壓試漏
在制冷系統充注制冷劑以前進行。将歧管壓力表組的維修專用軟管(中央的綠色軟管)連接氮氣罐,将高低壓軟管(紅色軟管和藍色軟管)連接到壓縮機的高低壓檢修閥上。打開高、低壓檢修閥,向系統中充入幹燥氮氣(壓力1.5MPa),24h内壓力應當無明顯下降。用肥皂水在系統各處進行檢漏,重點檢查壓縮機、冷凝器、儲液幹燥器、膨脹閥混入蒸發器進出口處的接頭。
獨立空調系統的檢漏,低壓部分和高壓部分應當分别進行。低壓部分需加壓0.8MPa,高壓部分需加壓2~2.5MPa。
⑵充氟(制冷劑)試漏
使用歧管壓力表組向系統内注入制冷劑,然後通過以下方法檢查制冷系統是否洩漏:
①檢查油迹。如果制冷劑漏出就會帶出一些冷凍潤滑油來,所以有洩漏地方便會形成油迹。
②皂泡法。在懷疑洩漏區域塗敷肥皂水,如有洩漏點,該處必然起肥皂泡。
③着色法。即用棉球蘸制冷劑着色劑檢測。當這種着色劑一碰到制冷劑時,就會變成紅色。這種方法和肥皂液檢查一樣方便而且準确,但價格相對而言較貴。
④用鹵素檢漏燈檢漏(隻能用于R12制冷劑)。
⑤使用電子檢漏儀檢漏,如圖7-23所示。
⑥用一小罐将加有染料的制冷劑注入系統,如系統有洩漏的情況,由于有染料,洩漏點可以明顯地被發現。某些汽車的R134a空調系統出廠時已添加熒光制冷劑系統染料,來幫助紫外線燈對制冷劑系統進行洩漏診斷。洩漏的位置可以通過紫外線燈下熒光染料的明亮黃綠色光定位,如圖7-24所示。
⑶真空試漏
系統抽真空時,若系統内的氣體抽不完或無法達到真空度,說明仍有滲漏的現象,應進一步檢查。需要注意的是,在進行空調洩漏測試的區域必須進行良好的通風。如果周圍的空氣被制冷劑氣體污染,任何時候洩漏檢測儀都将指示洩漏。其他化學物質如防凍液、柴油、盤式制動器清潔劑或其他清潔溶液的氣味也會引起相同問題。進行洩漏檢測步驟前,用風扇對測試區域通風,有助于清除空氣中的少量污染,但在實際測試過程中風扇應關閉。
7.充注制冷劑
⑴充注氣态制冷劑(适合給空的系統或部分空的系統補充加料)
通過歧管壓力表組的低壓側向冷氣系統注入氣态制冷劑。其程序如下:
①按圖7-25所示,把歧管壓力表組與壓縮機和制冷劑罐連接好。将注入閥連接到制冷劑罐上,将歧管壓力表組的中間軟管接在注入閥上。
②順時針擰動注入閥的手柄,使注入閥的頂針在制冷劑罐上打開一個孔,從而打開制冷劑罐。擰松中間注入軟管在歧管壓力表側的螺母,直到聽見制冷劑蒸氣有流動的聲音,看見白色氣體外溢,然後擰緊螺母。其目的是将注入軟管中的空氣趕走。
③打開低壓閥,讓制冷劑進入系統。當系統的壓力值達到4.2×105Pa時,關閉低壓手動閥。
④啟動發動機,把空調開關接通,把風機開關和溫度控制開關都開到最大。
⑤再打開低壓側手動閥,讓制冷劑繼續進入冷氣系統,直到充注量達到規定值。加注制冷劑時,可以将制冷劑罐放在熱水裡(最高溫度為52℃),以縮短充注時間。
⑥在向系統中充注規定量制冷劑之後,從檢視窗中觀察有沒有氣泡,等沒有氣泡了,将發動機轉速調到2000r/min,風機開到最高擋,在氣溫為30~35℃時,系統内低壓側壓力為(1.5~1.9)×105Pa,高壓側壓力應為(13.7~16.7)×105Pa。充注時,一定要保持制冷劑瓶直立,以防液态制冷劑通過吸、排氣閥時産生液擊。
⑦充注完畢之後,關閉歧管壓力表組的低壓側手動閥,關閉裝在制冷劑罐上的注入閥,發動機停止運轉,從壓縮機上迅速拆除制冷劑軟管接頭。此時要特别注意,高壓側管路裡制冷劑處于高壓狀态,必須十分小心,防止損傷眼睛和皮膚。
⑵充注液态制冷劑(适合給新系統裝料)
系統抽真空之後,關閉歧管壓力表組的高、低壓兩側手動閥。将中央軟管的一端與制冷劑罐注入閥的接頭連接起來,如圖7-26所示。
①打開歧管壓力表組軟管一端的螺母,讓氣體溢出幾分鐘,把空氣趕走,然後再擰高壓側手動閥到全開的位置,把制冷劑罐倒立,以便從高壓側注入液态制冷劑。
②從高壓側注入液态制冷劑兩罐以上,或按規定的量注入。特别要注意,從高壓側注入制冷劑時,千萬不能開動發動機,而且充注時不能擰開低壓側手動閥。
8.添加冷凍機油
添加時一定要保證是同一牌号的冷凍機油,因為不同牌号的冷凍機油會生成沉澱物。如果壓縮機裡冷凍機油存油過少,壓縮機會過熱,甚至發生卡缸現象;如果系統内冷凍機油存油過多,膨脹閥、蒸發器會發生故障。因此,壓縮機裡必須保持正常的存油量。
⑴壓縮機冷凍油量的檢查
壓縮機冷凍機油量的檢查一般有兩種方法。
①觀察檢視鏡。通過壓縮機上安裝的視鏡玻璃,可觀察壓縮機油量。如壓縮機冷凍機油達到視鏡高度的80%位置,一般認為是合适的。如果油面在此界限之上,應引出多餘的機油;如果油面在這界限之下,則應添加冷凍機油。
②觀察量油尺。未裝檢視鏡的壓縮機,可用量油尺檢查其油量。這種壓縮機有的隻有一個油塞,油塞下面有的裝有油尺;有的油塞沒有油尺,需另外用專用油尺插入檢查,觀察油面的位置是否在規定的上、下限之間。
⑵添加冷凍機油
添加冷凍機油可用兩種方法。
①直接加入法。将冷凍油按标準量稱好或用潔淨的量杯量好,直接倒入壓縮機内,此方法隻在更換蒸發器、冷凝器和儲液幹燥器時可以采用。
②真空吸入法。真空吸入法是先将系統抽真空到98kPa,用帶有刻度的合适量杯,準備比要補充量還要多一些的冷凍機油,然後開始加冷凍機油,如圖7-27所示。
添加冷凍機油的操作程序如下:
①關閉高壓側手動閥。
②關閉壓縮機上的檢修閥。
③把高壓側軟管從歧管壓力表組上卸下,插到冷凍機油的杯裡。
④打開檢修閥,把冷凍機油從油杯吸入系統。
⑤吸油快完畢時,要注意立即關閉檢修閥,以免吸入空氣。
⑥把高壓側軟管接頭擰在歧管壓力表組上,打開高壓側手動閥,開動真空泵,先為高壓側軟管抽真空。然後再打開檢修閥,為系統抽真空,先抽到98 kPa,再加抽2kPa,以便排除進入系統裡的空氣。此時,冷凍機油在高壓側,系統運轉後,冷凍機油就返回壓縮機。
表7-3列出了部分車型冷凍機油的加注量,表7-4列出了轎車(福特)更換不同部件時的冷凍機油添加量。
9.制冷系統濾清
制冷系統維修後,為清除系統中的雜質,應當對制冷系統進行清洗。清洗的步驟如下:
①調整濾清器進口方向,使之朝向空調冷凝器芯,如圖7-28所示。
注意
扁平濾清器不是永久安裝的,在此步驟結束後就會被拆下。
②斷開冷凝器出口接頭并暫時在接頭的兩半部分之間安裝一個扁平濾清器,如圖7-29所示。
③使用破裂壓力為17.2MPa(2500psi)撓性制冷劑軟管。用空調測試接頭組件進行連接。
④用正确量的清潔PAG油潤滑制冷劑系統。
⑤排空和加注制冷劑系統。
⑥檢查所有制冷劑系統軟管、管路和新安裝的濾清器,以确認它們不與其他發動機艙部件互相幹涉,必要時使用綁帶進行調整。
⑦給車輛前部供給足夠的氣流(必要時使用風扇)。選擇空調操作并将鼓風電機轉速設置到最高。啟動發動機并使其怠速運轉很短時間,确保空調系統正常工作。
⑧通過使發動機在較低轉速短時運轉(首先在800 r/rain,然後在1 000 r/min),将發動機轉速逐漸升高到1200r/min。将發動機轉速設置在1200r/min,在空調工作狀态下運轉1h。
⑨停止發動機。
⑩回收制冷劑。詳見本章中的空調(A/C)系統回收、排空和加注。
(11)拆下冷凝器和冷凝器到蒸發器的導管之間的接頭、柔性軟管和扁平濾清器。
(12)丢棄扁平濾清器(隻能使用一次)。
(13)安裝新的扁平濾清器,重新連接柔性軟管和接頭。
(14)排空、加注和洩漏測試制冷劑系統。
10.制冷系統沖洗
①制冷系統沖洗注意事項。沖洗空調系統時,應拆下儲液幹燥器、蒸發器芯節流孔管和帶消聲器的軟管。這些設備内的管路使其無法完全清除殘餘的沖洗溶劑。空調系統污染後,這些部件将被丢棄。沒有消聲器的軟管通常可以重新使用,除非它們已經被異物堵塞。隻允許使用包含空調沖洗和淨化機器、空調沖洗和淨化接頭組件、空調系統沖洗溶劑的空調沖洗和淨化機械套件。不允許使用其他沖洗器或溶劑來清洗熱交換器(空調冷凝器、空調蒸發器)。使用任何其他清洗器和溶劑都可能導緻空調系統或沖洗機損壞。
②要沖洗的污染的類型包括空調壓縮機或幹燥器故障産生的微粒、空調壓縮機卡滞過程中由于制冷劑油過熱可能生成的黏性殘渣。
③溶劑。使溶劑通過熱交換器以與正常制冷劑流動相反的方向循環(逆向清洗)。沖洗過程中攜帶的微粒在溶劑返回儲液罐繼續循環前從回流溶劑中濾出。
④最少沖洗熱交換器l5min。沖洗溶劑可以用在空調系統中的一個或兩個熱交換器上。但是,規定沖洗溶劑和沖洗機濾清器隻能用于一輛車。
⑤回收制冷劑。
⑥從要沖洗的熱交換器上斷開制冷劑管路。将空調沖洗和淨化器接頭組件、空調沖洗和淨化設備連接到要清洗的熱交換器上,不要通過蒸發器芯節流孔管或軟管進行沖洗。這些部件内部的管路和結構不能夠清除異物或殘留的沖洗溶劑。最少沖洗熱交換器15 min。
⑦給部件施加621~862kPa的壓縮空氣最少30min。需要30min淨化時間,以從空調系統部件中排出和蒸發所有殘留的溶劑。如果部件内殘留的溶劑不能成功清除,重新連接和工作時會導緻系統損壞。根據環保法規處理使用過的沖洗溶劑。
⑧如果已經進行空調系統沖洗,則空調系統濾清可選擇進行。如果污染面太大,沖洗後仍推薦使用濾清器套件。在任何維修過内部空調壓縮機或幹燥器故障的車輛上安裝新的空調蒸發器芯節流孔管。
⑨如果制冷劑軟管被異物堵塞,安裝新管。
⑩在任何維修過内部空調壓縮機或幹燥器故障的車輛上安裝新的儲液幹燥器。
(11)重新連接維修的熱交換器。
(12)如果不安裝新壓縮機,可用正确量的PAG油潤滑制冷劑系統(詳見本章的添加冷凍油)。
(13)如果不安裝新空調壓縮機,可排空、進行洩漏測試并加注空調系統。
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