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雷克萨斯:空调低速正常,高速不制冷 | 维修案例

发布时间e:2021-05-14

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车型:LEXUS LS430

故障现象:自动空调,市区行驶制冷完全正常,高速行驶空调不制冷,不是偶尔发生故障,而是每次都如此,没有任何故障代码。

为了验证故障,我和车主一起开车上高速公路试车,上高速之前空调非常凉爽,上高速车速达到120km/h几分钟后空调完全不制冷,风量正常,证实了车主的描述,仪表显示一切正常,没有任何故障指示灯点亮,上高速之前只为了验证故障现象,并没有随身携带诊断电脑,没有记录任何空调运行数据(数据流),车主不愿再次上高速,公司规定修理工试车不能上高速,只能在公司规定的路段行驶,在这条路走走停停的路段无论如何也试不出故障,接下来的维修只能依靠理论分析来查找故障原因。

在汽车空调故障类型中,低速或怠速不制冷高速正常的故障很常见,而本例故障则刚好相反,低速行驶或车辆停止时空调制冷完全正常,车辆上高速后空调完全不制冷,风量正常。

市区或低速行驶空调一切正常,说明空调循环系统没有问题,基本可以排除制冷剂不足以及内部冰堵(膨胀阀结冰)和外部冰堵(蒸发器表面结冰),因为冰堵和车速无关,内部冰堵有规律性,外部冰堵会影响出风量,现在的故障现象都不符合。由此可以推断问题出在电子控制系统。但诊断电脑检测,空调电子控制系统没有任何故障代码,空调控制面板各功能按键全部正常,所有执行器和伺服马达都可正常相应,进一步证明诊断电脑检测是正确的,不是误诊断。对于强烈依赖诊断设备的修理工,这种故障真的无从下手。

大大方方的车主说换什么都可以,只要修好就行,这是修理工最喜欢听到的。问题是维修这辆车的师傅完全不知道该换什么,整个空调系统全部更换肯定是车主无法接受的。

空调完全不制冷,说明压缩机停止工作,对照电路图逐个分析每一个传感器,找出使压缩机停止工作的元凶。

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这辆车自动空调的电路系统并不复杂,空调控制面板和空调控制单元分开安装,发动机水温传感器和环境温度传感器信号进入发动机控制单元,再由CAN通讯线路传送至空调控制单元,空调压缩机线路相对比较复杂,除了常规电磁离合器外,压缩机内部集成了转速传感器,检测压缩机转速是否和发动机同步,除此之外,压缩机内部还有可变排量线性电磁阀。其他传感器为集成湿度传感器的室内温度传感器,蒸发器温度传感器,烟雾传感器,位于高压管的空调压力传感器,位于低压管的低压传感器。

以上传感器中,能使压缩机停止工作的有以下几个传感器:

压缩机转速传感器

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发动机每进行一转,此传感器向 ECM 发送 1 个脉冲信号。

如果发动机和压缩机速度比率与正常运行时相差 20% 以上时,系统会认为皮带或压缩机电磁离合器打滑,ECM 将关闭冷却器压缩机,且A/C指示灯以约 1秒为间隔闪烁。

ECM 通过多路通信(CAN 和 BEAN)来通知空调放大器冷却器压缩机的工作状态。

蒸发器温度传感器


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蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)安装在空调单元内的蒸发器上,用来检测通过蒸发器的冷却空气的温度和控制空调。它向空调放大器发送适当的信号。蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)的电阻根据通过蒸发器的冷却空气温度的变化而变化。随着温度的降低,电阻升高。随着温度的升高,电阻降低。

空调放大器施加电压(5 V)到蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)上,随蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)电阻的变化来读取电压的变化。此传感器被用来预防结霜。

当蒸发器表面温度接近冰点时,系统关闭压缩机防止结冰。

以下是蒸发器温度传感器标准检测数据,对照这个标准数据可以确定蒸发器温度传感器是否有故障。

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 压力传感器

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当制冷剂压力非常低或者非常高时输出此 DTC(故障代码)。压力传感器安装在高压侧管上,用来检测制冷剂压力,并输出制冷剂压力信号到空调放大器。空调放大器根据传感器信号来控制压缩机是否运作。

确保输出此 DTC 时先检查制冷剂量,因为在没有制冷剂的情况下也会输出此 DTC。

当压力传感器显示系统压力很低,系统会认为制冷剂严重不足,系统会关闭压缩机以防止压缩机损坏。

以下是这辆车的故障分析检修过程。

这是一个和车速有关的空调故障,结合故障现象综合分析以上几个传感器。

压缩机转速传感器,出现故障时A/C指示灯会闪烁,同时压缩机停止工作,但该车A/C指示灯自始至终并未闪烁;如果皮带或离合器打滑,不可能只在高速打滑,这种大排量的车高速行驶时发动机转速并不高,打滑的可能性更小,可以排除这个故障。

蒸发器温度传感器,蒸发器表面是否结冰和车速无关,如果真的有故障,即使原地不动也会结冰,该车在市区行驶一整天空调都很正常,从未出现结冰现象。蒸发器表面结冰还有一个非常明显的现象,风口出风量会越来越小直至完全没有风,该车风口出风量自始至终没有任何变化,可以排除这个故障。

制冷剂压力传感器,该传感器检测循环系统压力,当压力过高或过低时切断电磁离合器电源,压缩机停止工作,防止高压管爆裂或压缩机干磨导致损坏。系统压力的高低和散热系统的散热效率直接相关,当冷凝器脏堵或散热风扇功率降低导致散热不良时,压力会升高,反之,当散热系统散热非常好或车外温度非常低时,压力会降低。车辆高速行驶时有非常高的气流流经冷凝器,使散热系统效率变得非常好。当压力传感器信号不准确,导致误报系统压力过低时,会使压缩机停止工作,这是唯一和车速有关的传感器。

压力传感器价格不高,更换也非常方便,不用拆卸任何附件,甚至不用任何工具,如果更换速度够快,也不用抽真空重新加注制冷剂。本人的更换方法是,准备好带密封胶圈的压力传感器放在手边,车辆熄火,等待几分钟使压力平衡,拔掉原车压力传感器电器插头,用手直接拧下原车压力传感器,迅速安装新的传感器,整个过程不足三秒,损失的制冷剂微乎其微,安装完毕确认没有泄露,叫上车主直接上高速试车,空调完全恢复正常。为了确保故障彻底排除,和车主在高速路行驶近一个小时,空调一直很正常。


总结

在别人看来无从下手的疑难杂症,这里除了刚刚进厂时习惯性的电脑检测外,其余的维修过程几乎没有使用任何检测设备和工具,甚至雪中压力表和万用表都没有使用,也没有用诊断电脑读取数据流,完全依靠丰富的理论知识和了如指掌的空调系统结构以及工作原理,经过认真分析和逻辑推理,最准确认故障点,顺利排除故障,得到了车主的高度肯定,同时也为公司赢得了荣誉。



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