2019年一汽奔腾B30EV压缩机工作异常_任泽利.pdf

汽车维修技师2023年第5期63技师手记TECHNICIANS NOTEBOOK压缩机工作异常 2019年一汽奔腾B30EV 故障现象：一辆2019年奔腾B30EV拥有402km续航里程的新能源汽车，客户反映最近空调不好用，使用空调制冷时室外温度在1720。故障诊断：开启鼓风机且空调开启后，点击A/C按键，冷凝器外部风扇可以正常运转，但是工作23min就会停下，风扇频繁出现转一下停一下。测量压缩机低压控制插头有1.85V左右的电压来回跳动，电动压缩机正常工作后又接着停止工作。车内吹风并没有凉风吹出，车辆空调不制冷。手摸发现高压管路蒸发器位置较凉。目前该车辆空调压缩机启动后观察制冷剂压力低压为0MPa，高压为1.2MPa，如图1所示。测量高压管路上面的空调高压压力信号电压是5V（如图3所示）。根据高压侧压力开关信号说明高压侧压力太高，空调制冷剂管路系统可能出现了严重堵塞。但是制冷剂高压侧表显示1.2MPa，说明高压系统的制冷剂压力是正常的，管路压力与传感器压力不一致且有故障。正常车辆高压和低压侧压力如图2所示。山东/任泽利吉林/张建凯笔者查询维修手册得知，X40EV空调系统是由暖风装置、制冷装置、通风装置、空气净化装置及必要的控制部件构成，用于调节乘员舱内的温度、湿度和洁净度，并使其以一定速度在车室内定向流动和分配，从而给驾驶员和乘员提供舒适的环境及新鲜空气。该车型空调部分基本功能如表所示。（1）压缩机工作时制冷剂流向（如图4所示）：该车空调驾驶舱制冷循环过程：低温低压气态制冷剂首先从压缩机被压缩成高压气态制冷剂温度传感器Td（贴附在管路上）通过室内冷凝器压力传感器Ph1两通阀制冷控制电磁阀不通电（常开阀）室外冷凝器温度传感器Ts两通阀制冷能力控制电磁阀不通电（常开阀）制冷节流管蒸发器储液干燥罐压力传感器Ph2回到压缩机进入下次循环。动力电池制冷循环过程低温低压气态制冷剂首先从压缩机被压缩成高压气态制冷剂温度传感器Td（贴附在管路上）通过室内冷凝器压力传感器-H两通阀制冷控制电磁阀（常开阀）室外冷凝器温度传感器Ts膨胀阀开启（带截止功能）中间换热器压力传感器Ph2储液干燥罐回到压缩机进入下次循环。压缩机压缩到室内冷凝器，先是室内制热过程，通过室外冷凝器后到蒸发器是制冷过程，通过2通阀的开关来切换制冷剂管路实现制冷和制热。（2）制热循环过程：低温低压气态制冷剂首先从压缩机被压缩成高压高温气态制冷剂温度传感器Td（贴附在管路上）通过室内冷凝器（给驾驶室提供热量）压力传感器Ph1 暖房节流器（两通阀制冷控制电磁阀通电关闭）室外冷凝器温度传感器Ts两通阀制热控制电磁阀（常闭阀）通电打开（紫色部分）两通阀制冷能力控制电磁阀（常开阀）通电关闭蒸发器管路膨胀阀截止关闭中间换热器管路压力传感器Ph2 储液干燥罐回到压缩机（如图5所示）。备注：在压缩机工作时，标注红色、蓝色箭头区域为制冷剂高压管 图1 空调压力测量 图2 正常车辆空调压力 图3 测量空调压力传感器信号电 动 汽 车 专 修 站汽车维修技师2023年第5期64技师手记TECHNICIANS NOTEBOOK电 动 汽 车 专 修 站空调部分基本功能说明序号功能名称实现方式功能描述1制冷蒸发制冷通过压缩机、冷凝器、空调器、电磁阀等部件的工作，改变制冷剂的物理状态，将驾驶舱内热量传递到外界环境中，降低车内温度2制热热泵制热+高压PTC暖风制热热 泵 制 热：通 过 压 缩 机、冷 凝 器、空 调 器、电 磁 阀 等 部 件 的 工 作，改 变 制冷 剂 的 物 理 状 态，将 外 界 环 境 中 的 热 量 传 递 到 驾 驶 舱 内 中，提 升 车 内 温 度 高压PTC暖风制热：通过PTC陶瓷加热元件，将电池电能转化成热能，通过空调器换热，将热量传递到驾驶舱内中，提升车内温度热泵制热与高压PTC暖风制热可同时进行，也可分别进行，与外界环境温度、车内设定温度等因素相关3温度调节调整温度风门伺服电机电压调整温度风门伺服电机电压，利用空调器总成的结构，实现混风（冷风+自然风/热风），调节出风口温度，实现车内温度调节（17.532.5）4风量调节改变鼓风机两端电压通过调整调速模块输入电压，改变鼓风机两端电压，实现风量调整；鼓风机挡位为7挡5动力电池冷却蒸发制冷通过压缩机、冷凝器、电磁阀、中间换热器等部件的工作，改变制冷剂的物理状态，利用蓄电池冷却水与制冷剂的热量交换，降低蓄电池内部温度6动力电池加热水暖PTC加热通过PTC陶瓷加热元件，将电能转化成热能，利用蓄电池冷却水与PTC加热元件的热量交换，提升蓄电池内部温度7吹风模式调节调整模式风门伺服电机电压通过调整模式伺服电机的电压，利用空调器总成的结构，实现吹风模式调整，可实现吹面、吹面/吹脚、吹脚、吹脚/除霜、除霜等模式8内/外循环调节调整内外循环风门伺服电机电压通过调整内外循环风门电压，利用空调器总成的机构，实现进风内外循环切换9前除霜热泵制热+高压PTC暖风制热由热泵制热、高压PTC制热作为热源，通过空调器的换热，将热量导向前风挡，实现前风挡玻璃内外表面冰层清除10前除雾冬季：热泵制热+高压PTC暖风夏季：蒸发制冷除湿冬季：由热泵制热、高压PTC制热作为热源，通过空调器的换热，将热量导向前风挡，实现前风挡玻璃内外表面冰层清除夏季：通过压缩机、冷凝器、空调器、电磁阀等部件的工作，降低驾驶舱内空气的湿度，避免前风挡水汽析出 图4 制冷工作制冷剂流向路部分，绿色箭头区域为低压管路部分。该车整车热管理功能包括电机和电机控制器系统冷却、充电机和DC/DC系统冷却、动力电池冷却、动力电池加热、空调开启/关闭控制，如图6所示。笔者认为该车现在电动压缩机可以工作排除了高压电与压缩机低压控制线的问题，分析故障有可能是管路堵塞引起的。由于空调管路较长且位置隐蔽，拆下压缩机管口检查，没有发现有磨损异物出现。空调管路纵横交错不利于拆装，先测量两通电磁2通阀电动压缩机室外冷凝器温度传感器Ts储液罐2通阀2通阀制冷节流管暖房节流器压力传感器Ph2温度传感器Td压力传感器Ph1高电压PTC室内冷凝器蒸发器电池循环中间换热器（chiller）膨胀阀（带截止功能）汽车维修技师2023年第5期65技师手记TECHNICIANS NOTEBOOK电 动 汽 车 专 修 站 图5 制热时制冷剂管路流向 图6 冷却液循环管路 图7 2通阀位置 图8 2通阀阀的电阻及控制电源都正常。故障在管路堵塞怀疑点放在了2通阀和膨胀阀本身的机械问题上，在压缩机启动瞬间手摸感温时发现高压管路室内冷凝器到蒸发器管路中靠近蒸发箱位置较凉，怀疑2通阀制冷控制电磁阀内部堵塞，更换2通阀（如图7和图8所示）后故障排除。故障总结：新能源热泵系统比传统汽车空调多增加了室内冷凝器（制热功能），又通过多个2通阀（一般是常开式）或3通阀改变制冷剂的流向，在通过膨胀阀后实现了空调制冷和制热的转变，再通过车辆本身热管理系统的交换，实现乘客及车辆的温度需要，热泵空调相比于PTC空调而言会更加节能。在冬季车内利用极少的电量就能实现制暖效果了，不仅能有效提升汽车在冬天的续航里程，而且也能让客户放心开启空调。根据相关的实车实验数据显示，如果冬季在-5以下的环境下，使用热泵空调能比PTC节能20%以上。简单来说，续航里程为500km的新能源纯电动车辆，如果配置PTC空调，在冬天续航里程一般只有300km左右，而如果加入热泵空调，就能让续航提升到360km左右，还是非常实用有价值的。维修时可根据空调压力表显示，高压正常但是低压过低，说明管路内存在堵塞，压力开关信号为5V，说明高压管路内压力过高，可以通过感知温度的方法判断高压制热管路中，热量在哪个位置中断，说明哪个位置存在堵塞。电动压缩机室外冷凝器温度传感器Ta储液罐2通阀2通阀制冷节流管暖房节流器压力传感器Ph2温度传感器Td压力传感器Ph1高电压PTC室内冷凝器蒸发器电池循环中间换热器（chiller）三通水泵1储液罐主水管返气管充电机和DC/DC散热器电机和电机控制器水泵2三通电池水暖PTC中间换热器制冷剂入口制冷剂出口膨胀阀（带截止功能）