空调系统检修

一、空调机组故障查找及处理

空调机组常见的故障大致可以分为两类：一类是制冷系统的故障；另一类是电气控制系统故障。在空调、通风系统的使用中，易发生故障的部件有温度传感器、注入阀、膨胀阀、电磁阀、回风过滤器和减振器等。

由于制冷设备是由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀以及很多附属设备组成的相互联系而又相互影响的复杂系统。因此一旦制冷系统出现故障，不应该把注意力仅仅集中在某个局部上，而是要对整个系统进行全面检查和综合分析。这就需要实践经验和理论的指导，当然首要是对空调结构和原理相当熟悉，操作人员通过长期实践总结归纳出“一听，二摸，三看，四测，加分析”一套基本方法。

“一听”：听压缩机、膨胀阀等设备在运行过程中的声音是否正常。

“二摸”：摸系统中有关部件以及管路的冷热温度变化，如高压管温度是否高，低压管是否温度低等；摸压缩机的冷热情况和振动情况。

“三看”：看蒸发器、回气管路上的结霜、凝露情况；看压力继电器、温度继电器的调节值；看运行中高低压力值的大小等。

“四测”：测量压缩机的相间电阻值或者单相对地阻值；测量压缩机电流值；测量风机风速；用卤素检漏仪测量是否有制冷剂泄漏等。

“加分析”：这一步主要是综合的分析推理，是查找解决空调故障的关键所在。毕竟空调系统是一个封闭的复杂系统，同样的故障可能的原因有很多种，所以在遇到故障时应该有一个思路和处理流程，由简入繁地推理、排查，直至查找到故障根源，再用相应的方法来处理。简单来说就是，通过故障的表象入手，推理可能引起的各种原因，再一步步排除故障的原因，最后剩下的就是故障的根源。比如，遇到常见的空调制冷不良故障，第一步查看故障的表象，然后分析可能产生这个故障的原因有哪些，再次从最常见的最易发生此故障的原因入手排查，也就是检查是不是通风系统故障（包括通风机的风速、滤网是否脏堵、蒸发器是否表面结冰过多而影响散热面积），如果通风系统良好无异常就检查制冷循环系统，根据前面所述“一听，二摸，三看，四测”排查故障原因。

1.制冷系统故障

制冷设备的故障中，以“漏”和“堵”引起的故障最为常见。

（1）“漏”就是制冷剂的泄漏。特别是制冷剂的渗透性很强，设备所有不严密处，制冷剂就会泄漏，造成制冷剂的不足，使制冷量下降；另一方面在设备的低压部分往往有空气渗入，从而引起高压升高（可能引起空气起保护），压缩机耗功增加，制冷量下降，为此，在空调的运用过程中，要主要检查。

（2）“堵”最普遍的是脏堵和冰堵。

冰堵多发生在膨胀阀上，这是由于制冷剂中含有水分，当制冷剂经膨胀阀时，因节流降温，使水分析出并结成冰粒，部分或者全部堵塞膨胀阀阀孔。冰堵后，因制冷剂流量急剧减小，故使制冷量下降。

脏堵是有脏物引起的堵塞，多发生在干燥器、过滤器、膨胀阀进口滤网处，脏堵会引起制冷剂流量减小、压力增加。

此外，还有可能油堵，冷冻机油会和制冷剂部分互溶，当互溶于制冷剂中的冷冻机油（润滑油）经过膨胀阀时会部分析出造成堵塞。

下面就一些常见的故障进行分析说明。

（1）制冷系统中制冷剂泄漏是最常见的故障，其泄漏部位主要发生在管路的焊接处、压缩机吸排气口的连接处、压力开关的引接处等，由于管路焊接不良或车辆运行中冲击、振动造成连接螺钉松动或连接部位多次振动后出现裂纹原因均可引起系统泄漏。

制冷剂的泄漏因原因不同，其泄漏程度也不尽相同。较轻微的泄漏可引起制冷量不足、低压压力过低而压力开关保护动作、蒸发器吸热不足等现象，严重的泄漏可造成机组制冷不良。

在制冷剂已漏光后，系统中混入空气，压缩机继续运转将最终导致压缩机因过热而被烧毁。

（2）制冷剂的检漏方法。

①外观检查。由于制冷剂泄漏会渗出冷冻油，一旦发现管路某处有油迹的话，可用白布擦拭或用手直接触摸检查，并做进一步确认。

②泡沫检漏。这是一种简便的方法，用混有清洁剂（肥皂水）的水涂在预计可能发生泄漏的被检处，若该处有泄漏的话，将会出现气泡，从而可以确定确切的泄漏位置。

③电子检漏仪。用电子检漏仪接近被检处，一旦检漏仪测到有泄漏，将发出异常的声音予以提示，此时应擦拭干净触头，在怀疑处再次测试确认。

④压力检查。用复合式压力表连接到系统中，检查系统停机时的平衡压力，以及机组运行情况下的低压压力，低压压力应不低于（50±30）kPa。

（3）压缩机低压压力过低可能的原因有制冷系统有泄漏、制冷剂不足、膨胀阀等低压处开启不足、外界温度过低、蒸发器入口有堵塞。

（4）制冷系统中真正导致压力过高的最大可能是系统中混入了空气。空气或者是在机组低压部分压力偏低时被压缩机吸入，或者是在维修中因操作不当而使空气混入到系统中。由于空气是不凝性气体，它在系统中的存在将直接产生如下不良后果：压缩机负荷增大，且温升异常，电机过热或烧损；冷凝压力上升，制冷量下降；高压压力开关动作，系统无法正常运行。一旦发现有空气混入系统中，必须立即加以处理。

导致压缩机高压过高的原因还包括外界温度过高、冷凝器入口或出口有堵塞、冷凝器脏堵、制冷剂过多、冷凝风机不工作或工作异常等。

（5）处理方法。

发现泄漏后查找泄漏处，然后将制冷剂排空，为了环保和节约，一般可以将制冷剂回收。当系统中无制冷剂排除后进行焊修，采用的方法是钎焊，焊条为含银量45%以上的合金焊条。焊补后等铜管冷却后充入氮气进行密闭检查，检查系统泄漏处是否焊补良好；然后将系统进行抽真空，使系统真空度达到0.7 kPa以上；然后加入空调机组额定量的制冷剂；最后通电试验机组是否运行正常。

脏堵的处理：发现脏堵源后，更换相应部件，操作方法和处理泄漏相类似。

2.电气故障

通常，电气控制方面出现的故障，可根据读出的故障代号，结合电路控制图的控制逻辑进行查找。但有时某些故障现象可能不太明显，难以直观地判断出故障发生的原因。因此可以借助PTU，通过控制板和PTU之间的通信连接，借助ISP软件中的记录工具，预先设置需跟踪记录的输入、输出信号，根据记录故障发生过程中的数据来分析信号之间的逻辑关系，从而判断故障真正的原因。

电气故障主要有以下几种：

（1）短路故障。

该故障是电气设备的绝缘层老化、变质、机械损伤或电压击穿破坏而导致出现的故障。

（2）缺相故障。

城轨车辆空调的压缩机、冷凝风机和通风机一般采用389 V交流电，由于松动和其他原因，导致三相交流电出现缺相故障。排查方法是测量电流，发现异常再判断是接线松脱还是电机损坏，如果是电机损坏则更换电机。

（3）反向故障。

当压缩机、送风机和冷凝风机的三相连接顺序错误时将导致反相故障，此时压缩机、冷凝风机和通风机都会反转，压缩机反转还会使噪声变大且易损坏，通风机和冷凝风机反转会导致风量减小，这些都会导致系统工作不正常。处理办法是用风速仪测量风速，判断通风机和冷凝风机是否反向，通过查看管路温度情况和听压缩机噪声判断压缩机是否反向。如果反向更换相序。

（4）过电流故障。

该故障主要出现在城轨车辆空调的压缩机上，原因有多种，（如吸气压力过高、堵塞等）导致压缩机负荷过大，一般会跳过载保护，这时不能强制恢复，应该查明原因。大致原因一般是吸气压力过高，而造成这个原因的起因有很多种：冷凝温度过高导致吸气压力过高，处理方法是检查冷凝器是否脏堵，如果是则清洗。

二、空调装置的检修

1.空调装置的日常维护

空调日常维护的主要工作是检查空调机组各个系统是否有异常情况并做出相应处理，以保证空调正常运行。如表6-2-1所示列出了空调机组日常维护的内容和处理方法。

表6-2-1　空调日常维护内容

2.空调部件检修

架修、大修检修时，需将空调机组从车顶拆卸下来，分解之后分别进行检查及维修。

（1）空调机组的拆卸。

架修、大修检查及需要更换空调机组时，应按以下步骤进行拆卸，方法如下：

①切断电源。

②从空调机组上断开电气连接器。

③卸下安装空调机组到车顶的锁紧螺钉。

④拆卸与空调机组相连的软风道固定装置。

⑤拆卸挡泥板。

⑥移动固定软风道装置到空调机组的螺钉。

⑦压缩软风道使与空调机组相连的一个软风道固定装置保持一个小转角，夹在与车体相连的另一个软风道固定装置中。确保设备用的起重设备。提升用的缆索用束缚物附在设备的4个提升点。检查设备移动的自由性。使用起重机上的带吊钩的吊索拆卸设备。将设备小心放入4个安装点。在安装点下安放木块，以免设备底部损坏。

注意：在拆卸空调机组之前首先切断电源。

（2）拆卸减振器。

空调机组下面安装减振器是为了减小噪声。拆卸减振器的步骤如下：

①断开电源。

②松开连接减振器与车体的螺钉。

③断开电气连接器连线。

④拆卸与空调机组相连的软风道固定装置并压缩软风道。

⑤拆卸并起吊空调机组。

⑥松开连接减振器与空调机组的螺钉。

⑦拆下减振器。

（3）拆卸司机室通风单元。

拆卸司机室通风单元的步骤如下：

①切断电源。

②打开司机室通风单元四周的天花板。

③将电气连接器与司机室通风单元断开。

④断开所有入口和出口风管。

⑤从底部支撑司机室通风单元并移动固定司机室通风单元的锁紧螺栓。

⑥将司机室通风单元从车辆上拆下。

（4）各部件检修。

①压缩机的检修。

a.定期对压缩机的外观进行检查，要求外表面无损伤、无泄漏，各紧固件紧固无松动。检查压缩机的电气连接，要求连接紧固、无松动。检查压缩机的三相电流、功率及其绝缘性能。检查压缩机的油位是否在要求的范围内，如不是则需补油。用专用的检漏设备检查压缩机吸排气口与管道的连接处，要求无泄漏。

b.如压缩机电动机有热保护装置，需要定期对热保护装置进行检测。

c.在每次列车的大修时，需要更换压缩机底架上的橡胶减振器垫。

d.对于城市轨道交通车辆一般采用的全封闭式压缩机，发现损坏时，即更换压缩机。更换时，必须确保压缩机区域附近管道没有制冷剂。更换完毕，检查压缩机区域的气密性（氮气检测）。充氮保压检查合格后，需对压缩机区域进行抽真空，为防止空气或氮气进入制冷系统回路。

②换热器的检修。

为了保证冷凝器及蒸发器的换热效率，必须定期对换热器进行吹污清洁或者使用中性洗涤剂进行清洗，并逐段进行检漏。对锈蚀严重处焊修或更换换热器。换热器的散热盘管应完整。蒸发器的回气管的绝热包扎应良好，破损脱落处应补修。

③节流装置的检修。

对于使用热力膨胀阀的制冷机组，应定期检查感温包，保证安装牢固。节流装置还应重点检查是否有脏堵现象，若出现脏堵，安装热力膨胀阀时需要拆开膨胀阀对其进行清洁或者更换膨胀阀（或阀芯）；安装毛细管时需要打开系统，将毛细管中的杂质用高压空气吹出或者更换毛细管。对于使用性能良好的热力膨胀阀，检修时可以不拆卸。

④阀类零件的检修。

在制冷系统中常用的阀类零件除电磁阀外，还有截止阀、止回阀及填充阀等。

电磁阀通常安装在冷凝器和膨胀阀之间，位置尽量靠近膨胀阀，依靠电磁阀切断制冷剂的供液管路。电磁阀一般和压缩机同时启动，压缩机停机时电磁阀也立即关闭，停止供液，避免停机后大量冷凝剂流入蒸发器，造成再次启动时压缩机发生液击。

截止阀通常安装在制冷设备和管路上，起着接通和切断制冷剂通道的作用。止回阀又称单向阀，限定制冷剂的流向，使制冷剂只能单向流动。填充阀一般用于加注或回收制冷剂。

对于上述阀门进行检修时，部分阀门带有的电气部分，需进行电气测试，状态不良应修理和更换。在可能的条件下，应对所有阀门的填料进行检查。

⑤干燥过滤器的检修。

常用的干燥过滤器按照结构可分为两种：一种是干燥过滤器的滤芯与外壳是一体的，通过焊接法兰盘或制冷系统回路连接起来；另一种是干燥过滤器的滤芯与外壳是独立的，更换干燥过滤器只需更换滤芯，过滤器通过法兰与制冷系统的回路连接起来。

可以根据制冷剂含水量指示器的颜色变化及视液镜内表面清洁度等因素来判断是否需要更换干燥过滤器或滤芯。

更换干燥过滤器时需要注意以下几点：

a.必须确保更换部件区域附近的管路没有制冷剂。

b.安装新的过滤器后，应对干燥过滤器区域的气密性进行检查。

c.充氮保压气密性检查合格后，还应对干燥过滤器区域进行抽真空，防止空气或氮气进入制冷系统的回路。

⑥风机的检修。

车载空调系统中常用的电动机有冷凝风机和通风机，一般都采用三相异步电动机。对电动机进行检修时应注意以下几点：

a.定期除尘。对电动机的外表面及配套的风叶进行定期吹尘，防止电动机表面及风叶积尘严重影响电动机的正常工作。

b.定期检查电动机及风叶表面。要求电动机表面无损伤，风叶无损伤、无变形等。

c.定期检查电动机的电气连接线路。要求电气连接紧固无松动、无老化。

d.定期对电动机进行检修及保养。定期对电动机解体，清洗所有零部件，更换电动机轴承油脂或轴承，并对电动机的定子绕组和转子进行检查。定子绕组的检查：测量绕组线圈电阻值；测试绕组线圈对地直流绝缘，绝缘值要求大于5 MΩ；检测绕组线圈对地交流耐压；检测线圈是否有损伤、变色等，外包绝缘要求完好无损；检测电动机热保护装置的工作性能。转子的检查：检查转子电枢绕组，铝条不允许有裂纹、裂损、断条等；检查转子转轴，要求各装配轴颈部位光洁，不允许有拉毛、毛刺等；转轴的挠度应小于0.02 mm。若部件不符合上述检查要求，则需要更换零部件。

⑦通风系统的检修。

通风系统主要包括离心式通风机、送风风道、回风风道、排风口等。对各道检修的要求是定期对风道进行除尘、消毒等处理。

⑧清洗空气过滤器。

定期从设备上拆卸空气过滤器，用高压空气清洗。如有必要，用软刷和专用清洁剂进行清洗。

⑨其他检修。

a.定期检查空调机组的外观，要求无损伤、无变形。

b.定期清洗空调机组的表面，确保表面清洁无污物。

c.定期按照规定的扭矩要求检查空调机组中的各紧固件，确保连接紧固、无松动。

d.根据橡胶的规定使用年限，对空调系统中的橡胶件进行定期更换。

e.检查所有电气连接部位、电缆、接地装置等，要求连接紧固、无松动，电线电缆表面无损破、老化等现象，确保各接头接触良好，以免松动和腐朽造成电气故障。

f.检查空调机组的内部和外部的油漆是否损坏和腐朽。