汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，调节车内的温度、湿度、洁净度等指标，从而为人们创造清新舒适的车内环境。本论文以上汽途观轿车空调故障为例来介绍空调工作原理、故障分析及检修流程等相关的汽车空调系统知识的熟知，以提高汽车空调系统的维修水平。
一、故障现象
有1辆2012年生产的上汽途观轿车，已行驶里程约10.5万km，该车发动机采用1.8TSI。用户反映：该车开空调时出风口无冷风吹出，散热风扇也不转，说明完全不制冷。
二、故障原因分析
1．途观轿车的空调结构
接车后查阅途观轿车的维修手册可知：途观轿车的空调制冷系统主要由压缩机、空调管路、冷凝器、冷却风扇、暖风芯体、控制器、蒸发器芯体、空调风道等组成。途观轿车空调的电控部分包括空调ECU、车内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器、空调压力传感器、PTC加热器、总线连接器等。
2．途观轿车的空调制冷原理
途观轿车的制冷原理是空调压缩机通过压缩来自蒸发器的低压、低温蒸汽制冷剂，并将形成的高压、高温制冷剂蒸汽排放到冷凝器。在冷凝器中，制冷剂蒸汽被转换成液体，然后通过接收器干燥器流出冷凝器进入膨胀阀。通过膨胀阀时，液体制冷剂变成低压细流，喷射入蒸发器中。在蒸发器中，制冷剂回到低压、低温蒸汽状态，吸收乘客舱中空气中的热量后，又返回到空调压缩机开始下一次循环。空调系统的运行由ATC模块来控制。该模块调整压缩机的电子控制阀，让系统周围的制冷剂流量与蒸发器的热载荷相匹配。
途观轿车的空调电控原理是自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调ECU，ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件，不断地对鼓风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动情况始终保持在驾驶员设定的水平上。
3.途观轿车不制冷的故障原因分析
汽车空调不制冷是一种常见的故障。空调系统的各个部件出现问题都会导致不制冷，下面归纳总结了间歇性不制冷的主要原因：
（1）系统压力偏低（处于开启临界状态）；
（2）冷凝器积灰，散热不良；
（3）蒸发器温度过低，系统自动切断空调；
（4）蒸发器或膨胀阀结冰致使系统压力过高；
（5）制冷剂过多；
（6）控制线路接触不良；
（7）空调压缩机损坏；
（8）空调电控部分故障，包括所有的传感器和空调ECU等故障。
三、故障排除
1.接车后使用故障诊断仪V.A.S5051进行检测，查询到故障码为00229，其含义是制冷系统压力低于下限值。连接空调压力表，测量空调系统静态压力为550kPa，表明压力过低。通过制冷剂表试着放出管路内的制冷剂。结果放出的只有空气，这说明空调管路内根本没有制冷剂。由于该车采用的是可变排量压缩机，需通过加注制冷剂和和读取数据流方法来确定故障点。于是再将空调系统重新抽真空并重新充入制冷剂，发现注入的制冷剂量明显减少，注入一部分后再也加不进去了。空调仍不工作，触摸低压空调管无制冷迹象。

表1 测试数据
2.起动车辆打开汽车空调，并使用V.A.S5051读取空调系统的数据流，从诊断仪上可以看到的测试数据如表1所示。
从测试结果来看“空调准备就绪”和“AC输入”的结果为“空调高挡”，说明发动机控制单元J255能够接收到空调AC开关的请求信号；“压缩机状况”为“接通”，说明发动机控制单元J255采集了相关传感器数据后认为符合空调系统工作的条件，从而提高发动机怠速转速，同时使空调压缩机处于接通状态。但是，显示空调系统压力为750kPa却是不符合标准的。对于途观轿车，空调系统正常工作时，高压一般为1.1MPa以上，现在测量结果为750kPa显然过低。这么低的压力达不到空调系统制冷的最低要求。上述分析后，再读取其它组别的数据流，读取数据如表2所示。

表2 测试数据
通过表2可以发现第1组测试项“空调系统的风扇要求”为0.0%，说明风扇在压缩机接通状态下不运转，也进一步说明空调压缩机实际工作状态是异常的。从表2的第2组测试数据可以发现各项值均为0。对比压缩机正常工作的实际数据：压缩机电磁阀N280电流正常为0.6～0.8A，压缩机转速正常为1000r/min，空调系统负荷正常为4～5N·m。从结果可以看出压缩机不工作。根据自动空调的工作原理，造成压缩机不工作的原因除了压缩机本身外，还有控制单元（J255）、空调开关的请求信号、制冷压力传感器信号及温度传感器信号等因素，同时通过上述的数据流分析可以排除了空调开关的请求信号、制冷压力传感器信号和温度传感器的信号因素，现要重点排查压缩机本身故障及其控制电路故障。
3.打开发动机舱内的保险丝继电器盒，找到空调压缩机继电器。用手去感应继电器，有明显的振动感，把继电器拔下，发动机的转速明显下降，经过反复通电测试，发现继电器正常工作。压缩机继电器工作正常，而压缩机又不能正常工作，可以判断为压缩机故障。
从车上拆出空调压缩机。同时可以观察到压缩机后盖处有漏制冷剂的迹痕。然后再根据相关的要求分解压缩机。通过观察没有发现内部的活塞组件、压缩组件、转子组件有卡死等现象。检查电磁阀N280，电磁阀N280安装在压缩机的后端，同时发现漏泄的地方在连接电磁阀的胶圈处。将拆下的电磁阀在插头处直接接上蓄电池，电磁阀N280没有任何反应，听不到有任何的工作声音，测量其电磁阀的绕组电阻为无穷大，说明电磁阀N280断路损坏。
4.将压缩机组件清洁干净并用空调压缩机油润滑各运动部位，更换了新的压缩机大修包，更换了电磁阀N280，再将所有的部件装上后，按要求把压缩机装回车上，然后根据要求进行检漏、抽真空、加制冷剂等一系列的操作。开空调可以正常工作，而且风扇开始运转。此时读取各数据流，如表3所示，上述值均在正常范围内。再读取电磁阀N280的数据值，电流从5mA到0.82A逐渐升高，空调系统负荷从0N·m逐渐上升至5N·m（一般要达到4N·m以上时空调制冷才有效），通过比较结果可以看出电磁阀N280也是工作正常的。
然后再开出去试车，确认空调系统恢复正常后交车客户，3个月后回访，一切正常，故障彻底排除了。

表3 测试数据
四、故障小结
对于自动空调的维修，如果能够充分利用故障诊断仪，很多时候可以准确地找到故障点，特别是在检修比较复杂的空调故障时，对故障的检修很有帮助。由于途观轿车压缩机的特殊结构，使得维修诊断的方法也和以前带磁吸的压缩机不一样。带磁吸的压缩机通过观察压缩机皮带轮位置可以判断压缩机是否工作，而途观轿车的可变排量压缩机就无法通过肉眼来观察压缩机是否在工作状态。途观轿车可变排量压缩机的诊断需要通过故障诊断仪读取数据来判断。
通过上述途观轿车的空调维修案例可以看出：在维修此类空调时要善于利用其自诊断功能，用最短的时间检测出故障，并进行相应的修理。除了使用常规方法诊断故障外，通常还需要使用专门的仪器和设备进行自诊断，进行检查时，不要一开始就用换件或猜测的方式查找故障，而应遵循正确的检查思路，依据维修资料才能准确排除故障点。