蒸发器结冰故障维修方法(汽车蒸发器结冰问题)

本文针对某型汽车,通过道路试验再现了蒸发器结冰现象,并据此研究了蒸发器结冰的控制方法。发现蒸发器结冰与温控器的位置和温控器的设置参数有关。在路试过程中,通过改变温控器的位置和参数设置,同时采集空调系统的相关数据,选择Z作为合适的温控器参数设置,可以有效防止蒸发器表面结冰,提高空调系统的舒适性和可靠性。

1.测试重现

1.1测试方法

蒸发器作为汽车空调制冷系统的重要组成部分,起着使其表面的制冷剂湿蒸汽沸腾汽化吸热的作用,使鼓风机吹出的空气的热量在经过蒸发器时被制冷剂吸收。如果蒸发器表面温度过低,导致空气中的水蒸气在蒸发器表面结冰,出风口的风量会逐渐减少甚至消失,车内温度上升会影响顾客的舒适度;同时,风机负载容易过热,影响风机寿命;制冷系统中的压缩机润滑油冻结在蒸发器扁管中无法循环,也会影响压缩机的使用寿命。

某汽车测试过程中,长时间开空调,鼓风机风量低,温度设定低,蒸发器结冰。以该车为研究对象,分析了蒸发器结冰的原因。

为了再现蒸发器结冰现象,在海南高湿度环境线下进行了道路试验。环境条件和汽车设置如表1所示。将前窗各打开约50 mm,当车速达到100 kph~115 kph时开始记录数据。考试持续2个小时。

1.2测试现象

测试开始20分钟左右,乘客明显感觉到出风口风量减少,温度上升。观察空调低压管道,管道表面出现明显结冰现象。而蒸发器的出口表面温度约为0,如图1所示。综上所述,基本确定蒸发器结冰,此车配备的压缩机为定排量压缩机。传统的固定排量压缩机的活塞压缩比是固定的,所以其排量是固定不变的,不能根据制冷需求自动改变功率输出。因此,一旦该型号蒸发器结冰,压缩机无法自动调节缓解蒸发器结冰的过程,使得表2中蒸发器的出口温度越来越低,直至达到平衡。

1.3结冰原因分析

本次试验为了使蒸发器再次结冰,在z的服役条件下进行了验证,首先在海南高湿度环境下进行实验,空调开启外循环,打开窗户,使含有大量水蒸气的潮湿空气与蒸发器的冷翅片或扁管接触,导致结冰。此外,车辆保持高速行驶。车速越高,压缩机转速越高,单位时间内制冷剂流量越大,蒸发器表面温度越低。后空调Z设置为低吹风档,全制冷模式,蒸发器芯风速小,不足以吹走蒸发器表面的冷凝水,通过冷凝水管排出车外。当蒸发器表面温度在0 ~ 2左右时,未被吹走的冷凝水会逐渐凝结成霜(处于既不是水也不是冰的状态),Z最终会造成结冰。由此可以推断,蒸发器结冰的形成需要以下前提条件:高车速、高湿度、低风机档位、空调总制冷。

除了以上客观因素,车辆本身的设计因素也可能导致蒸发器容易结冰。如图2所示,实际原因可以总结为:温控器的位置及其设置参数。温度控制器的位置要求温度控制传感器必须

车辆部件的设计处于冻结状态,所以只考虑环境因素和节温器的设定参数,通过这两方面的改善来验证蒸发器结冰是否可以改善。

2.验证测试

2.1改变恒温器参数的设置范围。

测试前,将温度控制器参数设置范围分别设置为[0,2],[1,3],[2,4],[1.5,3.5],[2.5,4.5]。[0,2]表示关点为0,开点为2,以此类推。结果表明,在所有设定的参数范围内,蒸发器都会冻结。

考虑到环境因素,这个测试条件忽略了用户实际使用车辆的习惯。在高速行驶的情况下,司机一般不会一路开窗或者只开一会儿窗透气,一路开窗的情况基本不存在。一项针对当地司机的调查显示,约75%的司机在开着空调高速行驶时不开窗,约25%的司机在吸烟后开窗一会儿呼吸或吸一口气,而一直开窗的司机并不存在。根据客户的使用习惯,对原极端工况下全程开窗的条件进行修改,10分钟后关闭。修改后的工况称为“客户使用的极端工况”。

在此工况下进行了两组试验[2,4]和[1.5,3.5]。测试结果如表2所示。在客户使用的极端工况下,蒸发器结冰现象明显缓解。即使设置相同的温控器参数,在客户使用的极端工况下,蒸发器的结冰也有明显改善。这说明在潮湿环境下,潮湿空气对蒸发器结冰起着决定性的作用。在高湿度环境下,如果空调管长时间接触潮湿空气,很可能会导致蒸发器结冰,而温控器的设置相对于潮湿空气对蒸发器结冰的影响相对较小。如果空调系统的管道长时间暴露在潮湿的系统中,其他条件不变,无论如何将温控器的设置调整在合适的范围内,都是没有作用的。

3.测试结果分析

根据对测试结果的分析,在极端工作条件下,蒸发器在所有五个温度控制器中都冻结。并且通过对结果的观察,随着温控器设定值的开/关值的增加,测得的参数也发生变化,如图4所示。这种变化趋势为选择合适的恒温器设定点提供了重要依据。

压缩机的开关频率随着温控器设定点的升高而逐渐升高,主要是因为关点温度逐渐升高,蒸发器表面温度容易下降到关点,即压缩机的开关点,导致压缩机开关频率升高。增加压缩机的通断频率会影响空调的制冷性能,降低压缩机的使用寿命,不利于压缩机的耐久性,应尽量避免。冻结时间逐渐延迟的原因是off点逐渐上升。当蒸发器的表面温度还没有达到冰点时,压缩机就开始断开,逐渐延迟了结冰时间。可以看出,为了避免蒸发器结冰的发生,off点应该设置的高一些,但同时压缩机的通断频率也会增加,影响空调的性能和压缩机的使用寿命,所以off点不应该设置的太高。之所以出口平均温度和低压逐渐升高,主要是因为on设置过高,会导致压缩机关闭时间过长,出口平均温度升高,低压升高,影响舒适性。所以on点和off点是一样的,要选择一个合适的范围。除了考虑如何防冻,还要考虑压缩机的通断频率和空调的舒适度是否符合要求。

分析了恒温器设定点对各测量参数的影响和规律,并对试验测量结果进行了重新检验,得出以下结论:

(1) [0,2]和[1,3]冻结较早,没有co

(3)在模拟用户极限运行条件下,两个恒温器的设定点没有结冰现象。但[2,4]比[1.5,3.5]的开关率高。z最终确定了[1.5,3.5]的破发点。

4.结论。

本文通过在某车辆上进行道路试验,再现了蒸发器结冰现象,蒸发器结冰的前提条件是高速、高湿度、低风机档位和空调充分制冷。同时,车辆节温器的位置和设置参数也是蒸发器结冰的原因。由于该模型的零件被冻结,所以可以在不改变恒温器位置的情况下,通过改变恒温器的设置参数来改善蒸发器的冻结现象。

通过极端工况和模拟客户使用两种工况下的路试验证,分析各测量参数与温控器设置点的关系,总结温控器设置对各测量参数的影响规律,从而确定合适的温控器参数设置。测试结果表明,适当的温控器参数设置可以有效防止蒸发器结冰,提高空调的舒适性和稳定性。选择合适的温控器参数来匹配整车空调是非常重要的。

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