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城市轨道交通车辆空调系统不制冷故障分析及处理

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：冼星文

[导读] 摘要：在我国城市交通建设事业快速发展过程中，城市轨道交通是城市交通体系的重要一环，承载着十分重要的交通服务作用，其中，针对城市轨道交通车辆空调系统，其承担着管控车辆内部空气温度、提升城市轨道交通服务质量的关键任务。

        广州市工贸技师学院广东广州 510000
        摘要：在我国城市交通建设事业快速发展过程中，城市轨道交通是城市交通体系的重要一环，承载着十分重要的交通服务作用，其中，针对城市轨道交通车辆空调系统，其承担着管控车辆内部空气温度、提升城市轨道交通服务质量的关键任务。对此，从城市轨道交通车辆制冷系统的基本原理出发，浅述造成空调系统不制冷故障发生的主要原因，从多方面研究故障诊断与处理的有效措施，进而显著提升故障诊断与处理能力，并在保障城市轨道交通车辆稳定持续运行的基础上确保城市居民的正常出行。
        关键词：城市轨道交通；车辆空调制冷系统；不制冷故障；故障诊断；故障处理
        引言：
        现阶段，伴随着我国城市交通网络建设工作的进一步推进，兼具便捷性与高效性的城市轨道交通体系已经构成，而在轨道交通车辆实际运行过程中，空调不制冷问题十分常见，不仅会在一定程度上影响车辆内部的空气环境，同时也有可能给车辆乘客带来不便。在此基础上，需深入把握城市轨道交通车辆空调系统的作用机理，在分析不制冷故障主要产生原因的基础上有效制定完善的故障诊断与处理方案，进而确保车辆空调不制冷故障的及时处理，并推动我国城市轨道交通建设事业的长远发展与协调进步。
        1 城市轨道交通车辆空调系统的制冷原理
        对于城市轨道交通车辆空调系统来说，借由压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个阶段共同组成制冷循环，保障应有的制冷效果。其中，将制冷剂封闭于制冷系统内部，经由反复压缩、冷凝、膨胀、蒸发在蒸发器内吸收热量，通过汽化反应达到制冷降温效果。首先，借助压缩机就制冷剂压缩成高压高温状态，经过冷凝器处理在外界空气作用下实现强制冷却，形成常温高压液体；其次，借助节流装置对液体进行节流降压，就其进行处理后形成低温气液混合的制冷剂并导入蒸发器，同时，经过蒸发器作用，形成低温低压蒸汽；最后，基于气液分离器的使用就蒸汽进行处理，借由压缩机吸入形成系统制冷循环，同时，考虑到与冷却后空气的温度相比，制冷剂的沸点相对较低，导致制冷剂会在汽化过程中吸收制冷对象的温度，即整个车辆空调制冷实则是制冷对象温度向制冷剂的转移过程，最终在不断循环制冷的作用下便能够达到应有的制冷效果。
        在此基础上，空调制冷系统的基本原理如图一所示，其中，该空调制冷系统涉及压缩机、室内外热交换器、干燥器、节流装置、冷凝器、电磁阀、气液分离器等多个组成部件，不同构件相互作用形成完整制冷循环，保障制冷的应有效果。

        图一城市轨道交通车辆空调制冷系统原理示意图
        2 城市轨道交通车辆空调制冷系统不制冷故障产生原因与诊断方法
        在城市轨道交通车辆运行过程中，由于空调制冷系统作为不停运行设备需始终保障车辆内部的空气温度质量，因此难免会因各种因素影响而出现一定故障。其中，不制冷故障是目前城市轨道交通车辆空调制冷系统的常见故障所在，而通过长期研究不难发现，造成不制冷故障发生的原因较为多样，因此，需精确分析不制冷故障的产生原理，判定故障的产生位置，并结合实际制定相应的预防、诊断与维修策略。在此基础上，通常情况下造成不制冷故障的原因一般包括压缩机电机故障、排气压力过高、排气压力过低、冷凝器结污垢、制冷剂泄漏、电磁阀错误动作、传感器故障等方面。
        2.1压缩机电机停止转动故障及诊断
        当压缩机电机停止转动问题发生时，其一般与电机断线、烧损或配线端子安装螺丝松弛等现象有关，而在实际诊断过程中，需基于不同情况采取不同的诊断策略，进而在及时判定故障位置和故障原因的基础上确保维修措施的有效性和可行性。首先，在处理电机断线或烧损问题时，应围绕线圈的电阻值进行检测，若电阻值数值不处于1.54Ω上下，则可断定存在电机断线或烧损问题；其次，在应对配线端子安装螺丝松弛或空调控制器件故障等问题时，应就空调制冷系统中的压缩机进行拆开检查，并依赖核查电气件的接通情况以判断是否存在故障；最后，当压缩机故障或热继电器动作存在时，一般需检查电机的电流接通情况，在发现异常数据后则可断定该问题是导致制冷系统不制冷问题产生的原因之一。
        2.2压缩机反转故障及诊断
        当压缩机反转故障发生时，压缩机电流会明显小于额定值，且压缩机转动过程会伴随较大噪音，因此，可借助该现象判定压缩机是否存在反转故障。
        2.3吸气压力过低与排气压力过高故障及诊断
        针对空调制冷系统存在的吸气压力过低问题，其一般与系统内部某一部分存在阻塞有关，同时，当制冷量无法满足制冷系统需求时，也会导致一定的吸气压力过低问题。此外，当排气压力过高故障发生时，多受到冷凝器排风扇影响，其中，当排风扇存在反转、不转且系统内部温度明显升高（一般高于40℃）现象时，则可断定空调不制冷问题与排气压力过高有关。
        2.4冷凝器结污垢故障及诊断
        针对冷凝器结垢问题，其容易导致散热片的传热效率降低，进而造成冷凝器出现故障，并对空调制冷系统的制冷效果造成限制。对此，可借助电筒观察冷凝器表面的污垢情况，若存有较多间隙无法使光线顺利通过，则可证明需要及时就冷凝器进行清理以保证冷凝器的制冷效果。
        2.5制冷剂泄漏与电磁阀损坏故障及诊断
        针对压缩机，若其处于正常运转状态，但依旧存有空调不制冷问题，一般可认为其存有制冷剂泄漏问题。其中，围绕此类问题，通常需检查车辆内部吸入空气与排出空气温度，而若在检查蒸发器回气管温度时存在温度数据异常问题，则可证明空调不制冷故障的产生原因在于制冷剂的泄漏。此外，基于电磁阀损坏问题，一般需检查电磁阀线圈是否存在故障来判断故障位置。
        2.6温度传感器故障及诊断
        由于温度传感器（俗称感温探头）的阻值，在不同的温度，对应不同的阻值，并且元件本身没有任何厂家的型号和参数标识。但可以用手握感温头，用表测其阻值是否有变化来判断其好坏，这些可以大概判断出传感器的好坏。不过有些传感器，在用加温法时，阻值也是变化的，但其阻值已经严重偏离正常值。
        3 城市轨道交通车辆空调制冷系统不制冷故障的解决方法
        3.1压缩机电机不转故障的解决方法
        当判定空调系统不制冷故障与压缩机电机有关后，及时就压缩机进行更换，并针对损坏部件进行妥善修理，进而恢复压缩机的正常使用。
        3.2压缩机反转故障的解决方法
        考虑到压缩机反转故障一般与压缩机的相序有关，可将三相电源中的两相进行对换以解决该问题。
        3.3吸气压力过低与排气压力过高故障的解决方法
        首先，就高压与低压开关进行检查，当判定开关不存在问题后就冷凝器风机叶片进行检查，若发现叶片上存有较多灰尘，及时通过清理以保证风机运行效率。同时，针对风机反转风量小于正转风量现象，一般可参照压缩机反转故障就三相电源进行调整即可。
        3.4冷凝器结污垢故障的解决方法
        针对冷凝器污垢问题，采用钢刷或专用灰尘清理工具就其进行清洗干净即可。
        3.5制冷剂泄漏与电磁阀损坏故障的解决方法
        当空调制冷系统出现制冷剂泄漏后，及时判定制冷剂的泄漏位置，并对其进行补充。同时，基于电磁阀损坏故障，应及时进行零部件更换以保证其使用效果。
        3.6温度传感器故障的解决办法
        当判断温度传感器故障时，根据感温头的型号值就是它在25℃时的电阻值，直接进行更换。通常是5K，10K，15K，20K，50K这几种，一般都是负温度系数的，即温度越高，电阻值反而越小。切记不可接驳传感线，除了选对型号外还要选用合适的传感线长度。
        4 结束语
        综上所述，在城市轨道交通车辆空调制冷系统运行过程中，不制冷故障是一种十分常见且相对复杂的故障，但考虑到其产生存有一定规律性，借助系统诊断明确具体故障位置即可确保维修的及时性与有效性。在此基础上，应针对空调系统不制冷故障的各种产生原因建立完善的故障预防与诊断体系，在总结相关诊断经验的基础上保障诊断与维修的及时性和精确性，进而确保城市轨道交通车辆空调制冷系统的稳定运行，并促进我国城市轨道交通服务质量的显著提高。
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