利勃海尔地铁车辆空调系统工作原理介绍及典型故障分析

中车南京浦镇车辆有限公司国际事业部，江苏南京 210013

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摘要：对利勃海尔车辆空调系统工作原理进行简单介绍，对空调系统常见典型故障进行简要归纳分析，并结合维护过程中积累的经验，提出相应的处理措施，希望能够对从事地铁车辆空调系统检修和维护人员提供借鉴和帮助。

关键词：空调系统;工作原理;故障分析;处理措施

利勃海尔空调系统被运用在我司出口印度的某项目车辆上，该项目车辆于2014年6月8日投入商业运营。本文先介绍空调系统的工作原理，然后结合工作原理和故障现象，制定出典型故障的处理和预防措施，这些分析方法和处理措施在实际工作中得到了良好的验证。

1.空调系统工作原理

1.1空调系统制冷原理

在压缩机正常工作之后，压缩机将低温低压制冷剂气体压缩成高温高压气体，高温高压气体经过冷凝器冷凝成中温高压液体，中温高压液体经过膨胀阀膨胀成低温低压雾状液体，低温低压液态或雾状的制冷剂在蒸发器内蒸发，吸收热量，降低车内温度。

1.2空调系统控制原理

地铁车辆空调有集控和本地控制两种控制方式。集控模式下，所有客室空调可以通过VDU进行控制。本地控制模式下，本车空调将根据温度选择开关选择的温度自动运行。

空调系统不论是运行在集控模式还是本地控制模式，选定目标温度后，控制器都将按照制冷控制曲线（图1）来控制冷凝风机和压缩机的启停。

另外，在集控模式下，司机可以点击VDU屏上的“AUTO”软按钮激活自动控制功能。在这种模式下，空调控制器首先根据温度设定曲线（图2）计算出目标温度，然后再根据制冷控制曲线来进行相应控制。

2.空调系统故障现象

空调系统的故障常见的有压缩机不能正常启动和压缩机虽然可以正常启动但是制冷量不足或者不制冷。

2.1压缩机不能正常启动

客室内温度持续升高，甚至超过目标温度，冷凝风机已正常运转，但是压缩机接触器未吸合，也就是说压缩机没有启动。

2.2空调不制冷

冷凝风机和压缩机都已正常启动，但是客室温度仍持续升高，空调出风口没有冷风吹出，整个空调机组制冷量不足或根本没有制冷。

3.空调系统故障分析

3.1压缩机不能正常启动

根据空调系统控制原理，不难判断，压缩机无法正常启动的原因，主要可以归纳为自身故障和控制故障两大类。自身故障为压缩机自身零部件发生损坏，如涡旋盘破损（图3）、ARV阀破损、电机三相绕阻烧损或绝缘损坏等。控制方面的故障主要有：控制电路接线松脱导致控制电路开路;高低压开关被触发导致压缩机不具备启动条件;控制器故障导致无压缩机启动指令输出;主电路三相电中某一相电路接线端子松脱导致缺相。

3.2空调不制冷

如果压缩机正常启动，但是制冷量不足或者没有制冷，首先需要检查空气滤网是否堵塞，蒸发器散热片是否脏堵，然后再检查制冷剂是否泄漏，电磁阀是否打开和膨胀阀是否损坏等。

定期维护保养可以避免由于脏堵导致的制冷量不足故障。漏氟的解决方案就是找到泄漏点，然后铜焊修复，没有特别值得分享的地方。本文重点介绍一下膨胀阀的诊断和处理方法。

该项目的空调系统选用的是艾默生膨胀阀，这种品牌的膨胀阀使用寿命大概3年左右，3年后将出现批量故障。膨胀阀的故障其实就是感温包漏气，感温包不能有效感知蒸发器出口的过热蒸汽温度，膨胀阀开启变小甚至关闭。那么如何诊断膨胀阀是否有故障呢？首先要拔掉低压开关到控制器的输入信号线，因为膨胀阀故障肯定会导致系统低压故障，然后强制启动压缩机2至3分钟，如果这时从膨胀阀到蒸发器之间的铜管上有结霜现象（如图4）就可以判断膨胀阀故障了;反之，可以确定系统低压故障是由于管路泄漏导致。

4.预防措施

为了降低空调系统的故障率，首先就要加强维护和保养工作。其次是定期检查电气接线端子的连接情况，电机绕阻的阻值和绝缘情况。最后建议对于串联在制冷回路里的零部件，如压缩机、膨胀阀、电磁阀等部件，一定要选用寿命较长的产品，因为更换这些部件需要切割管路、抽真空、焊接和保压等步骤，工作量大，耗费时间长，降低整车的可用性，增加质保责任被延期的风险。

5.结束语

对于空调系统的故障，上述的分析方法和处理措施，在运用和检修中得到了良好的检验，对于维保工作起到一定的指导作用。在今后的工作中将会继续对空调系统发生的各种故障进行详细记录，积累更多的分析方法和处理经验，以便更加快速地处理故障，保证空调系统良好的工作状态，确保乘客的乘坐舒适性。

参考文献

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[2]黄幸. 地铁车辆空调系统故障分析与措施[J]. 机电工程技术，2020， 49（09）：211-213.

[3]汤玉胜，赵小龙，邓雪军. 客车空调制冷系统检修及故障分析[J]. 汽车电器，2013（6）：35-38.

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