空調(diào)壓縮機(jī)低壓故障的處理思路分析

1故障概述

配屬三亞所的1248車組擔(dān)當(dāng)D7163/4/3次(?？跂|一?？跂|)運(yùn)營(yíng)任務(wù),12:40車組運(yùn)行至白馬井一臨高南區(qū)間,IDU報(bào)06車HVAC壓縮機(jī)2低壓故障(代碼7340),機(jī)械師查看舒適度界面,06車顯示28℃,通知機(jī)械師將06車空調(diào)打至強(qiáng)制半冷后制冷效果良好,維持運(yùn)行。查閱該車組近期的檢修記錄,確定該車組06車空調(diào)故障并非首次出現(xiàn),前期的處理方式為庫內(nèi)使用電腦連接空調(diào)控制板查看壓力值正常,打開空調(diào)檢修蓋板檢查空調(diào)管路未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn),觀察膨脹閥和干燥過濾器并未出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象:為保險(xiǎn)起見,已對(duì)該空調(diào)機(jī)組排氟,注入氮?dú)膺M(jìn)行檢漏處理,也未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,隨后重新加注制冷劑,檢查空調(diào)制冷工作正常。

2線上處理故障的報(bào)告

安排技術(shù)人員在車組終到三亞站時(shí)添乘該車組,使用筆記本電腦連接該空調(diào)機(jī)組的控制板,在美萊克空調(diào)維護(hù)平臺(tái)上觀察自動(dòng)模式下兩套機(jī)組的低壓值均偏低,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的故障現(xiàn)象即客室溫度較高,空調(diào)蒸發(fā)器所處位置有冷凝水滴落,綜合前期對(duì)該故障的處理情況,將故障判定為蒸發(fā)器堵塞導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)冰,由于此時(shí)是終到三亞站,有20min的上下客時(shí)間,在強(qiáng)制模式下啟用通風(fēng)模式,目的是通過強(qiáng)制通風(fēng)的方式融化蒸發(fā)器上的結(jié)冰,在通風(fēng)模式下工作15min后恢復(fù)空調(diào)制冷模式,交替啟動(dòng)兩臺(tái)壓縮機(jī),從監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上觀察空調(diào)低壓值趨于正常,此時(shí)空調(diào)的制冷效果正常,體感指數(shù)正常。故障發(fā)生時(shí)空調(diào)的數(shù)值如圖1所示。

該車組入庫檢修期間,在打開空調(diào)檢修蓋板時(shí)發(fā)現(xiàn)為蒸發(fā)器1外表結(jié)冰(圖2),后續(xù)處理為更換蒸發(fā)器,更換蒸發(fā)器后該空調(diào)功能正常。

圖2 蒸發(fā)器結(jié)冰

3原因分析

首先明確空調(diào)內(nèi)部的冷媒變化如圖3所示。

針對(duì)1DU中提示的空調(diào)壓縮機(jī)低壓故障,我們首先應(yīng)當(dāng)確定空調(diào)的低壓開關(guān)(低壓監(jiān)測(cè)裝置)位于壓縮機(jī)之前的管路,空調(diào)的高壓開關(guān)(高壓監(jiān)測(cè)裝置)位于壓縮機(jī)之后的管路,之所以將這兩個(gè)開關(guān)設(shè)置于此處,是因?yàn)橹评鋭┨幱趬嚎s機(jī)之前時(shí)壓力最低,制冷劑剛從壓縮機(jī)出來時(shí)壓力最高。我們不能單純地認(rèn)定壓縮機(jī)高低壓故障就是壓縮機(jī)的問題,換而言之就是這項(xiàng)故障在表述上有歧義,其實(shí)質(zhì)上是空調(diào)管路的高低壓故障,但由于故障表述上加了"壓縮機(jī)"這三個(gè)字,易造成誤導(dǎo),使得檢修人員將故障查找的方向局限于壓縮機(jī),籠統(tǒng)地將故障歸結(jié)于壓縮機(jī)的問題,而實(shí)質(zhì)上應(yīng)當(dāng)將查找故障的范圍覆蓋整個(gè)制冷環(huán)路,如圖4所示。

壓縮機(jī)低壓故障其本質(zhì)就是管路的低壓故障,造成管路低壓故障的常見原因包括:

(1)制冷劑泄漏導(dǎo)致低壓故障:

(2)制冷管路堵塞導(dǎo)致制冷劑的流動(dòng)受阻,引發(fā)低壓故障:

(3)熱交換不徹底,空調(diào)制冷工作的本質(zhì)就是利用制冷劑易于汽化及液化的物理特性,引入機(jī)械做功對(duì)熱量進(jìn)行搬運(yùn),若蒸發(fā)器的熱交換不徹底,會(huì)導(dǎo)致制冷劑在此環(huán)節(jié)不能完全汽化,依然處于汽液共存態(tài),由于管路內(nèi)的壓力檢測(cè)裝置僅能檢測(cè)氣體壓力,就會(huì)因制冷劑汽化不足而引發(fā)低壓故障:

(4)傳感器自身存在問題,誤報(bào)低壓故障。

從故障現(xiàn)象上看是蒸發(fā)器結(jié)冰,最初我們將故障原因判斷為蒸發(fā)器堵塞導(dǎo)致,但細(xì)想之下,空調(diào)制冷環(huán)路的堵塞一般發(fā)生在管路拐角、頸縮及干燥過濾器處,但是蒸發(fā)器內(nèi)部管路并不符合上述特征,經(jīng)各方討論,后續(xù)將故障的查找方向調(diào)整為空調(diào)蒸發(fā)器熱交換不徹底。結(jié)合故障發(fā)生期間海南地區(qū)正處于降溫階段,且從現(xiàn)場(chǎng)得到的照片上看空調(diào)蒸發(fā)器的表面潔凈度較低,綜合之下認(rèn)為本次空調(diào)壓縮機(jī)低壓故障的原因是:由于蒸發(fā)器表面潔凈度較低,且發(fā)生故障期間海南地區(qū)全島降溫,導(dǎo)致空調(diào)蒸發(fā)器熱交換不徹底,制冷劑在此環(huán)節(jié)不能完全汽化,依然處于汽液共存態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致低壓故障的發(fā)生。

4線上應(yīng)急處置

針對(duì)線上運(yùn)行的車組出現(xiàn)空調(diào)壓縮機(jī)故障,對(duì)于隨車機(jī)械師而言,首先應(yīng)當(dāng)對(duì)此類故障有足夠深的認(rèn)識(shí),也就是壓縮機(jī)低壓故障并非只指壓縮機(jī)故障,故障的本質(zhì)為空調(diào)管路低壓故障。針對(duì)上文列舉的4種可能引發(fā)空調(diào)低壓故障的原因,下面將闡述線上可能的應(yīng)急處理方式,所有故障應(yīng)急處理的背景為該車組此時(shí)在線上運(yùn)行,能夠調(diào)動(dòng)的資源僅為隨車機(jī)械師一人,并無可以連接空調(diào)主機(jī)的筆記本電腦。

故障的初步判斷:此時(shí)1DU顯示壓縮機(jī)低壓故障,客室溫度升高,首先打開空調(diào)控制柜,確認(rèn)故障壓縮機(jī)控制接觸器是否已經(jīng)跳開,隨后對(duì)空調(diào)進(jìn)行斷電復(fù)位操作(客室空調(diào)對(duì)應(yīng)空開為OF51,司機(jī)室對(duì)應(yīng)空開為OF55),復(fù)位后觀察空調(diào)是否恢復(fù)正常工作,觀察壓縮機(jī)接觸器KM11(KM21)是否正常吸合(同時(shí)也要注意持續(xù)跟盯觀察一段時(shí)間,不排除在運(yùn)行一段時(shí)間后繼續(xù)報(bào)低壓故障導(dǎo)致接觸器跳開),如果空調(diào)在復(fù)位操作后能恢復(fù)正常運(yùn)行,那就將故障歸屬于系統(tǒng)的偶發(fā)性故障:如果后續(xù)空調(diào)繼續(xù)報(bào)壓縮機(jī)低壓故障而導(dǎo)致壓縮機(jī)接觸器跳開,此時(shí)使用空調(diào)本地控制旋鈕將空調(diào)置于手動(dòng)半冷位,觀察該車廂溫度是否恢復(fù)正常:如果將空調(diào)置于手動(dòng)半冷位后車廂溫度仍未有明顯下降,首先需與客運(yùn)乘務(wù)長(zhǎng)做好溝通,對(duì)車廂內(nèi)乘客進(jìn)行安撫工作,同時(shí)將相鄰客室的溫度調(diào)低,隨后觀察該車廂空調(diào)蒸發(fā)器所對(duì)應(yīng)的那塊客室頂板有無冷凝水滴落的現(xiàn)象,終到站時(shí)打開客室頂板拆卸觀察空調(diào)濾網(wǎng)潔凈度,如果空調(diào)濾網(wǎng)潔凈度差且蒸發(fā)器格柵有結(jié)冰現(xiàn)象,則不再將該濾網(wǎng)安裝回原處,將拆卸的濾網(wǎng)妥善放置好后恢復(fù)客室頂板,隨后將空調(diào)置于手動(dòng)通風(fēng)位(機(jī)理是僅使用送風(fēng)機(jī)融化蒸發(fā)器上的冰塊),1omin后即可恢復(fù)空調(diào)正常工作:如果空調(diào)濾網(wǎng)潔凈度較好,但蒸發(fā)器格柵仍有結(jié)冰現(xiàn)象,將拆卸的濾網(wǎng)復(fù)位并恢復(fù)客室頂板,同樣也使用手動(dòng)通風(fēng)位融化蒸發(fā)器上的結(jié)冰,10min后即可恢復(fù)空調(diào)正常工作。

注意:拆卸客室頂板檢查空調(diào)狀態(tài)的操作應(yīng)當(dāng)在列車終到站后客室內(nèi)無旅客時(shí)進(jìn)行,若此時(shí)室外溫度較高且旅客反映客室體感指數(shù)較差,可以酌情考慮在運(yùn)行途中執(zhí)行上述應(yīng)急處置,但應(yīng)與客運(yùn)部門溝通,請(qǐng)求對(duì)方給予協(xié)助。

若是由于低壓傳感器故障導(dǎo)致空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行,最明顯的故障現(xiàn)象就是客室舒適度正常,使用點(diǎn)溫儀點(diǎn)溫出風(fēng)口溫度及車廂內(nèi)溫度正常,此時(shí)只需要將空調(diào)置于手動(dòng)半冷位,便可恢復(fù)空調(diào)正常工作。值得注意的一點(diǎn)是,本文說明的應(yīng)急處理方式僅適用于空調(diào)壓縮機(jī)低壓故障,不適用于空調(diào)壓縮機(jī)高壓故障。

5建議與展望

針對(duì)蒸發(fā)器潔凈度較差的情況,筆者查閱了CRH1A一A一、二級(jí)修作業(yè)指導(dǎo)書,并未發(fā)現(xiàn)關(guān)于空調(diào)蒸發(fā)器清潔的專項(xiàng)修作業(yè)要求,建議在二級(jí)修作業(yè)中增加關(guān)于空調(diào)蒸發(fā)器清潔的專項(xiàng)修作業(yè),或者各運(yùn)用所結(jié)合所處地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量下發(fā)針對(duì)蒸發(fā)器清潔的臨時(shí)任務(wù)。

在實(shí)際工作中,筆者發(fā)現(xiàn)對(duì)于空調(diào)蒸發(fā)器的清潔絕非易事,車頂打開空調(diào)檢修蓋板后的情況如圖5所示,可以直觀地看出蒸發(fā)器所處的位置,現(xiàn)場(chǎng)檢查附著在蒸發(fā)器上的污物較為濕潤(rùn),其狀態(tài)為黏著在蒸發(fā)器表面,僅依靠吸塵器的吸力無法清潔蒸發(fā)器表面的污物:無法使用清水沖洗,因?yàn)檎舭l(fā)器下方就是客室,若直接用清水沖洗則會(huì)導(dǎo)致污水進(jìn)入客室內(nèi)部:使用濕無紡布僅能清潔蒸發(fā)器表面,無法真正清潔蒸發(fā)器內(nèi)部,因?yàn)檎舭l(fā)器的構(gòu)造為蜂窩狀的散熱片,蒸發(fā)器扇熱格柵如圖6所示。

圖5打開空調(diào)檢修板后情況

圖6蒸發(fā)器扇熱格柵示意圖

建議配制蒸發(fā)器專用清洗劑,可在免拆蒸發(fā)器的前提下噴灑至蒸發(fā)器表面,待污垢軟化后使用無紡布擦拭。在清洗劑的配置方面最好使用酸洗緩蝕劑,因?yàn)樗紤]了化學(xué)反應(yīng)因素,同時(shí)輔以固體酸洗清洗劑,這樣就不會(huì)對(duì)金屬造成腐蝕傷害。還可以加入泥垢剝離劑和中和鈍化劑,目的是達(dá)到徹底清洗的效果,并保護(hù)金屬表面。

另外,建議將壓縮機(jī)高低壓故障的故障表述更改為"空調(diào)管路高低壓故障",方便檢修人員更迅速地對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行判定。