在炎热的夏天，汽车空调系统为何会屡次出现制冷效果差的问题？
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近年来，随着汽车保有量的提高，汽车已进入普通大众生活中，随着汽车使用年限的增长，汽车出现的问题也越来越显著，我们的学生也需要掌握更多的汽车知识。
汽车空调作为汽车子系统的一部分，和我们的生活息息相关，夏天空调能正常工作，能保证乘员更好的乘坐舒适性。
学生需要对出现的空调问题能举一反三，对于故障现象，能根据结构图分析可能出现的故障点，再针对各故障点分析故障现象，并通过实操测试最终锁定故障点，提高分析问题和解决问题的能力。
在课堂教学中，某车型小轿车启动发动机，A/C上电，空调压缩机开始工作后，打开鼓风机，风量调到最大，一段时间后，怠速工况，车内出风口冷风效果不明显；当发动机转速提到2000r/min左右时，车内出风口的冷风效果依然一般，但用手感知出风口风量大小，风量大小不变，针对该问题，我们需要分析空调系统结构和工作原理。
空调制冷系统主要包括空调压缩机、冷凝器、储液干燥罐、H型膨胀阀、蒸发箱、管路以及管路高低压接口。
当车辆发动机开始工作时，启动A/C开关，此时空调压缩机开始工作，正常工况时，空调压缩机对来自蒸发箱的低温低压的冷媒开始压缩做功，低温低压的气态冷媒变为高温高压的气态冷媒，通过空调压缩机的出口被输送到冷凝器。
冷凝器、散热器以及散热风扇位于进气格栅后方，其中冷凝器位于前端，散热风扇位于最后端，散热器位于中间位置。
当散热风扇开始工作以及有自然风流过冷凝器表面，自然风会把冷凝器表面的热量带走，高温高压的气态冷媒经过冷凝器散热片层层散热，高温高压的气态冷媒最终到达冷凝器出口，由气态冷媒变为液态冷媒，并输送到储液干燥罐。
储液干燥罐会把冷媒中的液态冷媒和气态冷媒分离，同时过滤掉冷媒中的杂质和水分，并把液态冷媒输送到膨胀阀。
当液态冷媒经过H型膨胀阀时，由于膨胀阀的节流效果，液态冷媒会从液态变为雾状液态，到达蒸发箱后，从雾状液态变为气态，此过程冷媒会吸收周围的热量，从而蒸发箱箱体温度会很低。
当鼓风机工作时，热风经过蒸发箱时，热量会被蒸发箱表面带走，温度降低，从而进入到车内的自然风温度会降低。
当蒸发箱温度低于设定的值时，此时蒸发箱表面的温度传感器会把信号传递给处理器，切断空调压缩机，防止蒸发箱表面结霜，同时膨胀阀感温包温度也降低，膨胀阀开度减小，流过膨胀阀的冷媒流量减少，冷媒到达蒸发箱出口，通过空调管路又进入空调压缩机入口，形成一个完整循环。
根据空调制冷系统工作原理分析，问题可能和冷凝器、膨胀阀以及蒸发箱、储液干燥罐有关。
当制冷效果差为冷凝器存在故障时，故障原因可能为：冷凝器散热片变形或者表面杂质过多。
问题分析：当散热片变形时，自然风流过冷凝器表面时，产生紊流现象，会对流过冷凝器表面的空气产生阻力，影响自然风通气量，冷凝器表面散热效果变差；当冷凝器表面杂质过多时，冷凝器表面通风孔被堵塞，自然风通过冷凝器的通风口风量会减少，冷凝器表面散热效果变差。
当冷凝器出现上述两种情况时，冷凝器表面散热效果会变差，高温高压的冷媒热量不能及时通过冷凝器表面热交换散去，不能完全从气态变为液态，就会有大量气态冷媒进入储液干燥罐，进而通过空调管路到达膨胀阀进口，冷媒通过膨胀阀出口膨胀时，为大量气态冷媒，冷媒就没有从液态到气态变化过程，蒸发器表面温度就会偏高，不能冷却鼓风机吹过来的自然风。
当膨胀阀故障时，故障原因可能为：膨胀阀发生脏堵或者冰堵现象。
问题分析：H型膨胀阀结构组成为：感温包、膜片弹簧、推杆、针阀、过热弹簧、内平衡通道。
正常工况，由于内平衡通道和蒸发箱出口相连，会感知蒸发箱出口的温度，当冷媒的量发生变化时，会使膜片弹簧受到的合力发生变化，从而膜片弹簧会通过推杆作用于针阀并克服过热弹簧的弹力来控制针阀开度的大小，来保证进入蒸发箱内的冷媒控制在一定量。
当针阀口发生脏堵时，膨胀阀开度会变小，这时通过膨胀阀出口进入蒸发箱内冷媒的量就会减少。
当进入蒸发箱的冷媒量不足时，此时蒸发箱的表面温度会比正常工况温度高，所以当鼓风机的自然风经过鼓风机时，蒸发箱表面热交换能力下降，自然风温度偏高，通过空调出风口进入到车内的风温度会偏高，此时车内制冷效果变差。
由于是异物堵塞膨胀阀针阀开口，不会随着外界条件开度大小发生变化，所以此种故障，空调制冷效果会一直很差。
当膨胀阀发生冰堵现象时，此现象为储液干燥罐不能充分过滤冷媒中的水分。
当混合水分的液态冷媒到达膨胀阀入口时，一段时间后，由于膨胀阀靠近蒸发箱，膨胀阀的温度会降低，低于0℃时，水就会在膨胀阀开口处结冰，此时同样针阀开度变相变小，进入到蒸发箱的冷媒量变少，蒸发箱表面温度会比正常情况偏高，所以自然风通过蒸发箱表面时，热交换能力变差。
由于H型膨胀阀靠近蒸发箱，所以慢慢地随着蒸发箱温度比正常情况偏高，膨胀阀针阀处的冰会慢慢融化，此时进入蒸发箱内冷媒的量又恢复正常，蒸发箱表面温度也恢复正常，进入车内的自然风开始变凉。
随着蒸发箱表面温度的下降，膨胀阀的温度又慢慢下降，膨胀阀又发生冰堵现象。
所以发生冰堵现象时，车内空调出风口的自然风温度现象为忽冷忽热。
当蒸发箱故障时，故障原因可能为：蒸发箱表面结霜。
问题分析：当蒸发箱正常工作时，经过蒸发箱的自然风通风量是正常风量，当蒸发箱的温度传感器出现故障时，不能判断蒸发箱表面的温度。
当蒸发箱温度低于设定的值时，此时无法切断空调压缩机，被压缩做功的冷媒不断通过蒸发箱入口进入。
当蒸发箱表面温度已经很低时，同时还有冷媒不断进入蒸发箱时，当蒸发箱表面温度会不断降温，当蒸发箱表面温度低于零度时，空气中的水蒸气开始在蒸发箱表面凝固并开始结霜和结冰，从而堵塞自然风通道，进入到车内的自然风风量会减少。
当储液干燥罐故障时，故障原因可能为：储液干燥罐过滤能力下降。
问题分析：储液干燥罐作用为分离气态和液态冷媒，同时过滤冷媒中的杂质和水分。
当储液干燥罐过滤能力下降时，冷媒中的水分会随着液态冷媒通过储液干燥罐出口，到达膨胀阀出口，而膨胀阀离蒸发箱很近，当大量冷媒进入蒸发箱时，蒸发箱表面温度会降低，此时膨胀阀内温度也会降低，温度低于零度时，冷媒中的水分就会结冰，但此现象最终原因为储液干燥罐过滤能力下降造成的，需更换新的储液干燥罐。
空调压缩机分析。听声音，任何物体都有自己的工作频率，启动发动机，打开A/C开关，空调压缩机开始工作，可对比正常汽车的空调压缩机和故障车型压缩机的运转声音，感知到该故障车型空调压缩机工作声音稳定，无异响，排除空调压缩机故障。
冷凝器分析。拆掉进气格栅，观察冷凝器表面，发现冷凝器表面没有过多杂物，散热器散热片没有变形，散热风扇也正常工作，排除冷凝器故障。
蒸发器分析。汽车工作一段时间后，观察蒸发器表面，没有结霜，排除蒸发器故障。
膨胀阀分析。空调系统分高压区和低压区，触摸空调高压和低压管路，感知高压管路和低压管路管壁，发现高压侧温度和低压侧温度都过高，于是初步判断是膨胀阀发生堵塞，但此时不能确定问题根源是储液干燥罐还是膨胀阀故障。
首先用歧管压力表测量空调制冷系统高低压管路高压侧压力和低压侧压力。
歧管压力表蓝色管子连接汽车空调低压管路，红色管子连接汽车空调高压管路，红色和蓝色旋钮保持拧紧状态，启动发动机，温度调到最低，风量调到最大，观察歧管压力表变化。
该教学车型正常情况下，高压侧压力1.5MPa左右，低压侧0.3MPa左右，实测结果高压侧1.9MPa左右，低压侧接近0MPa。
车内感受空调出风口一直没有冷风出来，且没有出现忽冷忽热现象，所以判断膨胀阀为脏堵现象不是冰堵，所以也排除储液干燥罐故障。
该故障为学校教学过程中遇到的实车故障现象，学生首先需要了解汽车空调系统结构和工作原理，掌握空调制冷系统各个子部件工作原理。
通过故障现象，学生结合空调制冷系统结构图，分析各个子部件故障原因，通过听和观察逐一排除故障点，缩小可能故障点范围，通过实测，分析测试数据，确定问题根源，对于学生充分掌握空调系统结构、日常处理故障现象有很好的实际意义。