1故障概述

配屬三亞所的1248車組擔當D7163/4/3次(?？跂|一?？跂|）運營任務,12:40車組運行至白馬井一臨高南區(qū)間,IDU報06車HVAC壓縮機2低壓故障(代碼7340）,機械師查看舒適度界面,06車顯示28℃,通知機械師將06車空調打至強制半冷后制冷效果良好,維持運行。查閱該車組近期的檢修記錄,確定該車組06車空調故障并非首次出現(xiàn),前期的處理方式為庫內使用電腦連接空調控制板查看壓力值正常,打開空調檢修蓋板檢查空調管路未發(fā)現(xiàn)泄漏點,觀察膨脹閥和干燥過濾器并未出現(xiàn)結霜現(xiàn)象:為保險起見,已對該空調機組排氟,注入氮氣進行檢漏處理,也未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,隨后重新加注制冷劑,檢查空調制冷工作正常。

2線上處理故障的報告

安排技術人員在車組終到三亞站時添乘該車組,使用筆記本電腦連接該空調機組的控制板,在美萊克空調維護平臺上觀察自動模式下兩套機組的低壓值均偏低,結合現(xiàn)場的故障現(xiàn)象即客室溫度較高,空調蒸發(fā)器所處位置有冷凝水滴落,綜合前期對該故障的處理情況,將故障判定為蒸發(fā)器堵塞導致蒸發(fā)器結冰,由于此時是終到三亞站,有20min的上下客時間,在強制模式下啟用通風模式,目的是通過強制通風的方式融化蒸發(fā)器上的結冰,在通風模式下工作15min后恢復空調制冷模式,交替啟動兩臺壓縮機,從監(jiān)控數(shù)據上觀察空調低壓值趨于正常,此時空調的制冷效果正常,體感指數(shù)正常。故障發(fā)生時空調的數(shù)值如圖1所示。

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

圖2蒸發(fā)器結冰

3原因分析

首先明確空調內部的冷媒變化如圖3所示。

針對1DU中提示的空調壓縮機低壓故障,我們首先應當確定空調的低壓開關(低壓監(jiān)測裝置）位于壓縮機之前的管路,空調的高壓開關(高壓監(jiān)測裝置）位于壓縮機之后的管路,之所以將這兩個開關設置于此處,是因為制冷劑處于壓縮機之前時壓力最低,制冷劑剛從壓縮機出來時壓力最高。我們不能單純地認定壓縮機高低壓故障就是壓縮機的問題,換而言之就是這項故障在表述上有歧義,其實質上是空調管路的高低壓故障,但由于故障表述上加了"壓縮機"這三個字,易造成誤導,使得檢修人員將故障查找的方向局限于壓縮機,籠統(tǒng)地將故障歸結于壓縮機的問題,而實質上應當將查找故障的范圍覆蓋整個制冷環(huán)路,如圖4所示。

壓縮機低壓故障其本質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）制冷劑泄漏導致低壓故障:

(2）制冷管路堵塞導致制冷劑的流動受阻,引發(fā)低壓故障:

(3）熱交換不徹底,空調制冷工作的本質就是利用制冷劑易于汽化及液化的物理特性,引入機械做功對熱量進行搬運,若蒸發(fā)器的熱交換不徹底,會導致制冷劑在此環(huán)節(jié)不能完全汽化,依然處于汽液共存態(tài),由于管路內的壓力檢測裝置僅能檢測氣體壓力,就會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,誤報低壓故障。

從故障現(xiàn)象上看是蒸發(fā)器結冰,最初我們將故障原因判斷為蒸發(fā)器堵塞導致,但細想之下,空調制冷環(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)器內部管路并不符合上述特征,經各方討論,后續(xù)將故障的查找方向調整為空調蒸發(fā)器熱交換不徹底。結合故障發(fā)生期間海南地區(qū)正處于降溫階段,且從現(xiàn)場得到的照片上看空調蒸發(fā)器的表面潔凈度較低,綜合之下認為本次空調壓縮機低壓故障的原因是: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,導致空調蒸發(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),進而導致低壓故障的發(fā)生。

4線上應急處置

針對線上運行的車組出現(xiàn)空調壓縮機故障,對于隨車機械師而言,首先應當對此類故障有足夠深的認識,也就是壓縮機低壓故障并非只指壓縮機故障,故障的本質為空調管路低壓故障。針對上文列舉的4種可能引發(fā)空調低壓故障的原因,下面將闡述線上可能的應急處理方式,所有故障應急處理的背景為該車組此時在線上運行,能夠調動的資源僅為隨車機械師一人,并無可以連接空調主機的筆記本電腦。

故障的初步判斷:此時1DU顯示壓縮機低壓故障,客室溫度升高,首先打開空調控制柜,確認故障壓縮機控制接觸器是否已經跳開,隨后對空調進行斷電復位操作（客室空調對應空開為oF5l,司機室對應空開為oF55）,復位后觀察空調是否恢復正常工作,觀察壓縮機接觸器KMll（KM2l）是否正常吸合（同時也要注意持續(xù)跟盯觀察一段時間,不排除在運行一段時間后繼續(xù)報低壓故障導致接觸器跳開）,如果空調在復位操作后能恢復正常運行,那就將故障歸屬于系統(tǒng)的偶發(fā)性故障:如果后續(xù)空調繼續(xù)報壓縮機低壓故障而導致壓縮機接觸器跳開,此時使用空調本地控制旋鈕將空調置于手動半冷位,觀察該車廂溫度是否恢復正常:如果將空調置于手動半冷位后車廂溫度仍未有明顯下降,首先需與客運乘務長做好溝通,對車廂內乘客進行安撫工作,同時將相鄰客室的溫度調低,隨后觀察該車廂空調蒸發(fā)器所對應的那塊客室頂板有無冷凝水滴落的現(xiàn)象,終到站時打開客室頂板拆卸觀察空調濾網潔凈度,如果空調濾網潔凈度差且蒸發(fā)器格柵有結冰現(xiàn)象,則不再將該濾網安裝回原處,將拆卸的濾網妥善放置好后恢復客室頂板,隨后將空調置于手動通風位（機理是僅使用送風機融化蒸發(fā)器上的冰塊）,lo.mi后即可恢復空調正常工作:如果空調濾網潔凈度較好,但蒸發(fā)器格柵仍有結冰現(xiàn)象,將拆卸的濾網復位并恢復客室頂板,同樣也使用手動通風位融化蒸發(fā)器上的結冰,l0.mi后即可恢復空調正常工作。

注意:拆卸客室頂板檢查空調狀態(tài)的操作應當在列車終到站后客室內無旅客時進行,若此時室外溫度較高且旅客反映客室體感指數(shù)較差,可以酌情考慮在運行途中執(zhí)行上述應急處置,但應與客運部門溝通,請求對方給予協(xié)助。

若是由于低壓傳感器故障導致空調壓縮機停止運行,最明顯的故障現(xiàn)象就是客室舒適度正常,使用點溫儀點溫出風口溫度及車廂內溫度正常,此時只需要將空調置于手動半冷位,便可恢復空調正常工作。值得注意的一點是,本文說明的應急處理方式僅適用于空調壓縮機低壓故障,不適用于空調壓縮機高壓故障。

5建議與展望

針對蒸發(fā)器潔凈度較差的情況,筆者查閱了CRHlA二A一、二級修作業(yè)指導書,并未發(fā)現(xiàn)關于空調蒸發(fā)器清潔的專項修作業(yè)要求,建議在二級修作業(yè)中增加關于空調蒸發(fā)器清潔的專項修作業(yè),或者各運用所結合所處地區(qū)的環(huán)境質量下發(fā)針對蒸發(fā)器清潔的臨時任務。

在實際工作中,筆者發(fā)現(xiàn)對于空調蒸發(fā)器的清潔絕非易事,車頂打開空調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)場檢查附著在蒸發(fā)器上的污物較為濕潤,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,因為蒸發(fā)器下方就是客室,若直接用清水沖洗則會導致污水進入客室內部: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)器內部,因為蒸發(fā)器的構造為蜂窩狀的散熱片,蒸發(fā)器扇熱格柵如圖6所示。

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,因為它考慮了化學反應因素,同時輔以固體酸洗清洗劑,這樣就不會對金屬造成腐蝕傷害。還可以加入泥垢剝離劑和中和鈍化劑,目的是達到徹底清洗的效果,并保護金屬表面。

另外,建議將壓縮機高低壓故障的故障表述更改為"空調管路高低壓故障",方便檢修人員更迅速地對故障點進行判定。