馬自達(dá)6 2.0 L 轎車空調(diào)故障

   故障現(xiàn)象：一輛2005年生產(chǎn)一汽馬自達(dá)6 2.0 L轎車，行駛里程為6萬 km。車主反映，該車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)正常，怠速時(shí)空調(diào)系統(tǒng)工作正常。但車輛行使時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、犯闖。當(dāng)車輛加速時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)頻繁重復(fù)接合、分離動(dòng)作，且空調(diào)系統(tǒng)不制冷。當(dāng)關(guān)閉空調(diào)后，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常。

     檢查分析：由于關(guān)閉空調(diào)后發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常，所以筆者認(rèn)為故障原因出在空調(diào)系統(tǒng)。

     馬自達(dá)6空調(diào)壓縮機(jī)是定排量壓縮機(jī)，空調(diào)壓縮機(jī)的吸合與斷開是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（PCM）通過控制空調(diào)繼電器來實(shí)現(xiàn)的。

     筆者決定首先從電路入手進(jìn)行檢查。正常情況下，當(dāng)壓力開關(guān)B、C端子之間電壓為12 V時(shí)，壓縮機(jī)斷開；壓力開關(guān)B、C端子電壓為0 V時(shí)，壓縮機(jī)接通。這說明自動(dòng)空調(diào)控制器給PCM接地信號(hào)時(shí)，壓縮機(jī)接通。

     起動(dòng)該車發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用示波器測(cè)量壓力開關(guān)線路的B端子（接PCM）或C端子（接自動(dòng)空調(diào)控制器）。當(dāng)壓縮機(jī)接通時(shí)，壓力開關(guān)B、C端子電壓為0 V；壓縮機(jī)斷開時(shí)，壓力開關(guān)B、C端子電壓為12 V，說明系統(tǒng)正常。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到3 000 r/min以后，壓縮機(jī)斷開，此時(shí)B端子電壓為13.8 V，C端子電壓為0 V，說明此時(shí)高低壓開關(guān)已經(jīng)斷開。由于此時(shí)C端子電壓為0 V，所以基本排除線路和自動(dòng)空調(diào)控制器存在故障的可能，故障原因應(yīng)該在制冷系統(tǒng)環(huán)路。

     PCM控制空調(diào)壓縮機(jī)繼電器執(zhí)行動(dòng)作的原理為：首先，當(dāng)駕駛員按下空調(diào)（A/C）開關(guān)時(shí)，申請(qǐng)信號(hào)由自動(dòng)空調(diào)控制單元經(jīng)壓力開關(guān)傳遞到PCM，即PCM接收到自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的申請(qǐng)信號(hào)。只有空調(diào)系統(tǒng)壓力正常，才能保證壓力開關(guān)正常接通，這時(shí)PCM才能接收到使空調(diào)系統(tǒng)工作的指令，之后PCM控制空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

(圖1) 空調(diào)制冷壓力開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

     該車的空調(diào)制冷劑壓力開關(guān)采用了3擋壓力型，它由高/低壓開關(guān)和中等壓力開關(guān)組成（圖1）。當(dāng)制冷劑循環(huán)中的壓力過高或過低時(shí)，高/低壓開關(guān)通過切斷A/C信號(hào)來保護(hù)制冷系統(tǒng)部件。中等壓力開關(guān)根據(jù)空調(diào)壓縮機(jī)的工作負(fù)載輸出一個(gè)怠速提高信號(hào)。壓力開關(guān)在壓力大于2.94~3.34 MPa時(shí)或壓力低于0.195~0.250 MPa時(shí)斷開，中等壓力開關(guān)在壓力為1.39~1.65 MPa時(shí)接通。

     連接壓力表測(cè)量空調(diào)系統(tǒng)高低壓管路的壓力。測(cè)量時(shí)壓縮機(jī)吸合，環(huán)境溫度為25 ℃，測(cè)量值如表1所示。

      發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)5 min后，高低壓管路壓力分別為2.62 MPa和0.34 MPa。

      測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度為11 ℃時(shí)，正常車輛的測(cè)量數(shù)值如表2所示。

      正常車輛，高壓最大為1.66 MPa，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)5 min后，高低壓管路壓力都為0.69 MPa。

(圖2) 膨脹閥

      該車高壓管路壓力與正常車輛對(duì)比高出很多，說明故障車空調(diào)高壓管路堵塞，于是筆者決定回收制冷劑，拆下膨脹閥（圖2），檢查冷凝器、高壓管和蒸發(fā)箱，結(jié)果均正常，于是故障鎖定在膨脹閥。

      膨脹閥在制冷環(huán)路中起到節(jié)流的作用，它能使高壓的液態(tài)制冷劑霧化成低壓的氣態(tài)制冷劑，同時(shí)膨脹閥還能調(diào)節(jié)送到蒸發(fā)器中的制冷劑的流量，也就是說它既控制了制冷劑的流量，也調(diào)節(jié)了制冷劑的壓力。

      膨脹閥調(diào)節(jié)制冷劑流量的過程為：蒸發(fā)器出口處對(duì)薄膜底部的作力（Pl）以及彈簧施加的力（Fs）形成1個(gè)合力，此合力與薄膜R134a上受到的力（Pd）的差使球型閥上下移動(dòng)，從而調(diào)整閥門開度的大小。當(dāng)Pl增加時(shí)，薄膜附近溫度傳感器的溫度隨之升高，薄膜被R134a加熱，Pd變大。當(dāng)Pd的增大量大于Pl 與Fs的增大量時(shí)，球閥下移，從而增大了液體制冷劑的流量。當(dāng)蒸發(fā)器排放的制冷劑溫度降低時(shí)，Pl+Fs的增加要大于Pd的增加，球閥上移，液體制冷劑的流量也隨之降低。

      當(dāng)膨脹閥損壞時(shí)，Pd的力始終小于Pl+Fs的合力，這時(shí)膨脹閥不能調(diào)節(jié)制冷劑的流量，制冷劑始終處于最小流量，于是出現(xiàn)本車的故障現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)空調(diào)系統(tǒng)維持工作，高轉(zhuǎn)速時(shí)高壓壓力增加，高于正常值，壓縮機(jī)阻力增加，空調(diào)系統(tǒng)不制冷，發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常。

      故障排除：更換膨脹閥，添加標(biāo)準(zhǔn)量（470 g）制冷劑，故障排除。