马自达6 2.0 L 轿车空调故障

   故障现象：一辆2005年生产一汽马自达6 2.0 L轿车，行驶里程为6万 km。车主反映，该车发动机怠速运转正常，怠速时空调系统工作正常。但车辆行使时，发动机动力不足、犯闯。当车辆加速时，空调压缩机频繁重复接合、分离动作，且空调系统不制冷。当关闭空调后，发动机恢复正常。

     检查分析：由于关闭空调后发动机恢复正常，所以笔者认为故障原因出在空调系统。

     马自达6空调压缩机是定排量压缩机，空调压缩机的吸合与断开是由发动机控制单元（PCM）通过控制空调继电器来实现的。

     笔者决定首先从电路入手进行检查。正常情况下，当压力开关B、C端子之间电压为12 V时，压缩机断开；压力开关B、C端子电压为0 V时，压缩机接通。这说明自动空调控制器给PCM接地信号时，压缩机接通。

     起动该车发动机并怠速运转，用示波器测量压力开关线路的B端子（接PCM）或C端子（接自动空调控制器）。当压缩机接通时，压力开关B、C端子电压为0 V；压缩机断开时，压力开关B、C端子电压为12 V，说明系统正常。当发动机转速上升到3 000 r/min以后，压缩机断开，此时B端子电压为13.8 V，C端子电压为0 V，说明此时高低压开关已经断开。由于此时C端子电压为0 V，所以基本排除线路和自动空调控制器存在故障的可能，故障原因应该在制冷系统环路。

     PCM控制空调压缩机继电器执行动作的原理为：首先，当驾驶员按下空调（A/C）开关时，申请信号由自动空调控制单元经压力开关传递到PCM，即PCM接收到自动空调系统的申请信号。只有空调系统压力正常，才能保证压力开关正常接通，这时PCM才能接收到使空调系统工作的指令，之后PCM控制空调压缩机的运转。

(图1) 空调制冷压力开关结构示意图

     该车的空调制冷剂压力开关采用了3挡压力型，它由高/低压开关和中等压力开关组成（图1）。当制冷剂循环中的压力过高或过低时，高/低压开关通过切断A/C信号来保护制冷系统部件。中等压力开关根据空调压缩机的工作负载输出一个怠速提高信号。压力开关在压力大于2.94~3.34 MPa时或压力低于0.195~0.250 MPa时断开，中等压力开关在压力为1.39~1.65 MPa时接通。

     连接压力表测量空调系统高低压管路的压力。测量时压缩机吸合，环境温度为25 ℃，测量值如表1所示。

      发动机停止运转5 min后，高低压管路压力分别为2.62 MPa和0.34 MPa。

      测量时环境温度为11 ℃时，正常车辆的测量数值如表2所示。

      正常车辆，高压最大为1.66 MPa，发动机停止运转5 min后，高低压管路压力都为0.69 MPa。

(图2) 膨胀阀

      该车高压管路压力与正常车辆对比高出很多，说明故障车空调高压管路堵塞，于是笔者决定回收制冷剂，拆下膨胀阀（图2），检查冷凝器、高压管和蒸发箱，结果均正常，于是故障锁定在膨胀阀。

      膨胀阀在制冷环路中起到节流的作用，它能使高压的液态制冷剂雾化成低压的气态制冷剂，同时膨胀阀还能调节送到蒸发器中的制冷剂的流量，也就是说它既控制了制冷剂的流量，也调节了制冷剂的压力。

      膨胀阀调节制冷剂流量的过程为：蒸发器出口处对薄膜底部的作力（Pl）以及弹簧施加的力（Fs）形成1个合力，此合力与薄膜R134a上受到的力（Pd）的差使球型阀上下移动，从而调整阀门开度的大小。当Pl增加时，薄膜附近温度传感器的温度随之升高，薄膜被R134a加热，Pd变大。当Pd的增大量大于Pl 与Fs的增大量时，球阀下移，从而增大了液*冷剂的流量。当蒸发器排放的制冷剂温度降低时，Pl+Fs的增加要大于Pd的增加，球阀上移，液*冷剂的流量也随之降低。

      当膨胀阀损坏时，Pd的力始终小于Pl+Fs的合力，这时膨胀阀不能调节制冷剂的流量，制冷剂始终处于最小流量，于是出现本车的故障现象：发动机怠速时空调系统维持工作，高转速时高压压力增加，高于正常值，压缩机阻力增加，空调系统不制冷，发动机工作异常。

      故障排除：更换膨胀阀，添加标准量（470 g）制冷剂，故障排除。