故障現象：一輛2005年生產(chǎn)一汽馬自達6 2.0 L轎車(chē)，行駛里程為6萬(wàn) km。車(chē)主反映，該車(chē)發(fā)動(dòng)機怠速運轉正常，怠速時(shí)空調系統工作正常。但車(chē)輛行使時(shí)，發(fā)動(dòng)機動(dòng)力不足、犯闖。當車(chē)輛加速時(shí)，空調壓縮機頻繁重復接合、分離動(dòng)作，且空調系統不制冷。當關(guān)閉空調后，發(fā)動(dòng)機恢復正常。

     檢查分析：由于關(guān)閉空調后發(fā)動(dòng)機恢復正常，所以筆者認為故障原因出在空調系統。

     馬自達6空調壓縮機是定排量壓縮機，空調壓縮機的吸合與斷開(kāi)是由發(fā)動(dòng)機控制單元（PCM）通過(guò)控制空調繼電器來(lái)實(shí)現的。

     筆者決定首先從電路入手進(jìn)行檢查。正常情況下，當壓力開(kāi)關(guān)B、C端子之間電壓為12 V時(shí)，壓縮機斷開(kāi)；壓力開(kāi)關(guān)B、C端子電壓為0 V時(shí)，壓縮機接通。這說(shuō)明自動(dòng)空調控制器給PCM接地信號時(shí)，壓縮機接通。

     起動(dòng)該車(chē)發(fā)動(dòng)機并怠速運轉，用示波器測量壓力開(kāi)關(guān)線(xiàn)路的B端子（接PCM）或C端子（接自動(dòng)空調控制器）。當壓縮機接通時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)B、C端子電壓為0 V；壓縮機斷開(kāi)時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)B、C端子電壓為12 V，說(shuō)明系統正常。當發(fā)動(dòng)機轉速上升到3 000 r/min以后，壓縮機斷開(kāi)，此時(shí)B端子電壓為13.8 V，C端子電壓為0 V，說(shuō)明此時(shí)高低壓開(kāi)關(guān)已經(jīng)斷開(kāi)。由于此時(shí)C端子電壓為0 V，所以基本排除線(xiàn)路和自動(dòng)空調控制器存在故障的可能，故障原因應該在制冷系統環(huán)路。

     PCM控制空調壓縮機繼電器執行動(dòng)作的原理為：首先，當駕駛員按下空調（A/C）開(kāi)關(guān)時(shí)，申請信號由自動(dòng)空調控制單元經(jīng)壓力開(kāi)關(guān)傳遞到PCM，即PCM接收到自動(dòng)空調系統的申請信號。只有空調系統壓力正常，才能保證壓力開(kāi)關(guān)正常接通，這時(shí)PCM才能接收到使空調系統工作的指令，之后PCM控制空調壓縮機的運轉。

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(圖1) 空調制冷壓力開(kāi)關(guān)結構示意圖

     該車(chē)的空調制冷劑壓力開(kāi)關(guān)采用了3擋壓力型，它由高/低壓開(kāi)關(guān)和中等壓力開(kāi)關(guān)組成（圖1）。當制冷劑循環(huán)中的壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)，高/低壓開(kāi)關(guān)通過(guò)切斷A/C信號來(lái)保護制冷系統部件。中等壓力開(kāi)關(guān)根據空調壓縮機的工作負載輸出一個(gè)怠速提高信號。壓力開(kāi)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(kāi)，中等壓力開(kāi)關(guān)在壓力為1.39~1.65 MPa時(shí)接通。

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     連接壓力表測量空調系統高低壓管路的壓力。測量時(shí)壓縮機吸合，環(huán)境溫度為25 ℃，測量值如表1所示。

      發(fā)動(dòng)機停止運轉5 min后，高低壓管路壓力分別為2.62 MPa和0.34 MPa。

      測量時(shí)環(huán)境溫度為11 ℃時(shí)，正常車(chē)輛的測量數值如表2所示。

      正常車(chē)輛，高壓最大為1.66 MPa，發(fā)動(dòng)機停止運轉5 min后，高低壓管路壓力都為0.69 MPa。

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(圖2) 膨脹閥

      該車(chē)高壓管路壓力與正常車(chē)輛對比高出很多，說(shuō)明故障車(chē)空調高壓管路堵塞，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，結果均正常，于是故障鎖定在膨脹閥。

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      膨脹閥在制冷環(huán)路中起到節流的作用，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)膨脹閥還能調節送到蒸發(fā)器中的制冷劑的流量，也就是說(shuō)它既控制了制冷劑的流量，也調節了制冷劑的壓力。

      膨脹閥調節制冷劑流量的過(guò)程為：蒸發(fā)器出口處對薄膜底部的作力（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)，從而調整閥門(mén)開(kāi)度的大小。當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)膨脹閥不能調節制冷劑的流量，制冷劑始終處于最小流量，于是出現本車(chē)的故障現象：發(fā)動(dòng)機怠速時(shí)空調系統維持工作，高轉速時(shí)高壓壓力增加，高于正常值，壓縮機阻力增加，空調系統不制冷，發(fā)動(dòng)機工作異常。

      故障排除：更換膨脹閥，添加標準量（470 g）制冷劑，故障排除。