由此可以看出, 决定摇板倾斜度的主要因素是活塞上下的压力差, 也就是摇板箱内的压力变化直接决定了摇板的倾斜度, 而摇板箱内的压力控制主要是由压缩机后部的一个压力控制阀所决定的。 压力控制阀是由一个波纹管、 一个针阀、 回位弹簧和球阀组成, 结构如图4所示。 利用波纹管的物理特性控制针阀和球阀打开不同的压力控制通道。
波纹管在外界压力大于其自身的临界压力时便收缩, 其工作过程如下: 在空调系统需要大的制冷量时 (也就是室内温度很高时), 此时低压系统的膨胀阀开度大, 也就是说低压管内的压力高于波纹管自身的临界压力, 此时压缩机的吸气压力压缩波纹管, 针阀在回位弹簧的压力下打开压缩机的吸气室与摇板箱的通路, 使摇板箱的压力和吸气室的压力大约相等, 而此时摇板箱内的压力是远远小于排气压力的。 活塞在排气压力的作用下慢慢地改变行程, 最后到达最大行程。 此时压缩机的排量也将达到最大排量, 此时的压缩机就相当于一个定排量压缩机。 随着室内温度的逐渐降低, 当降到蒸发器温度为0~5 ℃时, 此时膨胀阀的开度逐渐减小, 低压管内的压力也随之下降。 当降到200 kPa以下波纹管的临界压力时, 此时波纹管逐渐变长伸出, 压缩针阀向上, 关闭压缩机吸气室和摇板箱的通路。 同时打开压缩机排气室和摇板箱的通路, 此时高压的气体进入摇板箱, 使活塞背面的压力增大, 此压力推动摇板, 摇板带动活塞慢慢地减小行程, 逐渐地降低压缩机的排量, 如此循环。 在这一过程中, 压缩机的电磁离合器是一直吸合的, 惟一改变的只是压缩机内部活塞行程的长短。
通过以上分析, 结合该压缩机的结构特点, 造成高低压读数基本相等的故障原因如下: 压缩机内部的摇板始终处于最小倾斜度的原因主要是由于自身原因或外界因素造成的。 自身原因除非是摇板卡住, 而这一点的可能性很小。 外界因素主要是膨胀阀开度过小造成压力过小, 低于波纹管的控制压力, 造成高压排气压力和摇板箱压力相同, 从而控制摇板向最小排量倾斜。 而这种因素我们在低压表的读数中能看出来, 低压表的读数在300 kPa, 明显高于波纹管的临界压力, 而此时的波纹管如果能正常工作的话, 系统应该正常。 惟一的原因只能出在控制阀的工作控制上了。 假设系统刚开始工作时,整个空调系统的压力应该都在500~600 kPa左右, 包括摇板箱内的压力。 当电磁离合器刚通电工作, 此时压缩机的运行是以最小排量进行的, 因此时的控制阀是控制吸气室和摇板箱相通的, 压缩机工作过程中, 摇板箱的压力气体逐渐被吸气室吸走, 由原来的500~600 kPa下降到200 kPa以上, 和低压压力基本一致, 而高压压力则逐渐上升。 当达到最大制冷状态时, 波纹管控制高压排气室和摇板箱相通,使排气压力下降, 摇板箱压力上升。 假如此时的控制阀正好卡在这一工作状态, 那么故障现象就与我们遇到的实际情况相符了。 如果停机一会, 随着管路内高低压的平衡作用, 控制阀内的针阀和球阀又能回位, 开机又会正常工作一段时间。
故障排除 此时车间内正好有一别克凯越的变排量压缩机, 我们拆下两压缩机的控制阀, 发现结构一样, 做了一下替换试验。 重新抽空加注, 发现高低压表的读数从静态的500 kPa开始工作, 随着压缩机的运行, 高压表的读数也慢慢上升, 低压表的读数慢慢下降, 降到大约200 kPa左右恒定不动, 而高压表的读数也在1000 kPa左右。 当我们把鼓风机开到最大风速时, 高压表的读数在1300 kPa左右,把鼓风机的风速调到最小, 同时加大油门, 使发动机的转速提高到1500 r/min, 发现低压表的读数从250 kPa逐渐下降。 当降到大约180 kPa时, 高压表的读数也从1200 kPa慢慢地往下降, 降到大约800 kPa左右, 此时两表的数字范围是符合变排量压缩机工作原理的。 最后更换了压缩机的控制阀, 重新抽空加注134a制冷剂, 试车大约一个小时, 证明故障确实排除。
故障总结 现代车装载变排量压缩机的数量明显增多, 故障现象的分析和常规定排量的分析有所不同, 只要掌握其内部的工作原理, 利用原理去分析现象, 就会找到真正的故障原因。