本田雅阁被水淹后空调系统的故障诊断与排除
2013-09-02黄汉龙
黄汉龙
(广州市交通技师学院,广东 广州 510170)
1 汽车曾被水淹,空调系统不工作
一辆本田雅阁2.4,车型LHDCM5,2004年款,行驶里程5万公里,轿车空调系统不工作。车主反映该车在前一段时间,因暴雨被水短时间半淹,车内进水,因较早发现,及时拉离水淹区,当时没有发现异常,所以没有入厂处理。一个月后,出现空调系统时而工作、时而不工作的间歇现象,同时仪表板右侧出风温度不能调节,到后来整个空调系统完全不能启动了。
2 自动空调结构及原理
汽车自动空调系统具有气温自动调节、功能完善显示、故障自诊断和系统保护等功能。自动空调控制原理是以自动空调控制器 (ECU)为控制核心,根据温度调节器、车外温度传感器、车内温度传感器、太阳光传感器、蒸发器温度传感器、空气混合风挡位置传感器、出风口风挡位置传感器、进气风挡位置传感器等元件输入的信号,通过数据选择和整理,输出控制信号控制压缩机电磁离合器、冷凝风扇、进气伺服电动机、出风口方式伺服电动机、空气混合伺服电动机、暖水开关、送风电动机等进行自动调控,自动控制压缩机工作时间、鼓风机吸入和排出空气流量、空气混合等,使车厢内保持最佳温度,从而达到恒温自动控制的目的。
3 潜在故障原因分析
根据自动空调控制原理进行分析,该车空调间歇性工作或不工作的潜在故障有以下几个方面:①供电熔断丝是否正常;②散热器风扇、冷凝器风扇和压缩机离合器本身故障;③空调ECU与温度控制装置之间的信号传输线路出现异常;④鼓风机及其控制线路和各传感器出现故障;⑤温度控制装置本身故障;⑥空调控制器ECU故障。
4 故障诊断与排除过程
4.1 检查线路
本着先简后难的检修原则,先对空调系统的供电熔断丝进行检查,发现供电正常。然后检查散热器风扇、冷凝器风扇和压缩机电磁离合器及其控制线路。
根据 《维修手册》提供的电路图,接通点火开关,短接风扇控制继电器,发现散热风扇与冷凝器风扇工作正常;起动发动机,接通空调制冷开关,发现空调系统不工作,空调压缩机离合器不吸合,鼓风机不工作;当水温达到93℃时,散热器工作正常,冷凝风扇工作正常;说明散热器风扇和冷凝器风扇电动机及电路正常。
压缩机电磁离合器由空调ECU控制,找到ECU的电磁离合器对应端子A17直接搭铁,压缩机离合器吸合,由此可知压缩机电磁离合器的电路没有故障。
接通点火开关,当接通A/C空调开关和鼓风机开关时,车内温度控制装置2号端子搭铁,此时ECU收到车内温度控制装置2号端子搭铁信号后即控制A17(控制离合器)和A20(控制冷凝风扇)端子搭铁,应该使压缩机离合器、散热器风扇和冷凝器风扇同时工作。故将A/C插头短接 (剔除空调管路压力不正常时的保护性断路),但散热器风扇电动机、冷凝器风扇电动机、压缩机离合器还是不工作,说明系统不工作不是由制冷管路压力保护装置引起。那么故障应该在空调的控制线路或元件上。
4.2 读取故障码
如果空调控制部分有问题,有两种可能性:一是输入到控制器的传感器、开关或线路有故障;二是空调控制器本身有故障。决定调取系统故障码,利用空调系统的自诊断功能进行检查,试图找到故障所在,操作如下:①接通点火开关ON档,将温度控制按钮先旋至MAX COOL(最冷)位置,然后再旋至MAX HOT(最热)位置;②1 min后,在按下AUTO按钮 (不松开)的同时,按下OFF按钮;③在同时按下AUTO和OFF按钮时,如果系统有故障存在,就会通过温度显示器指示相应的故障,不同的故障自诊断信息以温度显示器 “88”各段中某一段闪亮来指示,见图1。
显示故障代码为:N和I,即鼓风机电动机电路故障、空气混合控制联动装置或电动机故障。根据故障代码,首先对引起鼓风机电动机电路故障的原因进行分析。潜在故障可能有鼓风机供电电源、风机、调速场效应晶体管出现故障,或控制器无控制信号到调速场效应晶体管,或场效应晶体管无反馈信号到控制器。
根据上述故障源对故障进行排除:①把点火开关置于ON位置,按下空调AUTO键,用万用表对空调调速场效应晶体管的4P插头进行检查,用万用表电压档检查4P插头的1号端子与车身之间的电压为12V,即控制器有信号输出,正常;②用万用表检查3号端子与车身之间的反馈电压为8.9 V,即场效应晶体管有反馈信号输出;③用万用表检测4号端子与车身之间的电压为电源电压,即风机及车身供电电源电路正常;④用万用表检测2号端子与车身之间的电阻几乎为0,即风机搭铁线路正常。
于是故障范围缩小到鼓风机电动机调速场效应晶体管损坏,或鼓风机电动机调速场效应晶体管到控制器的反馈线路出现故障。
4.3 更换场效应晶体管
本田雅阁2.4轿车自动空调系统采用了场效应晶体管的特性对鼓风机进行调速。空调控制器根据车外温度、车内温度、阳光传感器、驾驶员设定的温度信号,经过比较、计算后,给场效应晶体管输入不同的电压信号来控制鼓风机电动机的转速,使鼓风机调速更加平稳,噪音更小,从而实现车厢内理想的温度环境,同时可以降低能耗。
根据以上原理,对鼓风机场效应晶体管初步进行检查。鼓风机调速场效应晶体管内部电路图、外形图、插头如图2所示。
发现该调速场效应晶体管有泡水痕迹,霉点多,焊点氧化;用万用表检查鼓风机场效应晶体管3号端子与4号端子之间的电阻为1.5kΩ,1号端子与2号端子之间的阻值为无穷大,即断路 (正常情况为10.8 kΩ左右)。把场效应晶体管的外饰板拆下,用万用表检查2 A过热熔断丝的阻值为无穷大,即为断路。同时发现场效应晶体管的D脚与S脚的焊锡熔脱,即场效应晶体管与线路板虚接。由于场效应晶体管脚虚接造成空调系统间歇性工作,同时2 A过热熔断丝烧坏后使空调系统不工作。因本田雅阁空调控制系统接收到的反馈信号与控制器计算的信号相差时,即可判断风机电动机电路出现故障,于是空调控制装置实施保护功能,使空调系统停止工作,并储存故障代码。
更换场效应晶体管,恢复电路,空调制冷系统工作正常。
4.4 更换空气混合控制电动机
虽然空调制冷系统已经恢复正常,但仍然存在左右出风温度不同的情况,于是进行诊断与排除。
该本田雅阁2.4轿车自动空调系统配备了自动空气混合控制系统,即左右出风口温度可以设定为不同的温度。其结构特点是把加热器的箱体分为左右2个腔,使进入的空气分别在左右分区中加热,然后排出。在加热器的进风口装有2个空气混合风门,且左右各有一个空气混合风门控制电动机控制风门的开度。同时,通过空气混合控制电动机内部的位置传感器,把空气混合风门的开度反馈给微机。微机根据左右温度调节开关送来的信息,经过计算,通过控制左右空气混合控制电动机,来控制左右空气混合风门的位置,便可使左右出风口吹出的风得到不同的温度,这样可以满足驾驶员和乘员对不同温度的要求。
因前面在自诊断时,还发现乘客侧空气混合控制联动装置风门或电动机故障,于是对右侧出风口的温度进行检查,发现右侧的温度不会改变,吹出的风为冷风,且不能调节。
该车空调系统左右各有一温度调节开关,右侧的温度调节开关只能调节右侧的出风口温度。左侧温度调节开关在DVAL开关断开时可以同时调节左右出风口的温度,在DVAL开关接通时只能调节左侧出风口的温度。该车的空气混合门在中间分开,左右各有一个空气混合门且各有一个饲服电动机驱动。其结构如图3所示。
根据其结构特点,其故障原因应该是右侧的空气混合风门不工作,停在最冷的位置。为了减少维修时间,提高工作效率,从而达到判断故障的准确性,首先利用该车空调控制系统具有显示传感器输入信息的功能,对右侧空气混合风门位置传感器输入的信息进行检查时发现,无论把温度设定在最冷与最热之间怎么变化,右侧空气混合风门位置传感器输入到空调控制器的信息总是显示其开度0%,即最冷位置。正常情况应根据设定温度的变化其开度的变化亦会在0%~100%之间变化。造成右侧空气混合门不工作原因有:①右侧的空气混合电动机及位置传感器损坏;②右侧空气混合风门被卡死;③控制装置到空气混合电动机及位置传感器之间的线路有故障;④控制装置没有向混合电动机发出输出指令。
根据以上原因进行一步步检查,最后发现空气混合控制电动机转子无法转动。拆开电动机的外壳,再拆下永磁电动机检查,发现电动机内部进水而生锈,使转子卡死。分区温控调节电动机如图4所示。更换空气混合控制电动机,开启空调试车,空调系统运转正常。
最后对空调系统进行消除故障码操作,重新读取故障码,再没有故障码存在,空调运行正常。
5 结束语
本汽车空调故障诊断与排除过程的启示如下。
1)现代汽车空调自动控制代替了手动控制,在给用户带来更加舒适和更加人性化关怀的同时,也给故障的诊断与排除提出更高、更快的要求。不过只要我们懂得运用原理,像医生看病一样对系统进行望、闻、问、切,耐心钻研,再大的困难也能克服。
2)该汽车空调2处故障均与曾经被水淹有关。这告诉我们汽车被水淹后,为防止电路故障和铁质材料零部件锈蚀损坏,必须对被淹部分进行 “大包围”式的检查保养作业,及时对电器设备进行维护及功能检测后才能继续使用,否则,可能影响零部件的寿命或故障频频。
3)通常 “大包围”式的保养和检测作业包括:座椅等吸水性好,难干的装饰部件要拆解、清洗、晾晒干;被淹的电器设备全部要拆开外壳,进行烘干,电路元件要用酒精等进行防锈、防腐蚀处理;然后对电器设备进行功能检测,对有问题的零部件进行更换,然后装复,再进行整机或整车功能检验,合格后才能交付使用。
[1]谭本忠.雅阁车系电路分析与维修[M].北京:机械工业出版社,2008.
[2]高润生.汽车空调维修(第2版)[M].北京:人民交通出版社,2004.