捷达伙伴空调熔断丝烧断故障分析
2013-12-23郭文灿
郭文灿
(河南省开封市金明大道88号一汽大众开封万宝4S店, 475000)
1 故障现象
一辆2007款一汽大众捷达伙伴轿车, 行驶里程167 603公里, 出现开空调无反应现象。 鼓风电动机运转正常, 空调压缩机电磁离合器不吸合, 散热器风扇开空调无低速档。
2 故障诊断与排除
首先用微机检测仪5052进入发动机系统进行诊断, 无故障码。 根据故障现象初步判断, 估计熔断丝烧断的可能性较大, 遂仔细进行熔断丝的检查,发现车内熔断丝盒第42档(冷却风扇控制单元) 30A熔断丝烧断 (见图1)。 更换同规格熔断丝试机, 空调运转近一分钟后, 熔断丝仍然烧断, 说明电路中有短路现象。
拔下该熔断丝, 用一个55 W的前照灯灯泡 (即常见的大灯灯泡即可) 做为模拟负载接在熔断丝位置上。 模拟负载灯测试原理简图如图2所示。 发动汽车, 开启空调, 模拟负载灯泡不亮, 压缩机要吸合时, 模拟负载灯泡亮度正常, 说明线路在熔断丝到负载之间有短路现象。 正常情况下, 由于模拟负载灯泡与负载串联, 且灯泡电流和负载正常电流差别不是很大, 由于分压作用, 灯泡亮度必然明显降低。 采用这种方法测试线路短路故障, 不用在熔断丝上缠铜丝或者反复烧熔断丝, 无烧线路之忧, 并且非常直观, 对于时而短路时而正常的线路故障处理有特效。 晃动怀疑线路, 在灯泡亮度有明显变化时, 故障点就在这个位置。 在使用中要注意灯泡发热, 防止烧坏车内零件。
查询原厂电路图 (图3) 得知, 该熔断丝只连接到J293 (冷却风扇控制单元) 四脚插头的第3脚(T4z/3), 第2脚 (T4z/2) 出冷却风扇控制单元火线控制散热器风扇的开空调低速档。 用导线连接双温开关1和2脚, 低速正常。 说明散热器风扇低速档没问题, 即该风扇低速档线路无短路现象, 否则S38 (温度开关, 空调继电器) 的30A熔断丝将马上烧断。
发动汽车, 打开空调, 仔细观察故障现象。 发现刚发动着时, 模拟负载灯泡不亮, 过几秒钟后,压缩机电磁离合器将要吸合时, 灯泡突然亮起, 并且亮度正常。 说明通过冷却风扇控制单元内部继电器的吸合连通了短路部分, 短路部位应该在内部触点负载端。 从电路图上来看, 负载端只连接到风扇低速档, 维修陷入了僵局。 为了一探究竟, 拆下并分解型号为1GD 919 506C 的冷却风扇控制单元(图4)。
该冷却风扇控制单元的内部构造比较简单, 由2个继电器和几个分立元件构成。 继电器RY1为一只双触点继电器, 一路负责开空调后散热器风扇低速档的接通, 外部通过T4z/2连接到散热器风扇低速档。 另外一路连接到小插头T10y中的MK (T10y/10) 脚, 外部连接到压缩机电磁离合器线圈。 继电器RY1线圈由小插头T10y的X (T10y/9) 脚供火线,T4 (T10y/8) 脚连接到发动机控制单元J361第68脚控制搭铁端。 继电器RY2触点由S167的40A常火线熔断丝来, 过触点后通过T4z/1连接到散热器风扇的高速档。 继电器线圈一端通过31 (T10y/6) 脚,连接到发动机ECU的75脚, 为发动机ECU控制搭铁端。 火线来自2个起隔离作用的IN4007整流二极管上方, 连接到小插头2脚(该车为悬空) 和T2 (T10y/7) 脚, 由S38熔断丝送来火线, 用于接通散热器风扇的高速档。
通过分析绘制出冷却风扇控制单元的内部电路图 (图5), 明确了故障点的范围, 应该是MK脚外接线路短路所致。 拔下压缩机电磁离合器线圈插接件观察, 该插接件附近线束无熔化现象。 测量该插接件接头线束端电阻, 发现阻值时而无限大, 时而为零。 剖开该线束, 发现位于插头20 cm处, 两根导线烧化熔合在一起, 造成该线路受到震动的时候时而短路, 时而正常。 测量压缩机电磁离合器线圈端电阻为1 Ω 左右,和正常阻值4 Ω相去甚远。 至此, 真相大白了。
由于压缩机电磁离合器线圈的工作条件比较恶劣, 天长日久, 线圈过热导致绝缘层脱落, 造成局部短路, 线圈电阻值逐步变小, 电流慢慢变大。 由于初期电流尚在30A熔断丝的允许范围内, 所以熔断丝不会立即熔断, 但超出了导线所能承受的电流, 导线开始由故障点(压缩机电磁离合器线圈) 处开始发热熔化。 由于插接件处的导线未包裹, 散热良好, 而线束内部导线缠绕较紧,散热不足。 所以, 造成了插接件处导线正常, 而线束内部导线烧熔短路, 进而造成熔断丝烧毁的现象。
更换压缩机电磁离合器线圈, 更换发动机线束, 更换S42 (30 A) 熔断丝, 处理好熔断丝插座后试机, 故障排除。
3 故障总结
该车未给电磁离合器线圈设计一档独立熔断丝, 而是和空调控制散热器风扇低速档共享一个达到电磁离合器线圈正常电流(3A) 10倍的熔断丝S42(30 A) 档, 从而造成线路烧化而熔断丝不断, 或者发动机线束烧熔在一起时, 熔断丝才因短路而烧断, 起不到熔断丝应有的保护线束的作用, 为行车安全带来隐患。 这部分线路设计有些不足, 当S42熔断丝烧熔后, 由于空调继电器线圈由熔断丝S19提供火线, 发动机控制单元提供搭铁, 造成空调继电器继续吸合。 当水温较高, 双温开关接通1、 2接头, S38 (30 A) 熔断丝火线通过水温开关1和2接头送到冷却风扇控制单元的T4z/2脚, 通过空调继电器触点连接到MK脚, 造成S38熔断丝也迅速烧熔。 由于双温开关火线断开, 冷却风扇控制单元高速继电器线圈无火线, 造成散热器风扇停转。 该车水温表为LED三段指示, 无指针仪表观察明显, 若驾驶员再稍一疏忽, 就会造成发动机高温, 粘缸,带来较大的损失。 通过采取在压缩机线圈线路上设计一档5 A的熔断丝, 即可彻底杜绝此类故障的发生, 保护线束, 消除行车隐患。