廣西/梁昌凡
修車之道(1)
廣西/梁昌凡
一輛2004年的菲亞特西耶那轎車,1.5L,手動擋,行駛里程17000km,由于空調有時不工作進廠維修。

圖1 空調指示燈

圖2 發動機電腦顯示的故障碼

圖3 空調電路(電腦控制端)
故障診斷:空調一直不工作好查,偶爾工作偶爾不工作檢查起來有些難度。空調不工作原因大概有以下幾種:(1)發動機電腦或空調ECU沒收到空調請求信號;(2)發動機動力不足或者有嚴重影響動力的故障碼存在;(3)空調控制電路(包括各種傳感器及執行電路)故障或者空調壓縮機故障;(4)以上幾種原因中一種或者其他故障。此車空調為定排普通空調,打開空調開關,空調指示燈亮(圖1紅圈內黃色的燈為空調指示燈),但怠速并沒有提高,也沒有聽到磁吸吸合,高速風扇也沒有轉動。空踏油門踏板到底,發現發動機動力充足,那么空調不工作到底是發動機電腦沒有收到信號還是執行電路有問題呢?或者是發動機電腦里面有影響空調工作的故障碼?用X431PRO查看數據流,發現有一個有關空調的故障碼(圖2紅框):P1531 空調控制。單單憑故障碼,我們猜想可能是空調執行控制系統的問題,但是不肯定(因為不是所有的故障碼/解釋都是準確的)。為了查清楚發動機電腦到底有沒有收到空調的請求信號,找到了本款車的空調控制系統電路圖,為了方便理解,只是查看了受發動機控制部分(如圖3所示),再查看電腦板插腳圖(如圖4和表1所示),由圖和表可知,48腳為空調請求信號(圖4中紅色框與圈),21腳為開空調時高速風扇請求信號(圖4藍色框與圈),41腳為空調壓縮機繼電器(圖4粉紅色框與圈)控制信號,在電腦板那里找到相應的48腳線(圖5,紅橫線以下即電腦板大插順數第5腳,空腳也算一個腳位),用萬用表檢查空調開關按下/放開時的數據狀態,發現當按下空調開關的時候,48腳有13.8V電壓,松開空調開關時,為0V,證實空調請求信號正確地提供給了發動機電腦板;直搭壓縮機的電源線到電瓶正極,發現壓縮機能夠正確的吸合且制冷。按照保險絲蓋反面圖(如圖6)所示,T5為壓縮機繼電器,在保險盒那里找到T5編號壓縮機繼電器,量取了85、86腳,發現有電瓶電壓到85腳,再量取T5繼電器的30腳,發現也有電瓶電壓。直搭T5繼電器的30、87腳,發現壓縮機能夠吸合且風扇會高速運轉。(分辨85、86腳與30、87腳的方法:一般繼電器都標有85、86和 30、87字樣,如果沒有,則可以從插腳的大小來分,小的為85、86腳,小且有電的為85腳,大的為30、87腳,大且有電的是30腳)。

圖4 發動機ECU端子

表1 發動機ECU端子說明表

圖5 電腦板實際對應線路

圖6 壓縮機繼電器
想用X431PRO查看數據流里面的空調工作狀態,但是X431PRO里面沒有空調工作請求或者工作狀態欄。換KT600進入發動機系統,發現里面有“空調壓縮機”及“空調系統”兩項。但是兩項都為“未激活”狀態(如圖7所示)細心地看了一會,發現“空調壓縮機”欄有時候會變成“激活”狀態,但是很快(半秒內)又變成了“未激活”狀態,也沒有聽到壓縮機吸合或者是高速風扇轉。試圖刪除故障碼,發現發動機在刪除故障碼后一瞬間轉速升高,但隨即又下來,空調壓縮機并不吸合/風扇不高速轉,再次查看仍然有故障碼P1531。

圖7 KT600檢測發動機數據流空調選項
綜合以上這些數據流以及刪除發動機故障碼時的現象提供了一個很有用的信息:空調故障為控制系統線路有問題——很可能是接觸不良。于是,量取T5繼電器86腳(如圖8所示)與發動機電腦41腳(如圖5所示)之間并不通路。綜合發電機電腦已經接收到了空調請求信號(刪除了故障碼后瞬間發動機電腦提速的現象再次證實),斷定電腦板41腳到繼電器之間斷路。經檢查為發動機艙保險絲盒下(如圖8所示)保險絲盒的插腳彎曲導致與排線接觸不良導致時常斷路,造成空調時而工作,時而不工作。

圖8 發動機艙保險絲盒
故障排除:把彎曲的針腳矯正后插上排線,空調工作正常。
故障總結:(1)此故障為一個典型的空調系統線路檢查故障,我們的檢查思路為:空調不工作→不工作原因分析→不工作原因確定:發動機電腦是否有影響空調工作的故障碼或者發動機動力不足→發動機電腦是否收到空調請求信號→經檢查收到空調請求信號(刪除故障碼發動機瞬時提速)→為什么收到請求信號不指示工作→查看數據流表明指示空調工作(圖7里壓縮機狀態有時變為“激活”)→空調在應該工作狀態下不工作→空調壓縮機控制線路有問題→找到問題所在。我們在這里用到了電路圖(能夠更加快速定位相關的線路)、發動機系統故障碼檢查(查看是否有關于空調系統的故障)、發動機數據流(查看空調的請求狀態和/或者工作狀態)、故障碼刪除(發動機瞬間提速),最終在30min內快速檢測到空調控制線路斷路;(2)通過此車的空調控制線路我們得知,空調工作時風扇為高速運轉,空調不工作時如果水溫沒有到達97℃時風扇不工作,會造成空調工作瞬間發動機不穩。
一輛2.5L排量老君威水淹車(全淹,淹后30多天才維修),電路維修好后,空調不工作,空調面板不通電、無顯示。更換了空調面板后,面板通電、有顯示,但空調系統仍然不工作,維修師傅懷疑是空調面板或者是發動機電腦的問題,說要發貨回來。后本人接手維修。
故障診斷:經查,確認無論用KT600還是用X431PRO,均無法進入空調系統(如圖9所示),經查詢電路圖以及量取了空調模塊的供電、接地以及到空調模塊及診斷線,均無問題。查看發動機數據流(如圖10所示)。這頁數據流給我們提供了兩個信息:(1)空調不工作的情況下冷媒量正常(844kPa),這表明壓力傳感器提供給發動機電腦的數據正常,線路無問題;(2)發動機電腦正確收到空調模塊的空調請求信號(如圖10紅框兩項),有了這兩項數據,加上空調模塊可以正確控制風量、風向等,基本可以肯定空調不工作與空調模塊無關系。在此情況下,我們可以得出一個結論:空調不工作與發動機電腦收到的某項數據不符合空調工作策略控制有關,是哪一項呢?空踩油門踏板到底,發現發動機動力正常,證實空調不工作與發動機動力無關系。查看發動機故障碼,發現了兩個故障碼,P0443:蒸發排放EVAP排污電磁閥控制電路, P0650:功能失效指示器燈(MIL)電路(如圖11所示)。但這2個故障碼并不會影響發動機動力也就是不會對空調控制產生影響。動力無問題,也沒有影響動力的重要故障碼,為什么空調不工作呢?難道是發動機電腦板的問題?

圖9 無法進入空調系統

圖10 發動機數據流2里面空調數據流

圖11 發動機故障碼
偶然間看到發電機故障指示燈亮。發電機不發電會不會影響空調的工作呢?對于其他國產車以及日系車,不發電并不影響空調控制。但對于通用車,我們以前并沒有注意這方面的影響,與同行交流后同行也不敢確定。粗略瀏覽本車的維修手冊,也并沒有說發電機不發電會導致空調不工作。發電機不發電,會導致系統電壓低(但是不報故障),查看了數據流,發現點火電壓為9V左右且有波動,實際量取電瓶兩極電壓,為11.78V,根據一般的車系統電壓,如果低于某個值,很可能導致發動機電腦板(在此案例為動力模塊,包括發動機與自動變速器控制)故障。為了保證動力而對其他用電器(包括空調)請求信號忽略。于是先著手維修發電機不發電故障,而發電機不發電的情況,問詢之前維修的師傅,他說原來發電機曾經發電過一段時間,然后突然變成一會發電,一會不發電。經量取發電機插頭三個腳的數據,與維修手冊對比,發現均無問題。是什么原因導致發電機一會發電,一會不發電呢?在外部線路無問題的情況下決定拆解發電機,結果發現炭刷過度磨損,自由長度比接觸面僅長2mm左右(如圖12藍圈兩個長度對比示意)。這確實會造成發電機時而發電,時而不發電。當時沒有新的發電機,也沒有炭刷可更換,于是抱著試一試的心理,重新裝上調節器(炭刷與調節器一體,無法單獨更換炭刷)時盡量往圖12箭頭方向移壓再擰緊發電機調節器(帶炭刷),這樣大約能夠讓炭刷往發電機軸心比原來多靠近1mm。裝車,打火,發現發電機故障燈熄滅,用萬用表量取電池正、負極之間電壓為14.14V,證實發電機發電。于是打開空調開關,結果發現發動機提速隨即又降下來,空調泵也沒有吸合。但是就是怠速提了一下又降下來這個細節,說明發動機電腦試圖控制空調壓縮機吸合,但是由于某種原因導致不成功。再次檢測發動機故障碼,發現多了一個關于空調的故障碼P1546:空調系統A/C離合器繼電器控制電路(圖13紅框所示),再次查看了電路,結果發現空調繼電器不知道讓誰給拔下了。插上空調繼電器,空調壓縮機正常,在開、關空調的情況下分別吸合、松開。到此,空調不工作故障排除。
故障排除:更換發電機調節器后發電機正常發電,空調系統正常工作。

圖12 發電機炭刷長度遠比原長小得多

圖13 空調故障碼
故障總結:(1)本案例在空調系統無法進入診斷的情況下,沒有盲目地更換發動機電腦板與再更換空調模塊。而是根據本車空調的控制原理(空調面板只負責給發動機提供空調請求信號以及控制鼓風機和冷暖風轉換的作用,具體空調壓縮機的吸合為發動機電腦控制),經量取空調面板(也是空調ECU)的供電,從數據流查看到它給發動機電腦提供了正常的空調請求信號后,從發動機系統查起,結果查到發電機不發電。雖然再沒有維修過類似故障,在猜想發動機電腦控制策略的情況下(發電機不發電,動力系統會中斷執行某些用電器的工作以保證發動機動力),最后解決了發電機不發電的故障后,空調問題也就解決了。避免了“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的庸俗做法;(2)從本案例可以得出結論,在發電機不發電的情況下(或者發電機電腦接收到系統電壓低于某個電壓值的情況下,但并不報系統電壓低故障碼),空調很可能無法正常工作,這應該是通用車系的隱性控制策略;(3)通用型故障診斷儀很可能無法進入具體某一車系的系統(就像本案例元征X431與金德KT600無法進入空調系統一樣,但是并不代表空調系統有故障),這個也是正常的情況;(4)本人從來沒有維修過通用車系空調不工作的故障,但是在對系統工作原理、汽車控制策略了解的情況下,結合維修手冊、電路圖,通過一步一步地檢查、推斷,能夠快速、準確查找并解決問題:空調壓縮機不吸合→空調信號正確提供給發動機→發動機動力正常→發動機無嚴重影響動力的故障碼→發現發電機不發電→發現系統電壓低但不報故障碼→綜合考慮通用車系的控制策略→推定發電機不發電影響動力ECU對空調的控制執行→檢修發電系統→發電機不發電問題解決→空調故障最終解決。
(待續)