◆文/廣東 傅千里
2008款別克陸尊電子扇常轉及制冷效果差
◆文/廣東 傅千里
一輛2008款別克陸尊商務車,行駛里程182 340km,在進廠維修之前曾更換過空調壓縮機。車主描述該車著車開啟空調后,風扇立刻運轉且運轉時間較長,另外空調制冷效果變差,達不到設定溫度。
首先用元征431診斷儀讀取故障碼,發現沒有故障碼。在沒有故障碼及故障內容提示的情況下,先將空調壓力表接上空調管道觀察制冷劑的壓力變化,在啟停空調時,空調壓縮機磁吸動作正常,但空調高低端壓力與正常值存在小幅差異,而且著車開啟空調后電子風扇轉動不停,正如車主的故障描述。
根據以往診斷經驗,控制電子風扇動作的主要原因分別是空調壓力和水溫;對冷卻風扇進行控制的是PCM。憑著這個思路利用診斷儀讀取相關的數據流,觀察能否從中得到某些有價值的數據。在翻閱讀取發動機控制模塊數據流時,發現了A/C高壓傳感器一欄顯示為924kPa,這個發現給維修人員一個重要的診斷提示。在日常的診斷過程中,一般認為反饋空調系統壓力的器件屬于開關式(通斷),且用作為控制風扇動作的信號。但該故障車輛在A/C開關接通的情況下,通過診斷設備可以觀察到隨著發動機轉速的變化,空調壓力也隨之發生變化,但為線性變化,而非開關變化。
憑著這一信息,在接下來的故障診斷過程中對不同時間段內的幾項重要參數進行了記錄分析。在診斷過程中,由于數據較多,故將數據整理形成列表,相關數據流如表1所示。在第30min開始,維修人員對空調系統進行了制冷劑釋放,以對照A/C高壓傳感器反饋PCM的數據與空調壓力表所測的壓力是否一致。可以發現,在逐步釋放制冷劑,同時A/C開關沒有開啟的情況下,空調壓力表與A/C高壓傳感器的數據并不相符。第32min時,A/C開啟,壓縮機工作,制冷劑完全釋放,空調壓力表與A/C高壓傳感器數據則相差更大。

表1 數據流
基于以上數據得到以下幾點信息:1.A/C高壓傳感器即使在空調系統不工作的情況下仍然不斷向PCM發送信號,起保護作用;2.可以初步判斷A/C高壓傳感器失效,高壓表與A/C高壓傳感器在制冷劑釋放殆盡的情況下所得讀數有較大出入;3.此電子扇控制當1號風扇繼電器接通時,兩個風扇串聯,當1號和2號繼電器同時接通時,則是兩個風扇各自運轉(高速運轉);4.此電子扇控制以空調系統壓力控制為主。
隨后對A/C高壓傳感器進行拆檢,在發動機艙的空氣濾清器總成下方找到該器件,如下圖1所示。為防止維修思路偏離方向,決定對其插頭三條線進行測量,測量內容包括各線對地導通性及傳感器工作電源檢測,三條線對地均斷路,工作電源電壓5V,符合要求。
征得車主同意后更換了A/C高壓傳感器,裝車試壓,抽真空后加注制冷劑并進行試車。高壓傳感器反饋的壓力和空調壓力表測得的壓力如圖2、圖3所示,所得各項數據如表2所示。

圖1 A/C高壓傳感器

圖2 更換A/C高壓傳感器后傳感器的數值

圖3 更換A/C高壓傳感器后壓力表的數值

表2 更換A/C高壓傳感器后的數據流
試車時出現了兩個問題,第一個問題是壓縮機出現少許響聲,原因在于前一個晚上為了試驗A/C高壓傳感器的工作性能而間隙性地人為排放制冷劑,導致冷凍機機油基本排放無遺,懷疑是在加注制冷劑之前加入過多的冷凍機油所導致,造成壓縮機壓力過高形成異響;第2個問題是低壓表顯示讀數略高,高壓表壓力略低于A/C高壓傳感器信號,因該車在此次維修之前曾經更換過壓縮機,遂懷疑膨脹閥可能出現了問題,不得已對膨脹閥進行拆檢,如圖4所示,膨脹閥入口側細網上布滿了鋁屑,影響了制冷劑的流動及霧化。可見,膨脹閥在上次檢修過程中并沒有進行檢查及更換,所以導致空調溫度不達標。隨后對空調系統進行重新檢修后,電子扇轉速及啟停時間符合正確指令,空調壓力正常,前后空調制冷性能達到標準,故障得以徹底排除。

圖4 布滿鋁屑的膨脹閥

圖5 電路圖
查閱該款車系維修手冊得知,設置DTC條件為ECM檢測到空調壓力低于9psi(信號電壓0.2V)或者檢測到空調壓力高于453psi(4.92V),一旦PCM檢測到其峰值電壓及最低電壓出現時候,PCM會輸出指令讓冷卻液風扇打開,同時禁止空調壓縮機接合。但此車A/C高壓傳感器的信號并沒有超出兩極限值,故沒有設置故障碼及故障內容,PCM在控制過程中按照錯誤信號進行控制,著車后A/C高壓傳感器不斷向PCM反饋空調壓力,電子扇開始運轉,只有在空調壓力低于某一值時,電子扇才會停止,類似于冷卻液溫度傳感器故障所引起的故障現象;空調制冷效果下降的故障點則在于膨脹閥堵塞。
故障雖排除,但排除過程中,在拆檢A/C高壓傳感器時,為進一步弄清PCM控制風扇運轉的原理,將其三腳插頭上的搭鐵線與控制風扇的3號繼電器座的連接針進行導通測量,發現3號繼電器的85#端子居然與其相通,而在查看線路時卻發現沒有這條線束的存在,如圖5所示。本人認為這條搭鐵線作為控制線使用,起到保護空調系統,降低空調系統壓力的作用,這一想法不知是否恰當,還請各位前輩同行給予指點迷津。
專家點評

李玉茂
我認為檢查步驟應從簡單向復雜發展,而本案例卻是由復雜向簡單發展。服務顧問接待車主時,必須詢問車輛的故障現象、發生時間、此故障是否修理過、此前更換過哪些備件等等,問得越詳細越好。對于該車,如果知道更換過壓縮機,再觀察該車采用固定節流管,維修人員頭腦中應首先反應出是制冷機械部分的故障,然后通過讀取數據流和測量制冷系統高、低壓力,就可初步判斷故障點。或者根據經驗判斷,制冷管路中的金屬屑很容易堵塞節流管。另外作者還有一個誤區,應將制冷能力差作為主要故障,風扇電機運轉不正常很有可能是派生故障。
前一次修理,維修人員檢修制冷系統故障的技術很不到位,沒有考慮壓縮機活塞和缸筒研磨后會產生金屬屑,單純更換壓縮機會使壓縮機仍舊研磨。更換壓縮機的主要原因是其壓縮能力下降,可能是活塞副磨損或進、排氣閥片漏氣,如果是前者,整個系統及冷凍油中都會存有金屬屑,必須利用壓縮氮氣清除冷凝器、蒸發器、管路中的金屬屑,應拆卸節流管進行清洗,然后更換干燥儲液罐和壓縮機,按規定定量加注冷凍油和制冷劑。
本文最后一段作者提出一個問題求同行指點迷津,我不敢說指點,只能試著做個分析解釋。圖5中J1-32端子與PCM的端子連接,PCM內的三極管控制風扇繼電器2和風扇繼電器3線圈電流與地斷開或接通。與地斷開時,冷卻風扇繼電器2的“30”與“87A”閉合,兩個風扇電機串聯。與地接通時,冷卻風扇繼電器2的“30”與“87”閉合,同時冷卻風扇繼電器3的“30”與“87”閉合,兩個風扇電機并聯。J1-32作為控制線,控制兩個風扇電機對冷凝器散熱,使冷凝器內的制冷劑壓力與溫度的交點處于壓力與溫度曲線(圖6)的陰影區,這樣才能使氣態制冷劑通過釋放熱量,冷凝成液態制冷劑。這個曲線也稱作氣液平衡曲線,上方是氣態,下方是液態。

圖6 壓力與溫度曲線
低壓表(圖3左)和高壓表(圖3右)刻度線的外數第1圈是壓力kgf/cm2,外數第2圈是壓力psi(磅/平方英寸)。1kgf/cm2=98kPa, 1psi=6.89kPa。100kPa=1bar=1.02kgf/cm2=14.5psi。不知本文作者是否注意到,刻度線外數第3圈是溫度(R134A),外數第4圈是溫度(R12),壓力表刻度線為何有溫度值呢?這是為了方便維修人員分析制冷系統故障。
先說低壓表(圖3左),連接壓縮機進氣口管路,此處是蒸發器流出的低溫低壓氣態制冷劑,標準溫度5~6℃,對應大約2.2kgf/cm2。表針指向4.1kgf/cm2,對應15℃,此時作者可以猜想這是由于流入蒸發器的制冷劑不足,導致吸收駕駛艙熱量減少,最終造成制冷能力差,故障原因是節流管堵塞。
再說高壓表(圖3右),連接壓縮機出氣口管路,表針指向13.8kgf/cm2,對應54℃,可在圖6中氣液平衡曲線上標出這個點。PCM程序根據高壓壓力,通過風扇電機對冷凝器散熱,高壓壓力正常時將冷凝器溫度降至60℃即可。該車壓縮機因吸入制冷劑不足,導致高壓壓力低,PCM控制兩個風扇并聯高速轉動和延長運轉時間,增大散熱能力,將冷凝器溫度降至54℃以下,以使氣態制冷劑冷凝成液態。