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第四节
空调系统维修技能与技巧点拨

一、2004年宝马523Li空调制冷效果不好

故障现象 一辆2004年宝马523Li,车型:E60,行驶里程:19万km。驾驶人反映,空调制冷效果不好,在开启空调制冷的情况下前风窗玻璃除雾出风口一直出热风,即使除雾开关没有打开,该出风口仍然出热风,其他出风口则可以吹出冷气。

故障诊断 接车后首先验证驾驶人反映的故障现象,怠速状态下按压空调面板上的MAX按钮(空调系统会调整到最低温度、最大风量、车内空气循环),感觉仪表台空调出风口的温度,不一会便感觉前风窗玻璃的除雾出风口吹出的是热风,其他空调出风口吹出的都是正常的冷气,而这时并没有打开前风窗玻璃的除雾按钮。

连接ISID进行诊断检测,读取空调系统的故障内容如下所示:①009C79——IHKA左水阀;②009C7A——IHKA右水阀;③009C7B——IHKA车内温度传感器风扇。

查看3个故障的类型都为当前存在故障,信号或数值在阈值范围内。选择故障内容执行检测计划,执行水阀功能测试。控制右侧水阀,并以20%的幅度有节奏地打开或关闭,在发动机舱右侧水阀处观察是否有有节奏的振动。观察结果显示右侧水阀并没有任何振动,说明功能测试失败。继续执行检测计划,根据图1-51检测水阀的控制电压X85 PIN2、X85 PIN3,正常的电压应在12V左右,实测电压是5V,说明空调控制模块IHKA有故障。那为什么空调控制模块对水阀的控制出现问题后会引起前风窗玻璃除雾出风口经常出热风呢?这要从这款车的空调温度调节方式来分析。

图1-51 水阀控制电路

自动恒温空调(IHKA)是一个用水调节的冷暖空调。在冷暖空调中,首先在蒸发器上冷却和干燥空气流(如果冷暖空调已接通)。接着将暖风热交换器上的空气流加热至所需的标准温度(左右分区功能)。对于IHKA,由于暖风热交换器具有左右分区功能,因此安装一个双水阀。双水阀根据需要计量左侧和右侧暖风热交换器的冷却液流量。这样就确定了加热车厢内部的空气温度。双水阀以电磁方式工作,IHKA通过一个按脉冲宽度调制的信号控制双水阀。该请求来自IHKA控制模块。借助电子装置规定的符合需要的脉冲比,双水阀打开和关闭。不通电状态下,双水阀开启。双水阀失灵时,将出现以下情况:①接线盒电子装置(JBE)或车身域控制器(BDC)中的故障记录;②双水阀失灵后保持打开状态时,无法控制温度,空气流温度取决于冷却液温度(不能冷却空气流);③双水阀失灵后保持关闭状态时,无法控制温度,不能加热空气流。

故障排除 更换空调控制模块IHKA,对车辆进行编程设码,故障排除。

技巧点拨 水阀控制电压为12V时,水阀为关闭状态。实际测量的水阀控制电压为5V,说明水阀为打开状态。IHKA识别到有故障后会进入应急状态。前风窗玻璃除雾功能为最高级别,在应急状态下必须保证除雾出风口能够通风。前风窗玻璃除雾功能默认状态为热风。在正常情况下即使开启了前风窗玻璃除雾功能,还可以通过开启车辆空调的制冷功能强制前风窗玻璃处吹冷风。但是这辆车的水阀控制出现了问题一直处于开启状态,导致了暖风水箱一直有热水在循环,所以才会引起开启空调制冷的情况下前风窗玻璃除雾风口一直出热风。

二、2011年宝马X5燃油指示显示不准

故障现象 一辆2011年宝马X5,车型:E70,行驶里程:90000km。驾驶人反映,车辆的燃油指示失准,燃油已经添加到跳枪,而燃油指针显示还在最低位置。

故障诊断 接车后验证驾驶人反映的故障现象,初步检查发现除燃油指示不准确之外,车辆还存在其他故障现象。车辆起动时风扇高速运转,空调系统无法制冷,车辆后窗玻璃一键功能失效,不能初始化。连接ISID进行诊断检测,读取车辆的故障码有:①009319——KOMBI左燃油液位传感器;②00931A——KOMBI右燃油液位传感器;③009C5E——JBE制冷剂压力传感器;④00A6E4——JBE左燃油液位传感器;⑤00A8E5——JBE右燃油液位传感器。

就驾驶人反映的故障现象来分析,车辆的燃油液位显示不准确,无非存在以下5个方面的原因:①左右油位传感器故障;②传感器连接模块的导线插头故障;③组合仪表故障;④控制单元故障;⑤软件出错。

诊断系统诊断存储有和燃油液位相关的故障码,接下来进行燃油显示相关的基础排查。调出车辆的仪表功能测试,执行检查步骤,KOMBI功能测试正常,读取左右油位分别为28L和24L,与车辆实际添加燃油基本符合。查看KOMBI数据流左右都能显示正确油位,在车辆上的仪表查看油位又不能显示,存在矛盾的现象。调出燃油液位传感器的电路图,如图1-52所示。

直接通过燃油箱检测口,断开燃油泵的连接端子,测量左右油位传感器电阻分别为85Ω和105Ω,测量结果可信。测量传感器至JBE导线连接正常,导线电阻值为0.29Ω。读取JBE数据流发现左右传感器电阻值都显示6545Ω,异常,也与实际在传感器端测量的不符合。

由于故障存储中还有“009C5E——JBE制冷剂压力传感器”的故障内容,再对制冷剂压力传感器进行基础的排查。调出的控制电路图如图1-53所示。测量JBE控制单元X14271端子30,对制冷剂压力传感器的供电,电压为5V,正常;测量JBE控制单元X14271端子51,制冷剂压力传感器的信号,电压为5V,正常;测量JBE控制单元X14271端子26,制冷剂压力传感器的接地,电压为10V。对地测量不应该有电压,说明对JBE内部电源短路。单独挑出接地线针脚人为对其做接地信号,空调制冷功能恢复。

图1-52 燃油液位传感器电路图

图1-53 制冷剂压力传感器电路

由此证明JBE控制单元已经损坏,于是直接更换了JBE控制单元,删除故障码,车辆的燃油指示、空调系统、后窗升降等都恢复了正常。车辆交付给驾驶人一周后,因为相同的故障再次入厂,检查结果仍然为JBE控制单元故障,说明JBE连接或者控制的部件其线路或者本身存在短路的可能性。直接检查和故障现象关联的部件——燃油液位传感器。拆开右侧油位传感器时,发现了一条线束已经破皮,仔细检查发现装配后线束的破损处碰到油泵供电端,存在直接短路的现象。

故障排除 重新包扎破损的线束,固定线束的位置,再次更换JBE控制单元,持续观察,故障没有再次出现,故障彻底排除。

技巧点拨 在维修过程中,常规检测是非常重要的,常规检测可以排除一些故障现象比较繁琐的问题,起到快速排除故障的效果。

三、2015年奥迪A6L熄火后电子风扇高速运转

故障现象 一辆2015年奥迪A6L,配置2.0L发动机和0AW变速器,行驶里程:28683km。车辆熄火后一段时间,电子风扇高速运转,直至车辆无电。

故障诊断 用VAS6150B检测车辆所有控制单元均无故障码。散热器风扇控制单元J293电路图如图1-54~图1-56所示。故障原因包括:①散热器风扇控制单元J293故障;②线路故障;③发动机控制单元J623故障;④空调控制单元J255故障;⑤其他故障。

图1-54 散热器风扇控制电路1

图1-55 散热器风扇控制电路2

对散热器风扇控制单元J293线路进行检查,蓄电池电压经S42-T4bf/1为散热器风扇控制单元J293常电源,T4bf/4直接接地,经检查均为正常。T4bf/3连接发动机控制单元J623的T94/50为散热器风扇控制单元控制线,无短/断路现象。T4bf/2经熔丝SA11连接发动机控制单元J623的主继电器J271,电压正常。线路检查正常。

维修人员在确定线路无故障后,替换车辆的散热器风扇控制单元J293,试车故障没有再现,车辆停放洗车房洗车,准备将车辆交予驾驶人。车辆在洗车过程中,电子风扇高速运转,故障又出来了。再次将车辆开回维修车间,对线路检查,依旧没有发现故障。车辆温度无条件触发电子风扇,替换温度传感器和水泵节温器总成后故障依旧。

维修人员怀疑发动机控制单元J623,导致熄火后控制电子风扇运转。更换发动机控制单元J623,试车故障依旧。考虑空调引起电子扇运转,对换正常车辆的空调控制单元J255后故障依旧。

车辆在行驶过程中或者点火开关打开的情况下,电子风扇工作很正常。车辆只要一熄火,电子风扇就会高速运转1min左右。该车电子风扇电源SA11由发动机控制单元J623的主继电器J271控制,延时功能也刚好在1min左右时关闭。找来一辆正常车辆,对SA11电压检测发现,关闭点火开关后1min左右,SA11即断电。该车SA11在点火开关断电后,1min左右断电瞬间马上恢复到11V左右,电子风扇也高速运行。这就解释了车辆在熄火后高速运转的原因,熄火后发动机控制单元在1min后断电,而其他原因导致SA11供电,散热器风扇控制单元J293正常工作又接收不到发动机控制单元J623的控制信号,于是起动应急模式,风扇一直高速运转。车辆行驶过程中或者打开点火开关情况下,发动机控制单元J623和散热器风扇控制单元J293都能正常工作,所以风扇控制单元能够控制电子扇正常工作。

图1-56 散热器风扇控制电路3

接下来检查SA11熄火后常电源的原因,拔掉J271主继电器后,检测SA11还存在电源电压,确认故障不在J271和发动机控制单元J623。根据电路图,SA11还与SB熔丝座共电源,都受J271主继电器控制。拆卸仪表台左侧熔丝盖板准备对SB检测,发现该处加装了行车记录仪,并从30号和15号取电源,测量SB熔丝电源,发现熄火后依然有电源电压,如图1-57、图1-58所示。

故障排除 拆卸加装线路,电源即恢复正常,SA11也恢复正常,在熄火后1min左右断电。拆卸加装线路,恢复原车线路后,试车故障排除。

技巧点拨 此例为典型线路改装导致疑难问题,在排除线路故障时要对每条线路进行仔细确认,不然很容易进入误区而无法找到故障点。

图1-57 加装线路位置

图1-58 测量加装线路电压

四、2012款奥迪A6L空调突然不制冷且喇叭不响

故障现象 一辆2012款奥迪A6L,搭载CDZ发动机和0AW无级变速器,行驶里程:9.9万km。驾驶人反映,在行驶过程中,空调突然不制冷,喇叭也不响。

故障诊断 用故障检测仪(VAS6150C)检测,读得的故障信息有:车载电源控制单元(J519)端子30-2断路;车内照明端子30电路电气故障;冷却液关闭阀(N82)对正极短路;冷却液关闭阀对搭铁短路;冷却液关闭阀断路。进行诊断测试(图1-59),发现车载电源控制单元端子30-2断路会对化妆镜灯、手套箱灯、前排脚部空间灯、空调压缩机调节阀(N280)及喇叭等造成影响。检查化妆镜灯、手套箱灯和前排脚部空间灯,均不点亮,怀疑J519的30号供电有问题。

图1-59 进行诊断测试

查看ELSA(电子车间信息系统),得知熔丝SD6、熔丝SD7、熔丝SD8、熔丝SD9及熔丝SD10均为J519提供30号电源。拆除驾驶人侧下部饰板,检测上述熔丝,发现熔丝SD7熔断;用万用表测量熔丝SD7插座,发现线路存在对搭铁短路的故障。由于故障信息提示冷却液关闭阀对正极和搭铁均短路,决定先检查冷却液关闭阀线路。

拆下排水槽盖板,发现冷却液关闭阀导线插接器处有冷却液的痕迹;脱开冷却液关闭阀导线插接器,发现该阀泄漏冷却液(图1-60),且其端子已严重腐蚀。再次查看ELSA,发现冷却液关闭阀由空调控制单元(J255)控制,与J519并没有直接联系。熔丝SD7与冷却液关闭阀有什么联系呢?脱开冷却液关闭阀导线插接器,更换熔丝SD7,熔丝SD7再次熔断,说明线路仍存在对搭铁短路的故障。

重新整理维修思路,仔细观察冷却液关闭阀,发现其导线插接器密封圈已脱出,推断由冷却液关闭阀处泄漏的冷却液,在毛细管作用下渗入了附近的线路中。仔细查看ELSA,发现冷却液关闭阀与J519共用导线插接器T17i。

拆下A柱饰板,发现导线插接器T17i受冷却液腐蚀严重(图1-61),且端子1(J519经过该端子向化妆镜灯、手套箱灯和前排脚部空间灯供电)和端子2(J255经过该端子向冷却液关闭阀提供搭铁)烧熔在一起。

故障排除 更换冷却液关闭阀及相关线束后试车,空调制冷恢复正常,喇叭鸣响正常,且化妆镜灯、手套箱灯和前排脚部空间灯均能够点亮,故障排除。

图1-60 冷却液关闭阀泄漏冷却液

图1-61 导线插接器T17i受冷却液腐蚀严重

技巧点拨 不可忽视浸水线束的毛细管现象。

毛细管现象是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异,克服重力而上升的现象。由于毛细管现象,若车上的某个电气部件或线束浸水,水有可能会通过线束浸入之前没有浸水的相关线束及电气部件。因此,在维修过程中,若发现浸过水的电气部件及线束,一定要对附近的线束及电器部件进行仔细检查。

如图1-62所示,虽然只是线束中间的导线插接器浸水,但由于毛细管现象,水会通过导线浸入附近的控制单元导线插接器,轻则使控制单元端子腐蚀,重则使控制单元损坏。另外需注意,若浸水部位有腐蚀现象,建议进行更换,不要进行修复,因为修复后的部位存在安全隐患,出现功能失效性故障事小,万一引起电路短路,引发火灾就得不偿失了。

图1-62 浸水线束的毛细管现象

五、2013年奥迪A4L鼓风机不受控制

故障现象 一辆2013年奥迪A4L 2.0T,搭载CDZ型发动机和自动空调,行驶里程:33247km。驾驶人反映,关闭点火开关后,鼓风机仍转动,在一家汽修厂临时处理后,鼓风机无法运转。

故障诊断 用诊断仪检测空调控制单元J255,存储故障码:01273——新鲜空气鼓风电机V2,断路/对正极短路。打开鼓风机开关,鼓风机不转,根据电路图,检查鼓风机控制单元J126的插头,发现鼓风电机V2插头未连接,插牢V2插头。

试验鼓风机各个速度,发现1速出风量时大时小,鼓风电机转速变化不定。关闭点火开关,鼓风机随即停止转动,稍后鼓风电机以较高转速转动,有时转动停一会儿,有时一直转动。

J126的作用是给鼓风电机供电并调节转速,阅读J126电路图(图1-63),T6y/4是30号电,测量电压12.3V,正常。T6y/3是接地线,测量与地之间电阻为0.1Ω,正常。T6y/1通往空调控制单元J255的T20e/1,是控制信号线,测量导通性,正常。

根据测量结果,分析可能故障原因:鼓风机控制单元J126故障、空调控制单元J255故障、基本设置不正确。对空调系统进行基本设置,系统显示无法设置,存储故障码:01087——未进行基本设置。查询主机厂技术手册得知,空调系统无法基本设置时,应将空调系统的软件版本由0180升级至0181,升级后可以基本设置。打开空调运行,查询J255存储故障码:01230——左脚部出风口伺服电机V261卡住或无电压。

故障排除 根据电路图(图1-64),测量V261线路正常,更换V261,运行空调仍存储故障码:01087——未进行基本设置。软件版本未升级、左脚部出风口伺服电机V261损坏。进行基本设置后,鼓风电机工作正常,检测无故障码,故障排除。

图1-63 J126电路图

J255—空调控制单元 J126—鼓风机控制单元V2—鼓风电机

图1-64 V261电路图

J255—空调控制单元V261—左脚部出风口伺服电机

技巧点拨 由于左脚部出风口伺服电机V261存在故障,反馈给J255错误的风板位置信号,导致J255错误的控制J126,进而造成鼓风机不受控。

六、新速腾开空调出风口偶尔出热风

故障现象 一辆新速腾,配置1.4TSI发动机、自动空调系统,行驶里程:42643km。行驶过程中,开启空调制冷时,出风口偶尔出热风。

故障诊断 维修人员先确认了故障现象,起动发动机,开启空调后出风口吹热风,空调不能制冷。接着使用诊断仪VAS6150对该车的空调系统进行检测,在空调控制单元中存储有故障码,如图1-65所示。

图1-65 故障码

根据故障码分析,应该是空调系统中某个部件或相关线路出现了短路情况,为了进一步锁定故障范围,维修人员查阅了电路图(图1-66、图1-67),通过电路图来看,故障码中出现的风门电机有两条共用线路,分别与空调控制单元的T16g/1、T16g/14端子相连接。

经过电路图的查阅及故障码分析,可将故障范围锁定在:①空调控制单元到某个风门位置控制伺服电机及电位计之间的线路故障;②空调控制单元故障等。

维修人员根据以上分析,首先拆下空调控制单元,使用万用表测量空调控制单元插接器的T16g/1、T16g/14端子与正极/搭铁之间的电压均为0V(正常);接着检查空调控制单元的供电及搭铁线路正常,插接器也未发现接触不良现象;最终维修人员决定试换空调控制单元,之后试车发现故障消失。

为了准确地判断故障,建议驾驶人使用试换的空调控制单元,观察行驶一段时间。当驾驶人开走车的第三天,在车辆行驶过程中,又出现了一次起动空调后吹热风现象。驾驶人再次进店检查,经检查确认故障现象与之前一样,使用诊断仪VAS6150检测发现故障码也没有任何变化。

据驾驶人描述,故障最初发生是在某维修厂进行事故维修完两个月后出现,之后去该厂检查多次未能排除故障。故障现象什么时候出现也不能确定,有时行驶过程中出现,有时重新起动发动机后又恢复正常。

图1-66 空调系统电路1

图1-67 空调系统电路2

通过以上驾驶人描述及故障码分析,假设是某电机传感器本身短路故障,与是否行驶关系不大;一般多为线路布置问题,例如在行驶过程中振动,造成与车身某部件干涉磨损而搭铁,以致空调控制单元识别到相关伺服电机电位信号偏差,导致了上述故障现象。至此将故障范围锁定在空调控制单元到某个风门位置控制伺服电机及电位计之间的线路故障。

按照以上的分析结果,与维修人员决定拆下仪表板,根据电路图逐步检查空调控制单元到各个风门位置控制伺服电机及电位计之间的线路。在检查过程中,发现中央风门伺服电机V70到空调控制单元J255之间的线路存在搭铁现象(图1-68),其他线路检查未发现异常情况。

图1-68 搭铁位置

故障排除 修复中央风门伺服电机V70到空调控制单元J255之间的线路。

技巧点拨 以上故障发生的原因是事故维修时线束布置不合理、固定不良,导致了线束与仪表板支架发生振动摩擦,从而使线束磨损引起搭铁现象。通过以上案例维修过程,说明了与驾驶人沟通,了解故障的发生状态,对于偶发故障的判断尤为重要,是作为故障分析重要的依据之一。

七、2012款高尔夫A6空调开启一会儿就自动切断

故障现象 一辆2012款一汽-大众高尔夫A6,装备CFBA缸内直喷发动机及DSG7档变速器。驾驶人反映,该车空调开启一会儿就自动切断。

故障诊断 用故障诊断仪检测08-空调控制单元,读取到故障码B10ACF0——制冷剂压力超出上限(图1-69)。根据故障码提示,检查空调控制单元数据流,发现08-空调控制单元内压力高达3.06MPa(30.60bar);检查发动机控制单元137组数据流:第一区为空调开关信号,显示“空调高档”(表示空调开关已开启);第二区显示“压缩机切断”;第三区为空调系统压力,显示为“30bar”;第四区为散热风扇占空比,显示为99.6%。

图1-69 相关故障码

由于数据流中显示制冷剂压力过高,首先检查散热风扇,发现散热风扇偶发性不工作,查阅电路图(图1-70),负载状态下检查散热风扇供电正常,搭铁不正常,顺藤摸瓜发现散热风扇插头T4x/4端子与搭铁之间电阻太大。查阅电路图,发现此端子来源于左前纵梁上642搭铁点。

故障排除 重新处理左前纵梁上642搭铁点,故障彻底排除。

技巧点拨 此案例为线路搭铁不良导致散热风扇无法正常工作,造成空调系统压力过高。通过对故障码的分析,判断为压力过高之后切断压缩机工作。通过数据流分析,风扇占空比高达99.6%,显然异常,因此判定故障点为风扇控制器及其线路。通过对散热风扇电源及搭铁端的测量,可以快速地找到故障点。

此案例告诉我们,对于控制单元供电及搭铁的检查一定要在线路连接及控制单元加载的情况下进行测量,断开插头或者在无负载的状态下检测,均可能导致错误的检测结果。

图1-70 散热风扇电路图

J293—散热风扇控制单元 J623—发动机控制单元 SA3—熔丝架A上的熔丝3 SB24—熔丝架B上的熔丝24 V7—散热风扇1 V177—散热风扇2 bPCFzrruW2/6/tXxwn3GkdxOruMHc/KGc2iq3H2v/THqF8aKAsI6Uo7/d94s78Iw

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