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故障现象：一辆一汽-大众2010款奥迪A6L2.0TFSI轿车,搭载BPJ型发动机,行驶里程6580km.用户反映该车在行驶中,发动机舱内突然发出一声爆响,车主立即靠边停车,打开发动机舱盖,发现制冷剂气体正在“丝丝”向外喷发,同时空调系统也不工作了.
检查分析：维修人员连接故障诊断仪VAS5052A,进入空调系统地址08查询,发现未存储任何故障码,并且其他电控系统均正常.将车开上举升架,拆下发动机下护板,看到压缩机高压管接头的过压排气阀系统附近及管路外表有淡绿色冷冻油的痕迹.根据故障现象分析,维修人员初步认定空调系统内压力太高,导致压缩机的过压排气阀过载保护.
为了查明空调系统内压力过高原因,需要模拟故障现象,令故障重现.于是维修人员使用冷媒回收加注机AC375,先对该车空调系统进行制冷剂回收,发现已经仅存有微量的制冷剂,然后抽真空、保压,未发现泄漏,于是重新加注好制冷剂.起动发动机并打开空调开关,一会儿仪表台出风口有冷气吹出.维修人员使用故障诊断仪进入空调系统数据流第1组,发现空调压缩机N280有电流,N280电磁阀在进行调节,空调压力是1500kPa；第2组1区是0,说明压缩机在运行.没过多久,当维修人员深踩几下加速踏板后,突然听到发动机舱内“嘭”的一声,紧接着“咝咝”地大量泄漏制冷剂.
经过此次试验,再次证明空调系统压力过大,使压缩机上的过压排气阀执行过载保护而排气.维修人员认为压缩机过压排气阀可能已损坏,不在气压标定范围内就提前打开了,已不能正常起到过载保护作用,因此决定更换压缩机.更换完毕后,重新抽真空、加注制冷剂,然后起动发动机并打开空调开关.此时制冷正常,当维修人员正准备查看数据流时,又听到“嘭”得一声,压缩机又“爆”了,过压排气阀又开始“咝咝”漏气.此时维修人员感觉到问题比较棘手,不敢再轻举妄动,于是找到笔者一道来分析故障原因.
笔者先大概了解了之前排故的过程,初步分析后,按照以下思路逐步进行故障诊断.
首先应考虑空调系统压力高与冷凝器冷却有直接关系,因此要检查电子风扇是否转动.如冷凝器得不到及时冷却,其系统高压压力会向异常高压突变,导致空调过压排气阀被高压顶开.于是连接故障诊断仪做空调元件最终诊断测试,发现电子风扇不转.笔者从其他同型号车上找来一个旧的电子风扇控制单元进行替换,此时故障车辆上2个电子风扇都能转动,证明电子风扇自身未损坏,只需更换新的电子风扇控制单元.更换后,用故障诊断仪检查发动机及空调系统,未存储故障码,做空调元件最终诊断测试,电子风扇转动正常.
接着笔者又根据电路图(图2)检查空调压力腽度传感器G395的线路,该传感器的供电和接地均正常,并且G395上的2号端子LIN信号线与空调控制单元J255连接可靠.
凭以往维修经验,为防止在装配该车G395传感器连接接头时顶不到阀门内顶针(以前遇过这种案例),笔者将G395拆下,将带阀门接头上的顶针向外旋出少许后装复,再次抽真空、加制冷剂,然后起动发动机并打开空调开关.从冷媒加注机高压表上看到,空调系统压力值迅速达到3000kPa以上；从故障诊断仪查看数据流,空调系统压力迅速达到5000kPa,并发现发动机舱内电子风扇仍然不转.为避免压缩机再次“爆喷”,立即熄火.此时查看空调系统内未存储故障码.
为什么冷却风扇不转了维修人员又怀疑空调控制面板J255有问题,于是试换了一个,故障依旧.笔者认为要找到故障突破口,(因该车没故障码)需要认真分析有关空调系统数据来找到故障点.于是连接故障诊断仪,打开点火开关(不起动发动机),从数据块中观察压力／温度传感器G395数值.此时数值在200～700kPa不断变化,这就基本能说明G395的信号有问题.然后起动发动机并开启空调,G395的数值迅速达到5000kPa,此时观察电子风扇还是不转,立即熄火,以防压缩机再发生“爆喷”.
从故障现象分析,基本断定压力／温度传感器G395输出信号值有误(信号漂移),但始终未超出标准范围,因此未存储有关空调系统的故障码.
由于G395与空调控制单元之间通过LIN线进行通信,为了查清G395究竟存在什么问题,我们将故障诊断仪VAS5051B的DS01示波连接线连上G395的LIN信号线,进行波形测试(图3),并将故障车波形与正常车辆的波形进行对比(图4).根据对比结果,似乎看不出问题,但根据标准波形(图5)中所划分区域来分析故障车与正常车的波形,主控单元(空调控制单元J255)发送信息的区域波形基本没有差异,但副控单元(压力腽度传感器G395)应答区域的波形是有差异的,波形疏密度不一样.
空调控制单元J255接收到的虽然是错误信号,但由于始终没有符合报故障码的条件,因此仍然脉宽调制信号给压缩机电磁阀N280进行调节,使空调系统持续制冷.同时J255空调控制单元将错误的信号经过舒适CAN数据总线传到网关J533,由网关J533经过驱动CAN数据总线发送至发动机控制单元J623.因为传递信号有误,使发动机控制单元关闭了电子风扇功能,致使冷凝器不能得到冷却,最终造成空调压缩机压力超负荷而发生“爆喷”.
故障排除：更换空调压力／温度传感器G395,再将原车的压缩机重新装回,抽真空、保压、充注制冷剂,然后开启空调,系统恢复正常.一段时间后经过回访,车主反映该车空调制冷效果很好,未再发生故障.
回顾总结：在故障排除过程中,要根据故障现象并结合数据变化进行分析和推断,找出故障点所在.
此次故障诊断中,压缩机“爆喷”数次,修理人员未找到真正的故障点,就盲目通过换件进行维修.这是当今维修人员普遍采用的手法,因为可以不动脑筋分析,不费功夫,迅速通过换件找到故障点.尽管有时奏效,但有时是徒劳的,有时甚至将能想到的部件全部换遍,也未解决问题,为此耗费大量人力物力,甚至要付出惨重代价(如损坏新件),即便通过换件排除了故障,但还是未搞清故障的真正原因.这是目前国内汽车维修行业一个不容乐观的现状.
在排故遇到麻烦时,特别是系统内没报故障码,不要急于动手,要冷静去想一想,查询相关资料,运用系统控制原理及基本结构来进行逻辑分析,利用手头上现有诊断仪的功能来读数据流或通过波形进行分析,找到异常点,如果自己一时断了思路,就与同行一起讨论,确定排故方法,再动手也不迟.