◆文/湖北 張彥超 劉家國 喬小河

故障現(xiàn)象

一輛神龍汽車新愛麗舍1.6L城市出租車，搭載TU5JP4型發(fā)動機，行駛里程為750km。用戶反映車輛在行駛中，關(guān)閉空調(diào)后轉(zhuǎn)速表和車速表突然停止工作，重新啟動車輛轉(zhuǎn)速表和車速表依然不工作。該車在4S店更換過多塊組合儀表和其他零件，故障未能排除。

故障診斷與排除

根據(jù)用戶反饋，初步判定故障可能來自兩個方面原因，一是組合儀表自身不合格，二是關(guān)閉空調(diào)的瞬間，電路中存在一個較大的電壓導(dǎo)致組合儀表損壞。由于在同一臺故障車上已經(jīng)更換了四塊組合儀表，并且這四塊組合均出現(xiàn)了同樣的故障，因此斷定組合儀表自身不合格的可能性較小，排故重點可以放在后者。

首先對發(fā)生故障的組合儀表進(jìn)行了拆解，發(fā)現(xiàn)PCB上二極管CR103有明顯的外殼焦化痕跡(圖1)。測量CR103導(dǎo)通電壓為1.2V，管腳間阻值為1.3kΩ，同時選取了一塊可以正常工作的組合儀表樣件進(jìn)行測量，CR103導(dǎo)通電壓為0.6V，管腳間阻值為234kΩ，可見該二極管已經(jīng)被擊穿。

通過新愛麗舍組合儀表電路圖(圖2)，該二極管起到保護(hù)芯片U501的作用。測量U501接地端和由CR103處供給的12V電壓端短路，可見芯片U501內(nèi)部已經(jīng)被擊穿，而轉(zhuǎn)速表和車速表正是由該芯片所控制。

根據(jù)以上分析初步判斷該故障產(chǎn)生的原因是由于組合儀表電路板二極管CR103被擊穿導(dǎo)致的，而擊穿原因很可能是由于電路中存在一個較大的電脈沖。根據(jù)新愛麗舍組合儀表轉(zhuǎn)速表和車速表電路圖(圖3)，當(dāng)開啟CA00，即開啟鑰匙之后，由防盜點火開關(guān)通過導(dǎo)線CC2提供給BF00(即駕駛室熔斷器盒)一個12V的電壓，該電壓經(jīng)過F12(即駕駛室保險絲)再通過導(dǎo)線C12B供給0004(即組合儀表)的轉(zhuǎn)速表和車速表。

由以上電路分析可知，導(dǎo)致組合儀表轉(zhuǎn)速表和車速表失靈的較大電脈沖很可能來自于導(dǎo)線C12B，而且該電脈沖又不足以使保險絲F12熔斷。使用示波器監(jiān)測故障車輛上導(dǎo)線C12B的輸出電壓(圖4)，同時對比新愛麗舍相同配置相同狀態(tài)下的電壓輸出曲線(圖5)，不難發(fā)現(xiàn)該車輛在正常運轉(zhuǎn)并開啟空調(diào)的狀態(tài)下，關(guān)閉車輛鑰匙后存在一個接近-40V的異常反向電壓。結(jié)合組合儀表電路中二極管CR103的性能參數(shù)，可以判斷正是由于該反向電壓的存在，導(dǎo)致二極管被反向擊穿，從而使得轉(zhuǎn)速表和車速表失靈。

由于該反向電壓產(chǎn)生自關(guān)閉空調(diào)的瞬間，針對空調(diào)系統(tǒng)的電器原理圖(圖6)進(jìn)行分析，可見由F12保險絲供電的電器元件有8080(空調(diào)ECU)和8020(空調(diào)壓縮機)，分別更換8080和8020并測量相應(yīng)的電壓曲線，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)更換8020后，電壓曲線正常。

通過分析可以確認(rèn)，由于空調(diào)壓縮機導(dǎo)致組合儀表車速表和轉(zhuǎn)速表的供電系統(tǒng)中有一個較大的反向電脈沖信號。但什么原因使得空調(diào)壓縮機產(chǎn)生這樣一個反向電脈沖信號，還需要做進(jìn)一步分析，需要對故障空調(diào)壓縮機進(jìn)行拆解分析，可以清楚看到空調(diào)壓縮機電磁離合器二極管被燒毀(圖7)，而在空調(diào)壓縮機中電磁離合器二極管具有非常重要的作用。

因為當(dāng)有電流供給時，離合器線圈是一個具有很強磁場的電磁鐵。在電源供給線圈的時間內(nèi)，這個磁場是恒定的，當(dāng)電源斷開時電磁場消失，同時產(chǎn)生出高壓的脈沖信號。這些脈沖信號對于精密的電子電路是有害的，必須加以濾除。這個二極管正是跨接在離合器線圈兩端并接地，利用二極管的限幅作用抑制尖峰電壓為一安全電壓。

至此，維修人員對該故障的產(chǎn)生有了一個清晰認(rèn)識，即空調(diào)壓縮機電磁離合器二極管燒毀導(dǎo)致在關(guān)閉空調(diào)的時電磁離合器產(chǎn)生出一個高壓的脈沖信號。該脈沖信號經(jīng)過空調(diào)ECU傳導(dǎo)到駕駛室熔斷器盒的F12保險絲，并且通過F12保險絲直接傳導(dǎo)到組合儀表轉(zhuǎn)速表和車速表的供電端。該脈沖信號進(jìn)入組合儀表內(nèi)部后擊穿組合儀表內(nèi)部電路的二極管CR103并且直接導(dǎo)致控制轉(zhuǎn)速表和車速表的芯片U501失靈。因此該故障表現(xiàn)即為關(guān)閉空調(diào)后，組合儀表的轉(zhuǎn)速表和車速表失靈不工作。

更換故障車輛的空調(diào)壓縮機，再將新組合儀表裝車，經(jīng)過反復(fù)測試，均沒有出現(xiàn)轉(zhuǎn)速表和車速表不工作的情況，故障徹底排除。后期回訪時用戶反饋故障再未發(fā)生。

專家點評——張憲輝

通過本案例的排查流程和解決方案，足見作者敏銳的思維和深厚的技術(shù)功底。

1.思路明晰。通過癥狀作者確定故障原因在空調(diào)電路，但檢測流程卻并不是按常規(guī)從空調(diào)系統(tǒng)入手，而是從儀表燒蝕部件為出發(fā)點，結(jié)合電路圖進(jìn)行反向查尋，這是非常靈活、聰明的做法。因為空調(diào)系統(tǒng)涉及眾多的子系統(tǒng)，直接查尋空調(diào)系統(tǒng)的故障原因，很難找到突破口，這是本案例最值得稱道的一點。

2.方法得當(dāng)。在本案例中，作者充分利用了電路圖的引導(dǎo)作用，在科學(xué)分析電路的基礎(chǔ)上，通過示波器監(jiān)測電路電壓變化曲線，并利用故障車輛與正常車輛的對照比較等方法，毫無懸念地找到了故障點，足見作者在電子和電氣原理方面扎實的功夫。

當(dāng)然本案例中也有一些不合理的地方。4S店為了提高工作效率，采用替換法更換儀表總成本無可非議。但面對同一個故障，卻連續(xù)更換4塊儀表，讓人費解。另外，當(dāng)汽車電氣元件燒蝕時，一定會有明顯的焦灼氣味。針對儀表這方面的故障，為什么不使用諸如“望、聞”等簡單的檢查手段呢？