◆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，關閉空調后轉速表和車速表突然停止工作，重新啟動車輛轉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，二是關閉空調的瞬間，電路中存在一個較大的電壓導致組合儀表損壞。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行測量，CR103導通電壓為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內部已經(jīng)被擊穿，而轉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速表和車速表電路圖(圖3)，當開啟CA00，即開啟鑰匙之后，由防盜點火開關通過導線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)再通過導線C12B供給0004(即組合儀表)的轉速表和車速表。

由以上電路分析可知，導致組合儀表轉速表和車速表失靈的較大電脈沖很可能來自于導線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)該車輛在正常運轉并開啟空調的狀態(tài)下，關閉車輛鑰匙后存在一個接近-40V的異常反向電壓。結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，導致二極管被反向擊穿，從而使得轉速表和車速表失靈。

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

通過分析可以確認，由于空調壓縮機導致組合儀表車速表和轉速表的供電系統(tǒng)中有一個較大的反向電脈沖信號。但什么原因使得空調壓縮機產(chǎn)生這樣一個反向電脈沖信號，還需要做進一步分析，需要對故障空調壓縮機進行拆解分析，可以清楚看到空調壓縮機電磁離合器二極管被燒毀(圖7)，而在空調壓縮機中電磁離合器二極管具有非常重要的作用。

因為當有電流供給時，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，這個磁場是恒定的，當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)生有了一個清晰認識，即空調壓縮機電磁離合器二極管燒毀導致在關閉空調的時電磁離合器產(chǎn)生出一個高壓的脈沖信號。該脈沖信號經(jīng)過空調ECU傳導到駕駛室熔斷器盒的F12保險絲，并且通過F12保險絲直接傳導到組合儀表轉速表和車速表的供電端。該脈沖信號進入組合儀表內部后擊穿組合儀表內部電路的二極管CR103并且直接導致控制轉速表和車速表的芯片U501失靈。因此該故障表現(xiàn)即為關閉空調后，組合儀表的轉速表和車速表失靈不工作。

更換故障車輛的空調壓縮機，再將新組合儀表裝車，經(jīng)過反復測試，均沒有出現(xiàn)轉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功底。

1.思路明晰。通過癥狀作者確定故障原因在空調電路，但檢測流程卻并不是按常規(guī)從空調系統(tǒng)入手，而是從儀表燒蝕部件為出發(fā)點，結合電路圖進行反向查尋，這是非常靈活、聰明的做法。因為空調系統(tǒng)涉及眾多的子系統(tǒng)，直接查尋空調系統(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。在本案例中，作者充分利用了電路圖的引導作用，在科學分析電路的基礎上，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？