2012年8月26日 星期日

Taurus Cooling Fan 風扇馬達分解整理

Taurus 的引擎散熱風扇一共有兩顆,兩顆為同步運作,也就是說會同時啟動與同時關閉,不可能會出現一顆有在轉,另一顆沒有轉的狀況。

我在一個多月前排定要開車到 昱全汽車修配廠 保養冷氣系統 (冷媒管路清洗/重灌冷凍油/冷媒/順道更換冷媒低壓側維修閥),結果臨時發現駕駛座側的引擎散熱風扇不會轉,因為我車上的兩顆散熱風扇已使用超過了30萬公里,當晚立即先將 Andy 小紅牛拆下來的備品 (使用里程為12.5萬公里) 先換到車上,隔天才開車去保養冷氣系統。

前次有介紹過  SAAB 9000 AC 冷卻風扇不轉 ,這次我們來看看 Taurus 的散熱風扇。

第一次分解 Taurus 的引擎散熱風扇,我是直接沿用 SAAB 9000 冷氣風扇的分解方式,不過事後證明這個方法對於 Taurus 的引擎散熱風扇不好。

這顆是我的 Taurus 駕駛座側,也就是左邊的引擎散熱風扇,他被很多引擎組件蓋住,很難注意到他該轉時不轉的情形。

首先使用一字起子撬開扇葉固定簧片,不過這個簧片偏硬,不太好拆卸。


固定簧片取下後,便可將其下的風扇固定鐵片取出。

然後直接用雙手抓住扇葉,用腳壓住風扇外框,使力將扇葉由馬達軸心拆卸出來。不過這扇葉與馬達軸心的密合度很高,很難拆卸。





這是拆卸下來的扇葉。

扇葉取下後,便可將下面三顆固定馬達於風扇外框的螺絲拆卸。

因為馬達內外的髒污,接下來的馬達分解使我的手弄得很髒,所以沒有再拍分解過程,文末分解另一顆風扇時再來看看。

這是馬達分解後的四個零件。由左而右分別是:
馬達背蓋軸承/碳刷配電盤/轉子線圈/馬達外殼軸承及定子永久磁鐵



這是馬達外殼與其內的四塊永久磁鐵塊,中央為軸承。




這是轉子,上端銅色電極為滑環組。



這是碳刷組配電盤。由照片碳刷上的文字標示的磨耗狀況可以看出磨耗狀況有點不平均,有可能就是碳刷與轉子滑環上的磨耗狀況不良,導致風扇無法過電運轉。比如說磨耗後的碳刷,最長的那一隻有可能是彈簧與碳刷及滑動溝槽內有碳粒污垢卡住導致。



這是馬達背蓋的部份,看得出來已經很髒了。


配電盤的左邊三個接腳其實有兩個是接在一起的,風扇運轉的高速或低速只由輸入的電壓高低來控制。當輸入的電壓為發電機或電瓶電壓時,便會全速 (也就是高速) 運轉;而當輸入的電壓還經過風扇電阻的降壓後,流經馬達的電流也會降低,因此馬達轉速也跟著降低。

右上角的彈簧便是用來將碳刷由滑槽中頂出來,讓碳刷抵住轉子上的滑環電極,以提供馬達運轉用的磁場電流。


這是碳刷組配電盤的正面及反面。


後來我將所有組件用剎車清潔劑噴洗乾淨後,重新組裝,並以 12V 鉛酸電瓶供電測試,已可正常高速運轉。

前面有提到這個分解方法對於風扇本身不好,這是因為用蠻力將扇葉由馬達中心軸拆卸時,有可能改變扇葉的動態平衡,導致運轉異音或是運轉不順。

接下來介紹比較好的整理方式。這個方式不需拆卸扇葉,也不需拆卸固定簧片等,當然也就不會對扇葉有任何損傷。

這顆是副駕駛座側那顆好的散熱風扇,也是可以正常運轉,想說已經用了30多萬公里,就分解開來檢查清潔看看。

首先用電錶量測正負極之間的電阻,量到的電阻為1.2歐姆。


再轉動到另一個角度量測一次,得到的是0.5歐姆。

當馬達在中心軸轉動到不同的角度量測阻抗,如果量測到的阻抗會超過幾百幾千歐姆時,能夠通過馬達的電流便會大幅降低,這樣就無法驅動扇葉。最常發生的症狀便是轉速降低,風扇不夠力。再其次便是風扇的扇葉位於某些角度時不會運轉,當用手撥動扇葉後,風扇便會開始運轉,但是轉速還是會比正常的速度慢得多。上面提到的狀況通常是碳刷卡住,或者是碳刷磨耗光了導致。使用電錶量測馬達正負極阻抗,並轉動馬達軸心,觀察阻抗的變化,這可用來初步檢視馬達是否正常。


用工具拆除下圖中的三顆螺絲。


便可將馬達連著扇葉由風扇外殼拆卸出來。


然後用一字起子將馬達背蓋上六個背蓋卡榫撬開。


這是背蓋開啟後的模樣。


這是碳刷組配電盤的髒污狀況。這些髒污有些是灰塵,有些是碳刷磨耗成的碳粉。


只要將碳刷往滑槽一次頂回一邊,並將配電盤往外扳住,便可將整個配電盤拆卸出來。


這是碳刷組的磨耗狀況。四個碳刷的磨耗長度差不多,運作狀況良好,預估還可再使用約20萬公里。

這是馬達轉子上的滑環磨耗狀況。

我將能夠清潔的部份同樣使用剎車清潔劑噴洗乾淨,然後恢復組裝。再次量測正負極間的阻抗,在所有角度量測的結果是0.3 ~ 0.4 歐姆之間。


使用 12v 鉛酸電瓶供電測試,測試運轉很順暢,風量很大。
馬達長期使用後,內部會有碳粉髒污積累,如果能適當清除乾淨,當能維持馬達正常的運轉壽命,不管是發電機、散熱風扇、鼓風機、啟動馬達、升降機馬達、中控馬達等都是一樣的。

阿丁 http://taurus-diy.blogspot.tw

2014-07-16 發現 Ford Metrostar V6 2.5 也是使用跟 Taurus V6 3.0 一樣的散熱風扇馬達,這兩顆引擎不少零件都可互換 。

2012年8月5日 星期日

Bosch 標準繼電器分解 (SAAB 9000 低速風扇繼電器)

五年前曾經介紹過機械式繼電器之整修方式 (DIY 機械式 RELAY 的接點清潔 ),但這樣的整修並不能再讓繼電器一直使用下去,因為電極接面的融蝕只會越來越嚴重,導致接觸面積縮小,接點阻抗提高。使用了十多年的繼電器是有必要一次全部更新,讓電路系統能恢復新車時的狀況,也避免一堆電系靈異現象。

這顆被分解的繼電器是老爸的SAAB 9000 之低速風扇繼電器,也就是在下圖中銀色壓縮機雙接點繼電器 (F A/C Relay) 下面的 M Cool Fan Low Speed 繼電器。
這顆繼電器是 ISO 標準尺寸的繼電器,有五隻  Pin 腳,有一腳為輸入端,兩腳為輸出端,還有另外兩腳控制繼電器內的電磁線圈。輸出端中有一個是 NC (Normal Close) 常閉腳,當繼電器電磁線圈沒有電流流過時,輸入端是靠金屬彈簧片擠壓在 NC 腳上,也就是輸入端與 NC 腳有導通。當繼電器電磁線圈有電流流過時,電磁線圈會產生電磁吸力,將輸入端之金屬彈簧片吸引,靠到 NO (Normal Open) 常開腳上,所以輸入端便會由原先與 NC 腳導通的狀況變成與 NO 腳導通,當然 此時 NC 腳便沒有與輸入端相連了。通常 Full Size ISO 標準尺寸繼電器都可控制輸出達到 20A ~ 30A 的大電流。

在 SAAB 9000 的低速風扇繼電器只使用到 NO 腳,也就是當 A/C 繼電器被啟動時,會順道啟動低速風扇繼電器,將電瓶及發電機的電源提供給低速風扇運轉之用。也因此這顆低速風扇繼電器的損耗都是出現在 NO 腳的電極接面上。

由這張圖可以看到外殼因為長年的高溫烘烤而變色。

這是將輸入電極的彈簧片拆卸後的樣子。電極彈簧片是用點焊機點焊在輸入端接腳金屬上。

由這張圖可看到,用了快十七年的繼電器 NO 腳電極接面與輸入腳電極接面的嚴重融蝕狀況。

這張是 NC 腳及輸入腳的電極接面狀況,看起來還正常。因為這顆繼電器在 NC 腳並沒有用來控制任何用電設備,也就是說不會有任何的電流流動,所以接觸電極接面沒有像 NO 腳電極接面上的融蝕狀況。

如果有機會開啟機械式繼電器,檢查電極接面融蝕狀況蝕時,如果看到與第三圖一樣的融蝕現象時,記得要早點更換全新的繼電器,避免車子的靈異故障情況發生。

標準繼電器的規格固定,如果有需要買新的繼電器,原廠供應的料件品質最好。也可以考慮買不同汽車廠牌的原廠供應之標準繼電器,不過原廠供應的繼電器價格都要數百元台幣。當然各大汽車材料行也可以問問看。如果要便宜一點的,可以在拍賣網站上輸入「車用繼電器」搜尋,一顆不到台幣一百元。


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Taurus 96 曲軸箱通氣管 Finale

前次修補曲軸箱通氣管的方式撐了三四年 (Taurus 96 曲軸箱通氣管及PCV閥橡膠軟管檢修 ) 。有一次在  RockAuto 線上商店逛的時候發現在 Taurus 2001 年份頁面有銷售 Dorman 46027 的 PCV Valve / Crankcase Ventilation Connector (US$8.79 運費外加)。

背面說明頁提到這組通氣管彎管接頭適用於 Taurus 3.0 24V 1996~2003年份 (實際上是 Duratec DOHC 引擎),便趁著購買底盤零件時順道買了一份。

這張便是前次修補方式的接管方式,但是靠近車頭的90度直角的彎管在引擎偏轉時會去碰觸到引擎室保險絲盒外殼。會這樣改裝的原因是台灣原廠已經沒有供應這部份的料件了。

這張是我將 Dorman 46027 裝回車上後的模樣,這樣引擎在加減速偏轉時便不會再發生與引擎室保險絲盒干涉的問題了。

如果網友有曲軸箱通氣橡皮彎管破洞或斷裂的問題時,可以買 Dorman 46027 來  DIY 更換。車頭的 Bank 很容易更換,引擎後方靠近防火牆的那一邊的 Bank 比較不好施工,要找一些長起子,甚至於拆卸部份零件才能順利更換。


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