2013年8月11日 星期日

Taurus 空調冷氣不冷 離合器無結合 怠速時引擎轉速上下起伏 (離合器間歇作用壓力開關故障)

兩週前,於中午大熱天開著 Taurus 駛向北斗鎮,到達目的地時,突然發現冷氣不冷了,然後怠速時,引擎轉速會上下規律起伏。一旦關閉空調,引擎怠速轉速就又恢復穩定。看情形是冷氣系統出問題了,而且似乎應該是冷媒不足的狀況。但是一年前才剛於昱全汽車保養清洗過冷媒系統管路,應該不至於是冷媒不足所導致。

過幾天,我懷疑是否是 CCRM 內的壓縮機離合器繼電器故障導致 (Taurus CCRM 風扇/汽油幫浦/壓縮機離合器/PCM 繼電器總成 ),我翻出了 Andy 小紅牛上拆下的 CCRM 備品。裝上後,空調狀況依舊,引擎怠速時,如果有開啟空調,轉速還是會上下規律起伏。所以我判斷問題不是出在 CCRM 內的壓縮機離合器繼電器。

有次觀察壓縮機離合器狀況時,我發現雖然壓縮機離合器沒有結合動作,但是 CCRM 有機械式繼電器切換的聲響。當使用我原車 CCRM 有採用 SSR 的繼電器時,完全沒有切換聲響,但是換上 Andy 小紅牛的 CCRM 時,便有機械式繼電器切換的聲響產生。而繼電器切換的聲響發生頻率與引擎怠速轉速起伏的頻率相同。

一開始我懷疑是否是壓縮機離合器燒毀。我拿出三用電錶,由 CCRM 的纜線接頭之 Pin 16 & Pin 23 量測之間的阻抗,得到的數值無  3.8 歐姆,數值是正常的,所以壓縮機離合器線圈應該沒問題。為了確認此事,我又拿出跳線將冷媒低壓開關的接頭內的兩隻接腳短路,然後壓縮機離合器就立即結合,車內空調就開始吹出冷氣了。


有兩個感測器會參與壓縮機離合器的結合運作,一個是冷媒低壓循環開關,另一個是冷媒高壓開關。

冷媒系統的管路被壓縮機及節流管隔離為兩個不同的壓力區段,一個是低壓段,一個是高壓段。在空調停止一段時間後,兩個區段的壓力會趨於一致,但這個壓力還是會超過 28 psi。等到空調啟動後,壓縮機開始運作,會將低壓段中的冷媒抽取壓縮送入高壓段,所以高壓段壓力會越來越高,而低壓段壓力會越來越低。但是當低壓段壓力低到一個程度時,空調蒸發器會結冰,降低空調的效率,所以這時候冷媒低壓開關便會產生效力。當低壓段壓力低於 28 psi (因為是機械開關,所以開關本身有公差,開關斷開的時機為 介於 22~28 psi 之間,而不是某一個固定壓力數值) 時,冷媒低壓開關便會切斷線路,讓壓縮機離合器斷開,停止壓縮機的運作,繼而避免蒸發器結冰。之後低壓段的冷媒壓力便會逐漸提高,提高到超過 40 psi (同樣是一個區間 40~47 psi 值,而不是一個固定壓力數值) 時,冷媒低壓開關才會再度結合,讓壓縮機離合器再度結合運轉。然後便這樣一直重複來回,達到避免空調蒸發器結冰的狀況發生。所以這個低壓開關的正式名稱為離合器間歇作用壓力開關 (A/C Cycling Switch)。完整的說明請見 (Taurus 冷媒系統檢測方式 )。

而當引擎散熱系統無法正常運作時,高壓冷媒無法獲得正常降溫時,高壓冷媒的壓力會過高,冷媒高壓開關便會中斷壓縮機離合器的運作,保護壓縮機。

現在我的 Taurus 的問題是在初始啟動之時,空調電腦有試圖啟動壓縮機離合器,CCRM 內的機械式繼電器有作動聲音,但是壓縮機離合器沒有結合的跡象。所以問題應該出在冷媒低壓開關上。

冷媒低壓開關實際上只是一個開關,功能就是讓壓縮機離合器的供電電路 ON 或 OFF 而已,開關本身裝在車上時,如果冷媒壓力足夠,開關就會 ON 導通,所以開關上的兩個接腳應該沒有多大的阻抗。我拿出電錶量測車上有問題的低壓開關之阻抗,得到的數值是 4.4 歐姆,這個數值有點大。

我是這樣推測的,V=IR,12v = I * 3.8 ohms (離合器電磁線圈阻抗),I=3.16Amps, 如果壓縮機離合器的電流最小要有2A,當低壓開關的阻抗提高為 4.4 歐姆時, 12v = I * (3.8 + 4.4)歐姆,則 I=1.46Amps,那可能就不足以讓離合器結合了。


當我用跳線將冷媒低壓開關接頭短路,強制壓縮機離合器結合,則冷媒低壓管路內會有所變化,結果我量到冷媒低壓開關阻抗變成 2.2 ohms。我想這個低壓開關真的有問題了。


我拿出了下面兩顆備用的低壓開關,左邊是 Taurus 用的 F5VH-19E561-AA,右邊是 Mondeo 用的 95BW-19E561-AA。上頭的六角螺帽尺寸為 17mm,於 Taurus 車上,這個開關是鎖在儲液瓶上,但空間很狹隘,必須使用特工才好拆卸。因為儲液瓶上的接口內有氣嘴,所以拆卸低壓開關時,只會洩漏一點點冷媒而已。拆卸過程中,會聽到開關內的金屬彈簧圓盤釋壓的聲響。而安裝開關時,也會聽到開關內的金屬彈簧圓盤受壓的聲響。


因為冷媒低壓開關要裝上管線後,開關才能受壓,此時才能量測導通的線路之間的阻抗有多大。結果我量到的數據是下面的 0.7歐姆,再扣除電錶短路的阻抗為 0.4歐姆,所以我換上的開關阻抗為 0.3歐姆,已經由 4.4歐姆降為 0.3歐姆了。12v = I * (3.8 + 0.3),I=2.92Amps。


開關換上去後,當時大氣溫度約攝氏 29 度,我開啟空調後,壓縮機離合器終於能正常結合了,車內冷氣也會冷了。但是過一陣子,我發現壓縮機離合器的斷開與結合的頻率過高,這個現象是冷媒管線內的冷媒不足的情況 (請見 Taurus 冷媒系統檢測方式 )。因為隔日週末全家要出遊,不能沒有冷氣,趕忙花錢請昱全再幫我的 Taurus 補充一下冷媒。看情形應該是慢速洩漏冷媒,得找時間請昱全阿諾幫我檢查一下哪裡有在洩漏冷媒。

這張左邊白色的插座是 Mondeo 用的開關。右邊為我車上拆下來的開關,開關內油油的,是我先前有在插座內塗抹接點保護劑導致,不是冷凍油。


這張左邊是 Taurus 拆下來的,右邊是 Mondeo 用的開關。


我將壞掉的 Taurus 冷媒低壓開關整個分解。開關作用原理是冷媒通道的冷媒會施壓於密閉膠片,並推動預壓彈簧圓片,然後推動頂針將開關電極頂住,導通線路。預壓彈簧圓片無負載時,會讓開關斷路,也就是頂針沒有受壓,靠開關電極上的彈簧片回彈,所以開關沒有導通。

要將預壓彈簧片擠壓需要比較大的壓力 (40~47 psi),而受壓的彈簧片恢復原狀的壓力小一點 (20~28 psi) 。

將開關電極上的銅片彎折,這才看到電極的表面都已燒蝕,旁邊也出現一些跳火餘燼。這跟機械式繼電器內的接點燒蝕的狀況相同。



這是換上的冷媒低壓開關插座特寫,兩隻針腳的正中央有一個小洞,這個小洞有沒有特殊功能,以後再來研究 (需破壞分解)。

本篇的結論是可以在車上透過量測冷媒低壓開關上的接腳之間的阻抗來判斷開關內的接點阻抗是否過大。另外也可用第一張圖的介紹,將冷媒低壓開關接線短路的方法來測試壓縮機離合器線圈是否正常,不過最好還是要先由 CCRM 線纜接頭上的 Pin 腳先量測離合器線圈的阻抗是否正常。


阿丁 http://taurus-diy.blogspot.tw

3 則留言:

  1. 終於從頭到尾看完了,實在是太專業了。

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  2. 請問如果要換這種車的壓縮機連工帶料約多少錢能修到完整

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    1. 冷氣系統在冷媒循環管路為一完整系統,不一定是換一個壓縮機就可以修理好,而且也不一定是壓縮機損壞。這都需要專業負責的技師才有辦法處理。
      我不是專業的汽車修護技師,無法回答您的問題,很抱歉。

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