Eclipse Cross DIY 更換引擎冷卻風扇馬達碳刷

我的 Eclipse Cross 1.5T SAWC 是 2018 年日本進口第一批車，當時整車保固期只有三年。過保之後，聽聞有少部份其他車主的車在保固內（行駛里程數比較高），引擎黑色風扇（駕駛側引擎冷卻風扇）停擺，進場保固換新。

車上的直流電機馬達的構造很單純，可能會出問題有 1）碳刷磨光/卡住，2）軸承異音。我上一台車 Ford Taurus 1996 3.0L，停駛時的總里程達到 33萬公里，引擎散熱風扇首次出問題時，大概是里程 31萬公里時，請見 <Taurus Cooling Fan 風扇馬達分解整理>。而 <Taurus 發電機的碳刷> 在里程 20萬公里時磨光掛點。我的意思是車上的電動馬達的壽命應該至少能使用個 20萬公里才合理。但是不正常的使用方式，可能使<馬達溫度過高，讓碳刷卡住>，導致不作動。而碳刷磨耗時，如果碳灰沒有排放管道，也可能積累，導致馬達運轉不順。總結就是車上常常使用的電機馬達，固定時間應該拆卸整理清潔，檢視碳刷是否須換新，維持其功能。

Eclipse Cross 的引擎散熱風扇馬達在保固期內，就傳出有少數車保固更換，然後隨著時間流逝，越來越多的車主反應同樣的問題。因此我自己排定在 <首次更換水箱精時>，要順道拆卸散熱風扇馬達整理檢查一番才安心。

對於我這個 DIY 車主來說，風扇馬達的拆卸有不少關卡必須克服。拆卸過程卡關的部份，有些是自己沒有注意，被某個零件卡住而無法動彈。總結就是要將整個風扇支架由車上取下，必須騰出必要空間，才能成功取下。這邊介紹整個拆卸步驟：

1）車頭風扇支架右邊被冷媒鋁管擋住，只能由電瓶座這邊旋轉抽出。首先拆卸主水箱上水管連接主水箱這端的水管。 

2）拆卸電子節氣閥的進氣連接管。

3）拆卸電瓶及電瓶座（事後要做儀表板設定/車窗玻璃防夾設定/天窗防夾設定的重設）。拆卸原因是風扇支架與電瓶座有干涉。

4）拆卸兩顆風扇的供電電纜，部份線纜固定座也必須拆卸，使線纜可活動，讓風扇支架拆卸時有閃避空間。

5）拆卸風扇支架上部固定於主水箱的三顆自攻牙螺絲，剩下只有風扇支架底部有三個卡榫與水箱支架扣住。

6）拆卸風扇支架本體時，上部往引擎扳動，然後整個風扇支架往上抽出。支架右邊有兩條變速箱油油管要注意，拆裝時都會有干涉，要一邊拆一邊扳動油管閃避。

7）風扇由一顆螺帽固定，使用衝擊起子比較好拆卸。恢復安裝時，要塗一點螺絲膠，防止鬆脫。 

8）馬達本體由三顆螺絲固定，而馬達線纜插頭被支架卡榫卡住，要一隻手由背後的小洞插入一隻小起子頂住，另一手將整個插頭往右推。

 

9）有問題的黑色風扇馬達料號為 487B212E。馬達本體背蓋有四個卡榫腳，直接用一字起子就可以撬開。

背蓋開啟後，便可看到一堆黑色碳粉團，這些就是碳刷被換相電極磨擦後產生的細粉末。

倒過來敲一敲，一堆細碳粉末掉出來。

供電盤拆卸出來後，有兩塊小碳刷塊掉落，另兩塊碳刷也磨到極限了。

我拆卸引擎散熱風扇前，風扇馬達還能正常運轉，真的沒想到，連我也中獎了，而且是保固期後才發現的。原因是我每年的行駛里程只有約一萬公里，剛好這批 487B212E 的馬達碳刷材質有問題，可使用里程只有約 5 至 6 萬公里。即使我當初有買延長保固，也一樣會在過保固期後才可能發現問題。

這顆是正常的冷凝器散熱風扇，料號 487B212D。

打開背蓋後，沒有多少碳粉。這些碳粉可以使用高壓空氣噴乾淨，不需要使用任何清潔劑清洗。

 

碳刷長度還有超過 10mm，估計能使用到里程 20萬公里。

網友應該跟我一樣會產生同樣的疑問，為何同一個供應商供應的風扇馬達，他的碳刷壽命差異這麼懸殊？

白色冷凝器風扇馬達轉子（下圖左邊）上的換相電極還算完整。而黑色引擎散熱風扇的轉子（下圖右邊）換相電極，因為碳刷磨光了，只剩下碳刷上的供電銅線與換相電極摩擦，導致換相電極磨出溝槽。如果等到風扇馬達完全不轉的情況下，換相電極的磨耗應該會到達無法修復的狀況，能否單獨更換換相電極，再請精修馬達的網友解答了。

在專修電機馬達的翻修廠作業規範下，這樣的電極不平整的狀況是不及格的，如果換相電極還夠厚的狀況下，可以使用車床車修平整光滑，延長使用壽命。然後更換新的合格碳刷，修復馬達。

碳刷的材質大致分成軟石墨、低銅石墨、高銅石墨。銅金屬的含量越多，碳刷硬度越高，能供應更高的電流，使用壽命也越長，但是相對的，換相電極的磨耗也越快。所以並不是銅金屬的含量越高越好，而是要看使用需求，調整銅金屬的含量。

上圖右邊引擎冷卻風扇馬達轉子比較大顆，合理推斷他的消耗功率比冷凝器散熱風扇高，因此需要更大顆的碳刷。但是兩顆風扇的運轉情況大部分是同步運轉（同時快轉/同時慢轉/同時不轉），而且極少的情況下只運轉冷凝器散熱風扇，不應該在碳刷的磨耗上差異如此巨大。我的推斷是這顆引擎冷卻風扇馬達的碳刷使用到不含銅金屬的軟石墨，才會導致碳刷磨耗過快的狀況。

有車友在保固期內保固更換了新的引擎冷卻風扇馬達，在這邊要請車友注意，如果更換的新馬達料號還是一樣的 487B212E 時，在設計沒有變更的情況下，使用壽命還是一樣的 5 萬公里。 車友要在車子過保固後，將這顆馬達在使用滿 5 萬公里前拆卸出來，分解更換含銅的碳刷，延長馬達的使用壽命。

我這次是在更換冷卻水的過程拆卸馬達檢查，根本沒有預料到碳刷會磨耗那麼嚴重。打電話問在地汽車材料行，老闆說沒有賣碳刷，因為 Eclipse Cross 車子還很新，所以材料行也沒有賣副廠馬達。原廠料號是 21487W010P，如果沒有設計變更，應該就跟原車是同一顆，也就是一樣使用壽命只有約 5 萬公里。

死馬當活馬醫。我拿出了庫存 15 年的 <Taurus 發電機碳刷>來代替。發電機的使用壽命要求也有 20 萬公里，我想發電機碳刷應該是含銅量高的碳刷，更換到 Eclipse Cross 上，應該可以用很久（不考慮換相電極已磨損的狀況）。另外 Eclipse Cross 風扇馬達的碳刷規格為 5 x 10 mm，但是 Taurus 發電機碳刷只有 4 x 8 mm，裝是裝得進去，但是碳刷本身會偏置，當轉子轉動時，是否會有不良影響，這只能實際裝上車後測試了。

這是將四個新 Taurus 發電機調整器碳刷銅線焊接到 Eclipse Cross 馬達供電盤舊碳刷銅線上的結果。

供電盤要裝回馬達前，先用橡皮筋暫時固定。

正確的固定方式是用細銅絲像下圖中的方式，將原廠碳刷卡在滑槽內。

然後安裝供電盤時，只須簡單合體，然後用尖嘴鉗透過供電盤的孔洞，將底下的細銅絲抽出來，碳刷便會被彈簧推擠抵住轉子換相電極。

而我 DIY 更換的 Taurus 發電機碳刷無法固定在滑槽，所以安裝供電盤時，要逐個碳刷切斷橡皮筋，取出橡皮筋，讓碳刷卡上轉子換相電極。最後使用小尖起子撥動碳刷，讓供電盤可以壓到底，並調整碳刷接觸換相電極的角度，用手轉動轉子軸心，讓碳刷與換相電極磨合。

最後將背蓋裝回，並將背蓋金屬卡榫使用鯉魚鉗夾緊。然後便可反向安裝。

安裝風扇支架時，要注意變速箱油管會有干涉，另一頭有一顆冷媒管固定扣要扣上冷媒管。

最後我將主水箱填充無礦物質過濾水，啟動引擎，打開冷氣時，便可看到兩顆風扇都順利運轉了。如果有機會買到正確尺寸及含銅碳刷，下回換冷卻水時，再來做一次。

 

發電機電壓調整器的碳刷是要供應轉子磁場電流，不用很高，所以碳刷附的銅線不是很粗。而散熱風扇馬達的電流可以高達 20A 以上，所以我的 DIY 作法並不理想。而且銅線續接時，為了提高熱抗性及大電流的需求，最好是使用金屬絞線壓接環壓接起來，然後再上一些銲錫。

目前我網路上找到最相近的碳刷是 BENZ alternator carbon set 0001545514。有南部車友找到相容的碳刷，供應商是 「慶鎂企業有限公司 07-383-9611 高雄市三民區莊敬路78號」，有需要的車友可以電話詢問看看。

 
阿丁 http://taurus-diy.blogspot.com/