一輛2014年一汽大眾公司生產(chǎn)的第七代高爾夫1. 4T，VIN碼為L(zhǎng)FV2B25G7E5******，發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)為CSTG，行駛了7 700km。該車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)空調(diào)能夠正常工作，但是在車輛正常行駛時(shí)空調(diào)不制冷。另外，根據(jù)用戶反映，該車儀表臺(tái)上曾出現(xiàn)過(guò)“制動(dòng)助力失效”的提示。
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故障診斷與排除
接車后，用VAS6150診斷儀檢測(cè)各系統(tǒng)，均顯示正常，且無(wú)故障碼存儲(chǔ)。對(duì)車輛怠速工況下的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了常規(guī)檢測(cè)，如系統(tǒng)壓力、出風(fēng)口溫度等，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。
由于故障現(xiàn)象只出現(xiàn)在車輛行駛中，也就是加速踏板處于踩下的狀態(tài)，而且儀表臺(tái)上曾出現(xiàn)過(guò)“制動(dòng)助力失效”的提示，因此，在試車過(guò)程中，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)組中真空助力器的真空壓力進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)與正常車輛進(jìn)行對(duì)比，如圖1所示。
圖1 真空壓力數(shù)據(jù)流對(duì)比
通過(guò)觀察真空壓力數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，在行駛過(guò)程中，故障車制動(dòng)助力器單元中的壓力偏高，讀取空調(diào)控制單元內(nèi)壓縮機(jī)關(guān)閉條件的數(shù)據(jù)流(圖2)顯示“來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)CAN的強(qiáng)制關(guān)閉”；松開(kāi)油門(mén)踏板，并掛空擋滑行，空調(diào)控制單元內(nèi)壓縮機(jī)關(guān)閉條件的數(shù)據(jù)流(圖3)顯示“壓縮機(jī)啟用不存在關(guān)閉條件”，空調(diào)恢復(fù)正常。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比基本可以確定導(dǎo)致該車的故障原因有：制動(dòng)真空壓力傳感器及其線路、真空助力管路存在泄漏。
圖2 故障車空調(diào)壓縮機(jī)被強(qiáng)制關(guān)閉時(shí)的數(shù)據(jù)流
圖3 故障車空調(diào)壓縮機(jī)啟用時(shí)的數(shù)據(jù)流
為核實(shí)故障原因，進(jìn)一步檢查制動(dòng)真空助力系統(tǒng)，壓力傳感器及線路正常，相關(guān)管路也無(wú)泄漏情況。使用專用工具VAS6721真空測(cè)試儀對(duì)故障車與正常車輛進(jìn)行真空度對(duì)比檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，怠速狀態(tài)下，故障車輛真空助力系統(tǒng)的真空度雖然略高于正常車輛，且存在一定的波動(dòng)，但也在正常范圍值之內(nèi)；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火5min后，故障車輛真空助力系統(tǒng)的真空度降為O，系統(tǒng)不能保壓，顯然真空助力器本身存在泄漏問(wèn)題。
由于真空助力器壓力泄漏導(dǎo)致助力系統(tǒng)工作異常，嚴(yán)重情況下造成真空助力失效，車輛在行駛過(guò)程中，如果出現(xiàn)此類故障，就會(huì)很容易引起交通事故、影響行車安全。因此，車輛行駛過(guò)程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到真空壓力無(wú)法保證充足的真空助力壓力時(shí)，就會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷或者提高真空助力器內(nèi)部真空壓力，以保證行車安全。這就是本故障案例，“制動(dòng)助力失效”導(dǎo)致空調(diào)不制冷的原因所在。
更換真空助力器后，故障被徹底排除。
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維修小結(jié)
真空度源于節(jié)氣門(mén)后的負(fù)壓。理論上講，行駛過(guò)程中節(jié)氣門(mén)開(kāi)度越大負(fù)壓越小，當(dāng)空調(diào)開(kāi)啟后發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元還會(huì)相應(yīng)的增大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，此時(shí)真空負(fù)壓在一定程度上再次減小。如果此時(shí)存在真空壓力泄漏問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)只能通過(guò)關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)、降低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的方式，以保證或者提升真空助力壓力的目地。
當(dāng)真空度波動(dòng)較大時(shí)，ABS控制單元會(huì)激活儀表系統(tǒng)的提示功能，出現(xiàn)“制動(dòng)助力失效”的字樣。若真空助力一直處在泄漏狀態(tài)，且泄漏量無(wú)較大波動(dòng)時(shí)，控制單元將無(wú)法檢測(cè)到泄漏狀態(tài)，也不會(huì)在控制單元內(nèi)部存儲(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)故障。在本故障案例中，系統(tǒng)最初出現(xiàn)泄漏時(shí)，真空度波動(dòng)較大，激活了儀表提示功能，之后，雖然系統(tǒng)一直處于泄漏狀態(tài)，但真空度并無(wú)較大波動(dòng)，系統(tǒng)無(wú)法監(jiān)測(cè)是否出現(xiàn)泄漏，故而在控制單元內(nèi)部未形成故障代碼。
真空助力器工作原理如圖4所示，在沒(méi)有專用真空測(cè)試儀的情況下，也可以通過(guò)踩制動(dòng)踏板的方式來(lái)檢查真空助力器是否正常。具體操作是：停車并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，然后踩剎車踏板，正常狀態(tài)下，真空助力器應(yīng)該能夠保持3次以上的制動(dòng)效能。第一次踩制動(dòng)踏板時(shí)，由于真空助力器保持有足夠的真空度，制動(dòng)踏板的行程正常；第二次踩制動(dòng)踏板時(shí)，由于助力器內(nèi)已損失一些真空度，所以踏板行程會(huì)縮??；待踩第三次制動(dòng)踏板時(shí)，真空助力器內(nèi)的真空度已經(jīng)很小，所以踏板的行程也變得非常小，最后可能就踩不動(dòng)了。這就是常說(shuō)的制動(dòng)踏板“一腳更比一腳高”的原因所在。通過(guò)上述操作，如果每次踩制動(dòng)踏板時(shí)，其行程都很小，且行程基本不變，則說(shuō)明助力器存在漏氣故障。嚴(yán)重時(shí)，踩制動(dòng)踏板甚至可以聽(tīng)到管路中漏氣的聲音。
圖4 真空助力器工作原理
此案例呈現(xiàn)的故障現(xiàn)象：制動(dòng)系統(tǒng)故障引發(fā)空調(diào)不制冷的例子比較少見(jiàn)，且很極端。此類故障，要求汽車維修診斷人員不但具有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，而且還要做好前期的故障信息收集工作。收集故障信息時(shí)，不要放過(guò)車主對(duì)故障現(xiàn)象描述的任何一個(gè)細(xì)節(jié)。在診斷時(shí)需要熟練運(yùn)用專用工具和診斷儀，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)判斷故障點(diǎn)，對(duì)故障點(diǎn)位置的排查時(shí)，要做到思路清晰，不能“東一榔頭西一棒子”。另外，更不要被表面現(xiàn)象所蒙蔽，否則在故障診斷時(shí)很容易走彎路，甚至誤入歧途。
點(diǎn)評(píng)
通過(guò)本案例，我們可以欣喜地看到，現(xiàn)在工作在一線的汽車維修技師，無(wú)論是遇到車輛電氣故障，還是機(jī)械故障，都能讀取與故障相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流作為故障診斷的重要參考依據(jù)。從本文的故障診斷流程中我們也能看出這一點(diǎn)
由于制動(dòng)系統(tǒng)真空助力器的真空泄漏，進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力升高，但該狀態(tài)與發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度并不匹配，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU為減小負(fù)荷，保住真空度，采取關(guān)閉一些負(fù)載系統(tǒng)的方式來(lái)達(dá)到“失效保護(hù)”的作用，而空調(diào)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)較大的負(fù)載，且不屬于安全系統(tǒng)，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)真空泄漏的情況下，首當(dāng)其沖停止了其運(yùn)行，這就是故障發(fā)生的機(jī)理。為了判斷制動(dòng)系統(tǒng)的真空助力器工作是否正常，可以通過(guò)以下兩種方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.氣密性檢查
(1)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行1~2min后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，慢慢踩下制動(dòng)踏板數(shù)次，如果第一次制動(dòng)踏板幾乎可以踩到底，但第二次和第三次不能踩到底，則制動(dòng)助力器總成氣密性良好。
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)踩下制動(dòng)踏板，并在踩住制動(dòng)踏板的同時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。持續(xù)踩住制動(dòng)踏板30s，如果制動(dòng)踏板行程余量沒(méi)有變化，則說(shuō)明制動(dòng)助力器總成氣密性良好。
2.工作情況檢查點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于 OFF 位置時(shí)踩下制動(dòng)踏板數(shù)次，檢查并確認(rèn)踩下制動(dòng)踏板時(shí)制動(dòng)踏板行程余量有沒(méi)有改變。踩住制動(dòng)踏板，然后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如果制動(dòng)踏板稍稍下移，則說(shuō)明工作情況正常。
結(jié)合本文，有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)有必要補(bǔ)充說(shuō)明一下，即發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力、真空壓力、大氣壓力三者之間的關(guān)系是“進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力=大氣壓力-真空壓力”，一臺(tái)運(yùn)行良好的發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速時(shí)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力大約為33kPa, 真空壓力大約為68kPa。本文圖1所示數(shù)據(jù)流中壓力單位為hPa(100Pa)，1kPa等于10hPa。