一辆行驶里程约4.8万km,搭载LJY 1.2L多点喷射电控汽油发动机和5速手动变速器的2011年通用LZW6407BAF五菱荣光车。该车因前鼓风机开关开至IV档(最大档位)时熔断丝易熔断而报修。据驾驶人反映,该车最近前鼓风机开关分别接通至I、II、lII档时鼓风机运行均正常,只要将鼓风机开关接通至IV档位置时,鼓风机运行大约3~5s熔断丝就会迅速熔断。更换一相同规格的熔断丝,鼓风机又能恢复工作,但不能使用N档位。为此,最近在使用空调时,鼓风机只能使用中、低速档位。注:该车空调制冷效果良好,后空调鼓风机运行正常。
故障分析:造成鼓风机在最高档位运行时熔断丝易熔断的可能原因有:鼓风机自身故障(电动机老化或绝缘不良)、鼓风机线路故障(相关连接器端子接触不良或熔断丝底座接触不良)、鼓风机开关故障、熔断丝额定容量偏低等。
检查诊断接车后,首先对该车前鼓风机电路进行了目视检查(如:前鼓风电动机与风速电阻连接器及其线路),然后对故障现象进行了验证,确如驾驶人所述。只要将鼓风机开关接通至N档位,位于仪表板下方熔断丝继电器盒内的鼓风机20 A熔断丝就会立即熔断。前鼓风机熔断丝安装位置如图1所示。根据故障现象及维修经验,笔者初步判断该车前鼓风机存在问题的可能性比较大(很可能电阻值太小)。那么为何鼓风机开关惟有在N档时熔断丝易熔断,而在I、II、III档位时鼓风机能够正常运行呢(熔断丝不熔断)?
因前鼓风机开关处于I、II、III档时,鼓风机运行电路是经过风速电阻的,也就是说鼓风机控制电路在开关处于I、II、III档时,进入鼓风电动机的电流因串联了电阻而起到了一定的限流作用,故熔断丝没有熔断。而在鼓风机开关处于IV档位置时,进入鼓风电动机的电流不经任何电阻(即无限流)。当鼓风电动机电阻值低于一定的值,其耗电(放电)电流必然增大,因其电流超出了熔断丝所承载的额定电流,故熔断丝才会瞬间熔断。该车鼓风机控制电路如图2所示。
为了验证故障判断的准确性,必须对前鼓风机电阻值及耗电电流进行测试。于是,笔者将位于仪表板下方的前鼓风电动机拆下,对其电阻值进行了测量。经数字式万用表测量,其电阻值约0.6Ω~0.8Ω。然后用一个12V 30A的电流表、点火开关及20 A的熔断丝串联至被拆下的旧鼓风机电路中,对拆下的旧鼓风机直接通电(不经电阻)查看其瞬间启动时耗电电流(注:鼓风机电路与蓄电池并联),其瞬间放电电流高达30A及以上,然后恢复至15A左右,整个运行大约3~5s,其电流表指针迅速向-30 A方向指示,在电流表指针向负偏移的瞬间,20 A熔断丝又熔断了。通过电阻值及耗电电流测量,可以说明该车前鼓风电动机自身确实存在问题,必须对其进行更换才能排除故障。
故障排除:更换一个新的前鼓风电动机及20 A熔断丝装车,经反复试验,鼓风机在各档位下运行均正常,其20 A熔断丝不再熔断,至此故障彻底排除。故障排除一周后经回访客户,故障现象没有再次出现。新前鼓风电动机电阻值经数字式万用表测量约2Ω。注:该车前鼓风电动机由台州通达机电有限公司生产,凯龙牌,型号为ZD1721。
故障总结:熔断丝(或熔断器)在电路中起保护作用,用于保护电路中的线路和电气设备。当电路中电流超过规定的电流时,熔断器的熔断丝发热熔断,会自动切断电路,以防止用电设备和电路的其他部分损坏。通常,汽车上将多个熔断器(或熔断丝)组合在一起,安装在熔断丝继电器盒内,如图1所示,并在熔断丝继电器上注明各熔断丝或熔断器以及继电器的名称、额定容量和位置。一般情况下,环境温度在1832℃时,流过熔断器或熔断丝的电流为额定电流的1.1倍时,不应熔断;当电流达到额定电流的1.35倍时,熔断丝在60s内会熔断;达到1.5倍时,20 A的熔断丝应在15s内熔断,30 A的熔断丝应该在30s内熔断。本案例前鼓风机在W档位运行时,20 A熔断丝在5s左右即熔断,说明其放电电流已超出额定容量的1.5倍。
当熔断器熔断后,必须查明原因,彻底排除故障;在更换熔断器时,一定要与原规格相同,如果所换熔断丝容量偏大,电路及电气设备就得不到有效的保护,甚至于造成车辆自燃。另外,熔断器的支架与熔断器的接触不良会产生电压降和发热,因此,电路中的熔断器、熔断丝以及连接器端子必须接触良好,才能保证电气设备的正常运行。