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桑塔纳2000/3000GSi轿车空调电路的读图与应用(下)

发布时间:2021-07-04 01:32:22 浏览数:

(接第8期)

四、读空调控制单元J293电子电路原理图

零件号为357.919.506A的空调控制单元J293有“30、1、2”这3个大插脚,还有“P、31、T2、T4、X、MK、T1和T”这8个小插脚,内部采用双面敷铜板印刷电路,上面焊接固定着J1(电风扇V7、V8的高速继电器)、J2(电风扇V7、V8的低速继电器)和J3(压缩机电磁离合器N25的继电器),每个继电器下方都有一个晶体管开关电路控制其线圈电流的通断,此外还有1个集成块和几十个电子元件。该空调控制单元J293用于桑塔纳2000GSj、桑塔纳3000、捷达AT和捷达SDI等车上。

图3是在图2基础上将J293内部的电子电路根据实物测绘画成。J293固定发动机罩下蓄电池旁,两个熔断丝S104和S108固定在J293盒盖上部并用有机玻璃罩住。检查和更换也十分方便。

3个继电器J1、J2、J3均采用双极触点拉力弹簧电磁式继电器,3个控制线圈的阻值在极上测量为85Ω(J3)、85Ω(J2)、75Ω(J1),触点与轭架之间用软编织电缆导电,可以减少动铁与轭架之间的压降和火花。

1、空调压缩机N25的继电器J3

空调压缩机电磁离合器线圈N25接在J293控制单元的端子MK下,J3触点从S108(30A)处引来电流。而J3的线圈由功率开关管T3(9013)控制,T3与T4(9014)接成复合管电路,T4的发射极电流全部流入T3的基极,因此整个复合管的放大倍数是T3、T4放大倍数的乘积,有利于T3的饱和导通。T4的正向偏置电压由R2+R3+R1分压获得,T3、T4的集电极电压是从以下途径获得的:端子T10/8(T4)经继电器J26(147)的触点←(箭头表示电流方向)双压开关F129的低压(0.2MPa)触点←120℃的水温开关F40←1℃的蒸发器恒温开关E33←5℃环境温度开关F38←手动空调请求开关E30←S14熔丝←卸荷继电器J59触点←30号火线←蓄电池正极。

也就是说,T3、T4的基极正向偏置电压和集电极反向偏置电压接在同一端子T4(T10/8)上,而T4、T3的开关饱和导通状态是设计调试好了的。只要以上电路导通,T4(T10/8)得到12V电压,即可使J3吸合。N25通电,将压缩机皮带轮与压缩机内部的斜盘活塞机构连接运转起来,完成制冷剂的低压(0.2MPa)吸入,压缩增温后再以高温高压(1.5MPa,70-80℃)排至冷凝器到空气中散热,以实现制冷剂的态变制冷与散热循环。很显然,如果串联着的以上开关中有一处断开,都会使T4(T10/8)端子掉电而停止制冷。

在J3开关电路中与基极电阻R3并联的电解电容C7(10μF/25V)可以对T3的导通起到延时作用。从图3可见,T4(T10/8)端子和T1(T10/3)端子获得空调开关E30的请求信号是同时的。也就是当J3吸合制冷同时也给T1端子(J2)下达指令,使之吸合,使电风扇V7、V8以低速运转,以排除冷凝器中的高热量。

2、电风扇V7、V8的低速继电器J2

J2的控制线圈是功率开关管T2(9013)的集电极负载,在线测量阻值为850,线圈一端接S108(30A)熔丝到30号火线,另一端必须经T2(9013)晶体管的集电极一发射极(导通时)搭铁,当T2饱和导通时,线圈中可以通过约20mA电流,使J2触点吸合,蓄电池电流从电池A+→30火线→S108(30A)一继电器J2触点→电风扇V7的附加电阻→电风扇V7→搭铁→蓄电池A-。

晶体管在开关状态下使用时,只有饱和导通与截止关断这两种工况,而饱和导通的条件有二:其一是基极与发射极之间的发射结正向偏置,而且正向偏置电压应大于0.7V,使晶体管彻底导通;其二是集电极反向电压达到足够高,使集电极负载获得足够的工作电流。例如,J2线圈与T2的c、e极串联起来承受30号火线传来的14V工作电压,而在T2的c、e极之间的管压降却近于零,这样J2线圈就有足够的电磁力吸合触点。传导电风扇V7的工作电流(约10~15A)。电风扇V7、V8处于低速运转。

如果取消了加在基极上的正向电压或其值小到0.3V以下。或取消了加在集电极上的14V电压,T2就处在截止关断状态,J2线圈因而断电,J2触点断开,电风扇V7、V8也就不能接通低速。

我们从图3可见,T2基极电流是从以下电路引来:T1(T10/3)端子经F129低压开关(箭头逆电流方向)←F40水温120℃开关←E33蒸发器1℃恒温开关←F38环境温度5℃开关←空调请求开关E30←熔丝S14←卸荷继电器J59触点←30号火线←蓄电池A+。

联想上述压缩机继电器J3的开关电路,可知J2和J3的信号电流的来源是在很长一段上一致。只是到了F129的低压开关触点之后,才一路去了空调(超速)切断继电器J26:触点→J293的T4(T10/8)端子;另一路则来到J293的T1(T10/3)端子。通过内部继电器J3和J2的作用,保证在制冷开始时电风扇V7、V8低速运转散热。

超速切断继电器J26(外壳标号147)在什么时候起作用呢?根据原车电路图表达方式:在非工作状态时,J26的触点为常开式,想让其触点闭合以传递空调请求指令,必须使J26继电器线圈通电才能完成,而J26线圈信号电流又来自发动机控制单元J220的T80/8端子输出高电平。因为J220的T80/8端子也接在空调开关E30之后,是和J293的T1(T10/3)和T4(T10/8)端子同时得到空调请求指令。

发动机控制单元在感知其处于满负荷情况时(此时汽车正处在爬坡、超车等工况),节气门开度已处在全开可能还感到功率不足。如果此时还接通了空调系统,将使发动机用于驱动车体的功率更感不足。如果停止制冷,将富余2.7kW的功率用于爬坡超车,此时J220的T80/8端子将输出1个信号(低电平)使J26继电器的触点由闭合转为断开。由于J293的T4端子断电,J3触点断开,压缩机N25停止制冷,集中动力驱车。待超车爬坡越过,此时发动机处在部分负荷状态,J220测知后即通过T80/8端子输出1个信号电平,使J26触点吸合,T4(T10/8)端子得电,J3吸合恢复制冷。

发动机在怠速接通空调是经常遇到的工况,但也容易招致发动机熄火,因为发动机怠速时缺乏承担负荷的能力。发动机控制单元J220也具有在此情况下延时接通空调而先提高怠速的能力。桑塔纳2000GSi轿车的AJR发动机怠速转速为800r/min,接通空调开关后,J220首先通过喷油嘴向发动机多喷油,使发动机

转速从800r/min升到1000~1200r/min。这个延迟的时间约150ms,然后再由T80/8端子向超速切断继电器J26发出指令。使J293的T4(T10/8)端子得到信号电压开始制冷。则发动机就不会因开空调而熄火了。

从以上分析可见,怠速时开空调先提速后制冷、满载时自动切断空调都是由J220通过继电器J26完成的,这与T1端子控制的电风扇低速继电器J2没有什么关系,不影响V7、V8的低速运转状态。只要空调开关在接通状态。V7、VB就应处在低速运转状态。V7、V8的功率约95—100W,工作电流约4~6A,转速1500-2000r/min。

3、电风扇V7、V8的高速继电器J1

继电器J1的触点可以从熔丝S104(60A)引来蓄电池A+的电流直接进入电风扇V7、V8,因为不经附加电阻,V7、V8的转速可达3000r/min以上,工作电流约10~15A,功率在150~200W左右,实施快速制冷和散热。

J1的控制线圈及并联的R16是T1(9013)晶体管的集电极负载,T1的基极正向偏置电压从分压器R10(1.5kΩ)并联(R12+R14)(2.2kΩ+560Ω)后获得,可以通过阻值的计算和配置使T1基极得到足够的正向偏置电压。

这个电压是经J293的X(T10/9)端子从X火线上得到的,而X线只要在点火开关处于ON(1)挡即为火线。加在J1线圈和T1的c、e级上的反向偏置电压14V却可以从两条途径得到:一条是从T2(T10/7)端子经双温开关F18的105℃端子再上溯到S1(30A)得到冷却系高温信号电压。另一条可以从P(T10/2)端子经高低压开关F129的高压开关(3-4)←熔丝S14←卸荷继电器J59触点←30号火线←蓄电池A+o两条电路在J293内部相交到J1的控制线圈,而D3二极管则对这两个信号实施隔离作用。这两条线都可以为T1的集电极引来14V左右的工作电压。所以。只要出现冷却水高温或制冷剂高压(1.5MPa),都会使J1触点吸合,使电风扇V7以高速运转。

集成块IC的8脚,其中第1脚和5、6、7脚搭铁,第2脚经R6接T2的基极,第3脚有稳压管D6和C6并联后搭铁。从第3脚引线经R11到T1的基极分压器(R12+R14)∥R10的上端,第4脚经R15+R9接S108至30号火线,第8脚经R8接14V火线,但有C2、C8和D5并联后接地,IC的型号规格有待探明。

五、桑塔纳2000GSi电路图故障排除实例

综上所述,桑塔纳2000GSi(时代超人)空调控制电路串联着E30→F38→E33→F40→F129→J26触点→J293近10个开关,其中有1个开关出现故障都会使压缩机停止工作。因为开关太多,检修比较麻烦。常见问题主要有空调(A/C)开关E30损坏;蒸发器温控开关E33损坏;冷却液温开关F40损坏;空调控制单元J293损坏。可以先从这些部位入手。用短接某些开关的方法替代某个开关,用数字万用表测量对地电压,逐个、逐段进行排除,以便快速准确解决问题。有时压缩机制冷,有时不制冷。故障就可能出在控制单元J293上,可用敲击法查看压缩机能否吸合,也可以打开盒盖查看J1、J2、J3触点有无烧烛,印刷电路板有无损坏。晶体管、稳压管有无损坏。

例如,有一辆时代超人轿车行驶超过10万km,在刚接通空调时制冷正常,但工作一段时间后或热车状态时。出口的风就慢慢不凉了。如自然风。但有时又能恢复正常。时好时坏。

开始怀疑是否压缩机有问题,但检查结果表明当空调正常时,制冷系统高压约1.5MPa,低压0.2MPa左右。符合要求。说明制冷剂的加注和机械部分(皮带、电磁离合器等)没有问题。

当出风口不凉时,确认接通了空调开关E30,将VAG1552测试段插入OBD-II故障诊断插座,在发动机工作状态下,VGA1552测试仪选地址码01(发动机电控系统),功能码D8(读测量数据组块),从桑塔纳2000GSi轿车维修手册查到020显示组可以判断空调系统工况的正常与否(见表1)。

如第3区主要表示各开关状态是否正常。空调请求指令是否可以到达J293的T4(T10/8)端子;而第4区则表示空调压缩机是处在接通(EIN),还是关断状态。

在003组003区(表2)可以显示冷却液温度。用万用表沿着空调控制开关串联电路顺序检查时。发现在100℃左右水温开关F40就断开了,说明已失效。换上新的F40,空调恢复正常,但1h以后出风口的风又不凉了。用VAG1552检查,还是压缩机不吸合,用导线鱼夹短接F40两个端子仍不见好转。还有,当出现故障(不制冷时)时,显示屏3区出现A/C-High(空调高,接通),4区出现Compr.EIN(压缩机开着,接通),这说明压缩机不工作了,发动机控制单元J220并没有切断对J293的控制。

接下来检查J293各端子电压,J293的30(T4/4)大端子和“X”(T10/9)小端子均有12~14.5V电压,“31”(T10/6)小端子也搭铁良好,在接通空调开关E30时,空调控制单元J293的T1与T4端子都有来自X线和S14熔丝的12-14V电压,而MK(T10/10)端子却无电压输出。说明在J293内部存在断路故障。

参照图2、图3,先检查熔丝S104与S108是否烧断,再打开J293的上盖(事先要拆掉两个熔丝),检查内部J3触点是否烧蚀。在开关E30接通且发动机转速在1000r/min以上时,J3是否吸合。如未吸合应检查T3、T4晶体管是否导通,基极电压是否在0.7V以上。

经检查,发现电路板上有两处不同程度烧损,电风扇V7、V8的10-20A电流有一段是经过了印刷电路板的敷铜板,致使基础电路烧损、翘曲,电路时通时断。因为不是个别晶体管或阻容元件可以更换。而是基础铜板烧蚀,只好更换空调控制单元J293,更换时要注意J293外壳侧面的零件号,如“357.919 506A”中的数字与字母、新元件的零件号(批次代码)要与原零件的号,包括最后一个字母都要相同,否则会装上不起作用。

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